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1、學(xué)業(yè)分層測評第2章第3節(jié)
學(xué)業(yè)分層測評(八)
(建議用時:45分鐘)
[學(xué)業(yè)達標]
1下面關(guān)于離心運動的說法,正確的選項是()
A?物體做離心運動時將離圓心越來越遠
B. 物體做離心運動時其運動軌跡一定是直線
C?做離心運動的物體一定不受外力作用
【解析】
D?做勻速圓周運動的物體所受合力大小改變時將做離心運動
物體遠離圓心的運動就是離心運動,故A對;物體做離心運動 時其運動軌跡可能是曲線,故B錯;當(dāng)做圓周運動的物體所受合外力提供的向 心力缺乏時就做離心運動冶外力等于零僅是物體做離心運動的一種情況”故C 錯;當(dāng)物體所受合力增大時,將做近心運動,故D錯.
【答案】A
2?
2、物體做離心運動時,運動軌跡的形狀()
A?一定是直線
B?—定是曲線
C. 可能是一個圓
D. 可能是直線,也可能是曲線
【解析】
假設(shè)F合",那么物體沿切線飛出而做直線運動;假設(shè)0 VF合
VF向,那么物體做曲線運動,故D正確.
【答案】D
3.(多項選擇)如圖2-3-9所示,洗衣機的甩干筒在轉(zhuǎn)動時有一衣服附在筒壁 上,那么此時()
圖 2-3-9
A?衣服受重力、筒壁的彈力和摩擦力
B. 衣服隨筒壁做圓周運動的向心力是摩擦力
C. 筒壁的彈力隨筒的轉(zhuǎn)速的增大而增大
D?筒壁對衣服的摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大
【解析】 衣服受到重力、筒壁的彈力和摩擦力的作用,故A
3、正確;衣服 隨筒壁在水平面內(nèi)做圓周運動,筒壁的彈力提供向心力"故B錯誤;因N = mrD2 , 所以筒壁的彈力隨筒的轉(zhuǎn)速的增大而增大,故C正確;衣服在豎直方向的合外 力等于零,所以筒壁對衣服的摩擦力始終等于重力,不隨轉(zhuǎn)速變化,故D錯誤.
【答案】AC
4 ?以下哪些現(xiàn)象是為了利用物體產(chǎn)生的離心運動()
A.汽車轉(zhuǎn)彎時要限制速度
B?轉(zhuǎn)速很大的砂輪半徑做得不能太大
C. 在修建鐵路時,轉(zhuǎn)彎處內(nèi)軌要低于外軌
D. 工作的洗衣機脫水桶轉(zhuǎn)速很大
【解析】
A中汽車轉(zhuǎn)彎向心力由靜摩擦力提供,F(xiàn)
向=吟就,速度過
大,F(xiàn) 向>fm會發(fā)生離心運動,所以要限速防止離心運動?B中砂輪轉(zhuǎn)動
4、時,輪 邊緣處受向心力F向 ”半徑越大■所需向心力越大越容易斷裂而發(fā)生離心 運動,所以半徑小小是為了防止離心運動?C中火車轉(zhuǎn)彎時,內(nèi)軌低于外軌是利用 重力的分力提供向心力防止離心運動,只有D中脫水時是利用離心運動把水脫 去,故只選D.
【答案】D
5 ?如圖2-3-10所示,在注滿水的玻璃管中放一個乒乓球,然后再用軟木塞
封住管口,將此玻璃管放在旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)盤上,且保持與盤相對靜止,那么乒
乓球會()
【導(dǎo)學(xué)號:35390031】
圖 2-3-10
A?向外側(cè)運動
B?向內(nèi)側(cè)運動
C?保持不動
D?條件缺乏,無法判斷
【解析】 假設(shè)把乒乓球換成等體積的水球,那么此水球?qū)?/p>
5、做圓周運動, 能夠使水球做圓周運動的是兩側(cè)的水的合壓力,而且這兩側(cè)壓力不管是對乒乓球 還是水球都是一樣的.但由于乒乓球的質(zhì)量小于相同體積的水球的質(zhì)量.所以此 合壓力大于乒乓球在相同軌道相同角速度下做圓周運動所需的向心力,所以乒乓 球?qū)⒆鼋倪\動.
【答案】B
6 ?如圖2-3-11是摩托車比賽轉(zhuǎn)彎時的情形,轉(zhuǎn)彎處路面常是外高內(nèi)低,摩 托車轉(zhuǎn)彎有一個最大平安速度,假設(shè)超過此速度,摩托車將發(fā)生滑動.對于摩 托車滑動的問題,以下論述正確的選項是()
圖 2-3-11
A?摩托車一直受到沿半徑方向向外的離心力作用
B?摩托車所受外力的合力小于所需的向心力
C?摩托車將沿其線速度的方向沿直線
6、滑去
D?摩托車將沿其半徑方向沿直線滑去
【解析】摩托車只受重力■地面支持力和地面摩擦力的作用"沒有離心力,
A項錯誤;摩托車正常轉(zhuǎn)彎時可看作是做勻速圓周運動"所受的合力等于向心力,
如果向外滑動,說明提供的向心力即合力小于需要的向心力』項正確;摩托車 將在沿線速度方向與半徑向外的方向之間做離心曲線運動,C、D項錯誤.
【答案】B
7?一輛質(zhì)量m=2X 103 kg的汽車在水平公路上行駛,經(jīng)過半徑r=50 m的 彎路時,如果車速v=72 km/h,這輛汽車會不會發(fā)生側(cè)滑?輪胎與路面間的最 大靜摩擦力FmaxX104 N.
【解析】汽車的速度:
v = 72 km/h = 20
7、m/s
汽車過彎路時所需的向心力大小為
F = m^^2 = 2X103x2502xiO4 N
由于F>Fmax,所以汽車做離心運動,即發(fā)生側(cè)滑?
【答案】會
[能力提升]
8?(多項選擇)如圖2-3-12所示,水平轉(zhuǎn)臺上放著A、B、C三個物體,質(zhì)量 分別為2m、m、m,離轉(zhuǎn)軸的距離分別為R、R、2R,與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)相 同,轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)時,以下說法中正確的選項是()
圖 2-3-12
A?假設(shè)三個物體均未滑動,C物體的向心加速度最大
B?假設(shè)三個物體均未滑動,B物體受的摩擦力最大
C?轉(zhuǎn)速增加,A物體比B物體先滑動
D?轉(zhuǎn)速增加,C物體先滑動
【解析】 三個物體均未滑
8、動時,做圓周運動的角速度相同,均為側(cè),根據(jù) a=2知,半徑最大的向心加速度最大,A正確;三個物體均未滑動時,靜摩 擦力提供向心力= 2m^2R tfB = mmiR tfC = 2mm2R , B物體受的摩擦力最小,
B錯誤;轉(zhuǎn)速增加時,角速度增加,當(dāng)三個物體都剛要滑動時,對A: 2mg = 2mrniR,對B : pmg = m^2R,對C :^mg = 2mrnzR,所以當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時,C的靜
力提供向心力首先到達缺乏,C物體先滑動,D正確;A與B要么不動, 么一起滑動,C錯誤.
【答案】AD
9?(多項選擇)中央電視臺?今日說法?欄目曾經(jīng)報道了一起發(fā)生在湖南長沙 某區(qū)湘府路上的離奇
9、交通事故?家住公路拐彎處的張先生和李先生家在三個月 內(nèi)連續(xù)遭遇了七次大卡車側(cè)翻在自家門口的場面,第八次有輛卡車沖撞進李先 生家,造成三死一傷和房屋嚴重損毀的血腥慘案?經(jīng)公安部門和交通部門協(xié)力 調(diào)查,畫出的現(xiàn)場示意圖如圖2-3-13所示?交警根據(jù)圖示作出以下判斷,你認 為正確的選項是()
現(xiàn)場示意圖
圖 2-3-13
A?由圖可知汽車在拐彎時發(fā)生側(cè)翻是因為車做離心運動
B?由圖可知汽車在拐彎時發(fā)生側(cè)翻是因為車做向心運動
C?公路在設(shè)計上可能內(nèi)(東)高外(西)低
D?公路在設(shè)計上可能外(西)高內(nèi)(東)低
【解析】 汽車在拐彎時因為車做育心運動發(fā)生傅翻,A正確、B錯誤;公
路在設(shè)計上
10、可能內(nèi)(東)高外(西)低,合外力缺乏以提供汽車做IB周運動的向心力 而做R心畫,C正確、D鮭.
【答案】AC
10?如圖2-3-14所示,水平桿AB可以繞豎直軸OO'勻速轉(zhuǎn)動,在離桿的 B端0.3 m處套著一個質(zhì)量為0.2 kg的小環(huán),當(dāng)桿以20 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時, 小環(huán)受到的摩擦力多大?如環(huán)與桿之間的最大靜摩擦力等于壓力的0.4倍,問: 當(dāng)桿以40 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時,小環(huán)最遠可以放到什么位置上而不至于滑 動? (g 取 10 m/s2)
【導(dǎo)學(xué)號:35390032】
■ 2-3-14
【解析】
角速度 m1 = 2nn1 = ^2n
rad/s
對環(huán)由
11、牛
二定律有
f= m?2r1 X X0.3 N = 0.26 N.
轉(zhuǎn)速増加而環(huán)恰好不滑動時
角速度 叫=2nn2 = $ rad/s
又 kmg=m^r1
故 r2 = kmg = 0.23 m.
2 m啊
【答案】
0.26 N 距 B 端 0.23 m 處
第6頁
11.如圖2-3-15所示,細繩一端系著一個質(zhì)量為M=0.5 kg的物體,靜止 在水平板上,另一端通過光滑的小孔吊著質(zhì)量為m=0?3 kg的物體,M的中點與 圓孔的距離為0.2 m, M和水平板間的最大靜摩擦力為2 N?現(xiàn)使此水平板繞中 心軸線轉(zhuǎn)動,問角速度血在什么范圍內(nèi)m會處于靜止狀態(tài)?仗取1
12、0 m/s2)
圖 2-3-15
【解析】 物體M在做圓周運動的過程中”隨著水平板角速度大小的變化,
物體受到的靜摩擦力的大何方向都在變化■但繩上的拉力大小一直不變■恒為 mg.
當(dāng)物體受到的靜摩擦力到達最大.為幾嘔,方向指向圓心O時”物體做圓周 運動的向心力最大,
為 Frnaxfjmg ①
當(dāng)物體受到的靜摩擦力到達最大.為幾嘔,方向背離圓心O時”物體做圓周 運動的向心力最小,
為 Fmin = mg^fnax ②
另有向心力公式F 向=M^2 ③
聯(lián)立①②③式并代入數(shù)據(jù)得
%nax= J50 rad/S,%n= J10 鈕
所以水平板旋轉(zhuǎn)的角速度的范圍為:/ID rad/sWeW、/50 rad/s.
【答案】 .10 rad/sWeWp50 rad/s