2025新課改-高中物理-必修第2冊(cè)（16講）07 A生活中的圓周運(yùn)動(dòng) 基礎(chǔ)版含答案

2025新課改-高中物理-必修第2冊(cè)（16講）07A生活中的圓周運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)版生活中的圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)：生活中的圓周運(yùn)動(dòng)一、火車(chē)轉(zhuǎn)彎1.如果鐵道彎道的內(nèi)外軌一樣高，火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，由外軌對(duì)輪緣的彈力提供向心力，由于質(zhì)量太大，因此需要很大的向心力，靠這種方法得到向心力，不僅鐵軌和車(chē)輪極易受損，還可能使火車(chē)側(cè)翻.2.鐵路彎道的特點(diǎn)(1)彎道處外軌略高于內(nèi)軌.(2)火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)鐵軌對(duì)火車(chē)的支持力不是豎直向上的，而是斜向彎道的內(nèi)側(cè).支持力與重力的合力指向圓心.(3)在修筑鐵路時(shí)，要根據(jù)彎道的半徑和規(guī)定的行駛速度，適當(dāng)選擇內(nèi)外軌的高度差，使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力幾乎完全由重力G和彈力FN的合力來(lái)提供.二、拱形橋汽車(chē)過(guò)拱形橋汽車(chē)過(guò)凹形橋受力分析向心力Fn＝mg－FN＝meq\f(v2,r)Fn＝FN－mg＝meq\f(v2,r)對(duì)橋的壓力FN′＝mg－meq\f(v2,r)FN′＝mg＋meq\f(v2,r)結(jié)論汽車(chē)對(duì)橋的壓力小于汽車(chē)的重力，而且汽車(chē)速度越大，對(duì)橋的壓力越小汽車(chē)對(duì)橋的壓力大于汽車(chē)的重力，而且汽車(chē)速度越大，對(duì)橋的壓力越大三、航天器中的失重現(xiàn)象1.向心力分析：宇航員受到的地球引力與座艙對(duì)他的支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律：mg－FN＝meq\f(v2,R)，所以FN＝mg－meq\f(v2,R).2.完全失重狀態(tài)：當(dāng)v＝eq\r(Rg)時(shí)，座艙對(duì)宇航員的支持力FN＝0，宇航員處于完全失重狀態(tài).四、離心運(yùn)動(dòng)1.定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體沿切線飛出或做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng).2.原因：向心力突然消失或合力不足以提供所需的向心力.3.離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止(1)應(yīng)用：離心干燥器；洗衣機(jī)的脫水筒；離心制管技術(shù)；分離血漿和紅細(xì)胞的離心機(jī).(2)防止：轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪的轉(zhuǎn)速不能太高；在公路彎道，車(chē)輛不允許超過(guò)規(guī)定的速度技巧點(diǎn)撥一、火車(chē)轉(zhuǎn)彎問(wèn)題1.彎道的特點(diǎn)鐵路彎道處，外軌高于內(nèi)軌，若火車(chē)按規(guī)定的速度v0行駛，轉(zhuǎn)彎所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供，即mgtanθ＝meq\f(v\o\al(2,0),R)，如圖所示，則v0＝eq\r(gRtanθ)，其中R為彎道半徑，θ為軌道平面與水平面間的夾角.圖2.速度與軌道壓力的關(guān)系(1)當(dāng)火車(chē)行駛速度v等于規(guī)定速度v0時(shí)，所需向心力僅由重力和支持力的合力提供，此時(shí)內(nèi)外軌道對(duì)火車(chē)無(wú)擠壓作用.(2)當(dāng)火車(chē)行駛速度v>v0時(shí)，外軌道對(duì)輪緣有側(cè)壓力.(3)當(dāng)火車(chē)行駛速度v<v0時(shí)，內(nèi)軌道對(duì)輪緣有側(cè)壓力.二、汽車(chē)過(guò)橋問(wèn)題與航天器中的失重現(xiàn)象1.拱形橋問(wèn)題(1)汽車(chē)過(guò)拱形橋(如圖)圖汽車(chē)在最高點(diǎn)滿(mǎn)足關(guān)系：mg－FN＝meq\f(v2,R)，即FN＝mg－meq\f(v2,R).①當(dāng)v＝eq\r(gR)時(shí)，F(xiàn)N＝0.②當(dāng)0≤v<eq\r(gR)時(shí)，0<FN≤mg.③當(dāng)v>eq\r(gR)時(shí)，汽車(chē)將脫離橋面做平拋運(yùn)動(dòng)，易發(fā)生危險(xiǎn).說(shuō)明：汽車(chē)通過(guò)拱形橋的最高點(diǎn)時(shí)，向心加速度向下，汽車(chē)對(duì)橋的壓力小于其自身的重力，而且車(chē)速越大，壓力越小，此時(shí)汽車(chē)處于失重狀態(tài).(2)汽車(chē)過(guò)凹形橋(如圖)圖汽車(chē)在最低點(diǎn)滿(mǎn)足關(guān)系：FN－mg＝eq\f(mv2,R)，即FN＝mg＋eq\f(mv2,R).說(shuō)明：汽車(chē)通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，向心加速度向上，而且車(chē)速越大，壓力越大，此時(shí)汽車(chē)處于超重狀態(tài).由于汽車(chē)對(duì)橋面的壓力大于其自身重力，故凹形橋易被壓垮，因而實(shí)際中拱形橋多于凹形橋.2.繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星、飛船、空間站處于完全失重狀態(tài).(1)質(zhì)量為M的航天器在近地軌道運(yùn)行時(shí)，航天器的重力提供向心力，滿(mǎn)足關(guān)系：Mg＝Meq\f(v2,R)，則v＝eq\r(gR).(2)質(zhì)量為m的航天員：設(shè)航天員受到的座艙的支持力為FN，則mg－FN＝eq\f(mv2,R).當(dāng)v＝eq\r(gR)時(shí)，F(xiàn)N＝0，即航天員處于完全失重狀態(tài).(3)航天器內(nèi)的任何物體都處于完全失重狀態(tài).三、離心運(yùn)動(dòng)1.物體做離心運(yùn)動(dòng)的原因提供向心力的合力突然消失，或者合力不能提供足夠的向心力.注意：物體做離心運(yùn)動(dòng)并不是物體受到“離心力”作用，而是由于合外力不能提供足夠的向心力.所謂“離心力”實(shí)際上并不存在.2.合力與向心力的關(guān)系(如圖所示).圖(1)若F合＝mrω2或F合＝eq\f(mv2,r)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即“提供”滿(mǎn)足“需要”.(2)若F合>mrω2或F合>eq\f(mv2,r)，物體做近心運(yùn)動(dòng)，即“提供過(guò)度”.(3)若0<F合<mrω2或0<F合<eq\f(mv2,r)，則合力不足以將物體“拉回”到原軌道上，而做離心運(yùn)動(dòng)，即“提供不足”.(4)若F合＝0，則物體沿切線方向做直線運(yùn)動(dòng).例題精練1．（2021春?浙江期中）在高速公路的拐彎處，通常路面都是外高內(nèi)低。如圖所示，在某路段汽車(chē)向左拐彎，司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些。汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)可看作是做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)內(nèi)外路面高度差為h，路基的水平寬度為d，路面的寬度為L(zhǎng)，已知重力加速度為g。要使車(chē)輪與路面之間的橫向具有向外的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)（即垂直于前進(jìn)方向），則汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的車(chē)速應(yīng)為（）A．速度大于 B．速度小于 C．速度等于 D．速度等于【分析】要使車(chē)輪與路面之間的橫向摩擦力等于零，則汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，由路面的支持力與重力的合力提供汽車(chē)的向心力，根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)求解車(chē)速，要發(fā)生車(chē)輪與路面之間的橫向具有向外的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，要大于此速度。。【解答】解：設(shè)路面的斜角為θ，作出汽車(chē)的受力圖，如圖。當(dāng)車(chē)輪與路面間無(wú)側(cè)向摩擦力時(shí)，重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：mgtanθ＝m，又由數(shù)學(xué)知識(shí)得到：tanθ＝，聯(lián)立解得：v＝，當(dāng)要使車(chē)輪與路面之間的橫向具有向外的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，速度要大于，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題是生活中圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，關(guān)鍵是分析物體的受力情況，確定向心力的來(lái)源。2．（2021春?浙江期中）如圖為一列火車(chē)勻速轉(zhuǎn)彎時(shí)的示意圖，以下說(shuō)法正確的是（）A．利用輪軌間的摩擦力提供向心力 B．火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，必須按規(guī)定速度行駛，才能使輪緣不受側(cè)向彈力 C．設(shè)計(jì)好傾斜角度后，無(wú)論火車(chē)運(yùn)行速度多大，一定不受側(cè)向彈力 D．如果火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，按規(guī)定速度行駛，軌道面支持力恰等于重力【分析】火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，為防止車(chē)輪邊緣與鐵軌間的摩擦，通常做成外軌略高于內(nèi)軌，使得火車(chē)按規(guī)定的速度行駛時(shí)，火車(chē)對(duì)軌道的合力垂直于軌道表面，否則會(huì)對(duì)其造成擠壓以致?lián)p壞，（這就是為什么在拐彎處會(huì)有規(guī)定速度的原因）所以火車(chē)重力與軌道支持面支持力的合力提供向心力，速度大于規(guī)定速度時(shí)，會(huì)擠壓外軌．【解答】解：火車(chē)轉(zhuǎn)彎做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，受力如圖由向心力公式得：F向＝m＝mgtanθ，則AB、火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，必須按規(guī)定速度行駛，重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，輪緣不受側(cè)向彈力，故A錯(cuò)誤，B正確；C、根據(jù)mgtan，解得v＝，當(dāng)設(shè)計(jì)好傾斜角度后，火車(chē)的速度在轉(zhuǎn)彎時(shí)為定值，當(dāng)v′＞v時(shí)，所需要的向心力當(dāng)v′＜v時(shí)，所需的向心力，此時(shí)重力和支持力的合力不足以提供向心力，會(huì)出現(xiàn)側(cè)向彈力，故C錯(cuò)誤；D、如果火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，按規(guī)定速度行駛，在豎直方向根據(jù)共點(diǎn)力平衡可得：，故D錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題是實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，考查應(yīng)用物理知識(shí)分析處理實(shí)際問(wèn)題的能力，明確向心力的來(lái)源即可。隨堂練習(xí)1．（2021春?浙江期中）倫敦眼是一個(gè)摩天輪，是英國(guó)倫敦標(biāo)志性建筑。直徑約為136米，共有32個(gè)乘坐艙，每個(gè)乘坐艙可載客約16名，轉(zhuǎn)動(dòng)一圈大概需要30分鐘。坐在其中的游客隨乘坐艙的轉(zhuǎn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)此有以下說(shuō)法，其中正確的是（）A．游客受到乘坐艙的作用力大小為游客的重力 B．游客做的是線速度約為0.24m/s C．游客做的是一種勻變速運(yùn)動(dòng) D．游客所處的乘坐艙運(yùn)動(dòng)到摩天輪最低位置時(shí)，游客處于失重狀態(tài)【分析】對(duì)于游客做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其合力提供向心力，加速度與合外力的大小不變，方向變化?！窘獯稹拷猓篈、游客做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到的合力提供向心力，故A錯(cuò)誤；B、T＝30min＝1800s，線速度，故B正確；C、游客做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心加速度始終指向圓心，做變加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、游客所處的乘坐艙運(yùn)動(dòng)到摩天輪最低位置時(shí)，向心加速度方向豎直向上，游客處于超重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵明確勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，明確矢量變化和標(biāo)量變化的區(qū)別，基礎(chǔ)題。2．（2021春?花都區(qū)校級(jí)期中）下列哪些現(xiàn)象利用了離心現(xiàn)象（）A．工作的洗衣機(jī)脫水桶轉(zhuǎn)速很大 B．轉(zhuǎn)速很大的砂輪半徑做得不能太大 C．在修建鐵路時(shí)，轉(zhuǎn)彎處內(nèi)軌要低于外軌 D．汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)要限制速度【分析】做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在受到指向圓心的合外力突然消失，或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)，注意生活中利用離心現(xiàn)象和防止離心現(xiàn)象的實(shí)例?！窘獯稹拷猓篈、洗衣機(jī)脫水工作就是應(yīng)用了水的離心運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速很大是為了讓水滴做圓周運(yùn)動(dòng)需要更大的向心力，從而讓水滴離開(kāi)衣服做離心運(yùn)動(dòng)，故A正確；B、轉(zhuǎn)速很高的砂輪所需的向心力就大，轉(zhuǎn)速很高的砂輪半徑做得太大，就會(huì)出現(xiàn)砂輪承受不了巨大的力而斷裂，出現(xiàn)離心運(yùn)動(dòng)。所以砂輪要做的小一些，這是防止離心現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C、在修筑鐵路時(shí)，轉(zhuǎn)彎處軌道的內(nèi)軌要低于外軌，是為了減小車(chē)輪對(duì)外軌的擠壓，防止出現(xiàn)離心現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D、汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)要限制速度是為了防止因汽車(chē)速度過(guò)大而出現(xiàn)離心現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件：合外力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力．注意所有遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)都是離心運(yùn)動(dòng)，但不一定沿切線方向飛出。3．（2021春?溫州期中）如圖為雜技演員單手倒立表演“水流星”節(jié)目時(shí)的情形，繩子的兩端各用網(wǎng)兜兜住一只盛水的碗，演員用手轉(zhuǎn)動(dòng)繩子使水碗在豎直面內(nèi)繞手所在位置做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)水碗處在豎直位置瞬間，對(duì)最低處碗中的水受力分析正確的是（）A．只受到向心力作用 B．受重力和向心力作用 C．受重力和離心力作用 D．受重力和碗對(duì)它的支持力作用【分析】此題需要把碗里的水隔離出來(lái)進(jìn)行受力分析，從而得到水的受力情況?！窘獯稹拷猓篈BC、向心力是效果力，離心力不存在，受力分析中不畫(huà)向心力與離心力。故ABC錯(cuò)誤D、對(duì)水進(jìn)行受力分析，水受到向下的重力和向上的支持力，兩個(gè)力的合力提供水的向心力，故D正確故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】此題易錯(cuò)點(diǎn)在于容易把向心力也當(dāng)成一個(gè)力去進(jìn)行受力分析。實(shí)際上向心力是效果力，他是一種合外力的體現(xiàn)。4．（2021春?城關(guān)區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的是（）A．若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng) B．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng) C．若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EOP做離心運(yùn)動(dòng) D．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc做近心運(yùn)動(dòng)【分析】本題考查離心現(xiàn)象產(chǎn)生原因以及運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)合外力突然消失或變小時(shí)，物體會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡可是直線也可以是曲線，要根據(jù)受力情況分析?！窘獯稹拷猓篈、在水平面上，細(xì)繩的拉力提供m所需的向心力，當(dāng)拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPc運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；BD、當(dāng)拉力減小時(shí)，將沿pb軌道做離心運(yùn)動(dòng)，故B正確，D錯(cuò)誤；C、當(dāng)拉力消失，物體受力合為零，將沿切線方向沿軌跡Pa做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；故選：B。【點(diǎn)評(píng)】此題要理解離心運(yùn)動(dòng)的條件，結(jié)合力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，當(dāng)合力為零時(shí)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，注意離心與近心運(yùn)動(dòng)的條件。綜合練習(xí)一．選擇題（共15小題）1．（2021春?興慶區(qū)校級(jí)期中）有一水平的轉(zhuǎn)盤(pán)在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)盤(pán)上放一質(zhì)量為m的物塊恰能隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列關(guān)于物塊的運(yùn)動(dòng)正確的是（）A．如果將轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度增大，則物塊可能沿切線方向飛出 B．如果將轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度減小，物塊將沿曲線逐漸靠近圓心 C．如果將轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度增大，物塊將沿曲線逐漸遠(yuǎn)離圓心 D．如果將轉(zhuǎn)盤(pán)的周期增大，物塊將沿半徑逐漸靠近圓心【分析】當(dāng)摩擦力等于向心力時(shí)，物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)摩擦力不足以提供向心力，物塊將沿曲線逐漸遠(yuǎn)離圓心?！窘獯稹拷猓篈BC．勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，摩擦力提供向心力f＝mω2r，如果將轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度增大，f＜mω2r，摩擦力不足夠提供所需要的向心力，物塊將沿曲線逐漸遠(yuǎn)離圓心，故C正確；AB錯(cuò)誤；D．如果將轉(zhuǎn)盤(pán)的周期增大，根據(jù)，f＝mω2r，向心力減小，靜摩擦力減小，物體仍在原來(lái)的位置隨轉(zhuǎn)盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查離心運(yùn)動(dòng)，比較簡(jiǎn)單，注意判斷摩擦力和所需向心力之間的關(guān)系。2．（2021春?菏澤期中）現(xiàn)如今滾筒洗衣機(jī)已經(jīng)走進(jìn)了千家萬(wàn)戶(hù)，極大方便了人們的生活。如圖滾筒洗衣機(jī)脫水時(shí)滾筒繞水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒上有很多漏水孔，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，附著在潮濕衣服上的水從漏水孔中被甩出，達(dá)到脫水的目的。下列說(shuō)法正確的是（）A．濕衣服上的水更容易在最高點(diǎn)被甩出 B．濕衣服上的水更容易在最低點(diǎn)被甩出 C．洗衣機(jī)的脫水原理是水滴受到了離心力的作用 D．洗衣機(jī)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的越快，水滴越不容易被甩出【分析】衣物隨脫水桶一起做圓周運(yùn)動(dòng)，所需向心力相同，根據(jù)受力分析判斷?！窘獯稹拷猓篈B、衣物隨滾筒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在各個(gè)位置所需向心力相同，但筒壁在各點(diǎn)對(duì)衣物壓力不同，壓力大的地方脫水效果好，在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律：N1﹣mg＝mω2r，解得N1＝mg+mω2r；在最高點(diǎn)N2+mg＝mω2r，解得N2＝mω2r﹣mg，所以N1＞N2，所以濕衣服中的水在最低點(diǎn)更容易被甩出，故A錯(cuò)誤、B正確；C、離心力本身就不存在，說(shuō)成受離心力和不受離心力都是不對(duì)的，是慣性的一種體現(xiàn)，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)以上分析，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)越快，水滴越容易被甩出，故D錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題關(guān)鍵在于分析清楚向心力的來(lái)源，注意沒(méi)有離心力這一說(shuō)法。3．（2021春?諸暨市校級(jí)期中）下列現(xiàn)象中，與離心現(xiàn)象無(wú)關(guān)的是（）A．旋轉(zhuǎn)雨傘上的水滴，水滴飛出 B．用洗衣機(jī)脫去濕衣服中的水 C．人走路時(shí)不小心被石頭絆了一下，身體向前傾倒 D．運(yùn)動(dòng)員將鏈球旋轉(zhuǎn)起來(lái)后擲出【分析】當(dāng)物體受到的合力的大小不足以提供物體所需要的向心力的大小時(shí)，物體就要遠(yuǎn)離圓心，此時(shí)物體做的就是離心運(yùn)動(dòng)?！窘獯稹拷猓篈、脫水桶高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，需要的向心力的大小大于了水和衣服之間的附著力，水做離心運(yùn)動(dòng)被從衣服上甩掉，屬于離心現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B、旋轉(zhuǎn)傘柄，傘邊緣的水滴被甩出時(shí)，由于傘的速度快，需要的向心力大，水滴往外甩，這是離心運(yùn)動(dòng)屬于離心現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C、人走路時(shí)不小心被石頭絆了一下，身體向前傾倒，這是因?yàn)閼T性，不是離心現(xiàn)象，故C正確；D、鏈球原來(lái)做的是圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)松手之后，由于失去了向心力的作用鏈球做離心運(yùn)動(dòng)，所以投擲鏈球?qū)儆陔x心現(xiàn)象，故D正確。本題選與離心現(xiàn)象無(wú)關(guān)的，故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查的是學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況，要學(xué)習(xí)如何應(yīng)用物理規(guī)律解釋相應(yīng)的生活中的現(xiàn)象。4．（2021春?菏澤期中）如圖所示，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)上有一個(gè)與圓盤(pán)相對(duì)靜止的物體，若圓盤(pán)表面的摩擦力突然消失，則消失的瞬間物體相對(duì)于圓盤(pán)的運(yùn)動(dòng)方向是（）A．沿切線方向 B．沿半徑指向圓心 C．沿半徑背離圓心 D．遠(yuǎn)離圓心，方向介于該點(diǎn)所在的半徑和切線之間【分析】圓盤(pán)上的物體受到重力、支持力、摩擦力，由摩擦力提供向心力，當(dāng)摩擦力突然消失瞬間物體沿切線方向做直線運(yùn)動(dòng)。【解答】解：圓盤(pán)上的物體受到重力、支持力、摩擦力，由摩擦力提供向心力，當(dāng)摩擦力突然消失的瞬間物體相對(duì)地面沿切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，圓盤(pán)繼續(xù)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，物體相對(duì)圓盤(pán)的運(yùn)動(dòng)方向沿半徑背離圓心，故C正確、ABD錯(cuò)誤；故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)，明確物體做向心運(yùn)動(dòng)、離心運(yùn)動(dòng)的條件是解題關(guān)鍵，要區(qū)別相對(duì)地面與相對(duì)圓盤(pán)的速度。5．（2021春?任城區(qū)期中）雨天在野外騎車(chē)時(shí)，自行車(chē)的后輪輪胎上常會(huì)黏附一些泥巴，行駛時(shí)感覺(jué)很“沉重”，如果將自行車(chē)后輪撐起，使后輪離開(kāi)地面而懸空，然后用手勻速搖腳踏板，使后輪飛速轉(zhuǎn)動(dòng)，泥巴就被甩下來(lái)，如圖所示，圖中a、b、c、d為后輪輪胎邊緣上的四個(gè)特殊位置，則（）A．泥巴在圖中的a位置時(shí)最容易被甩下來(lái) B．泥巴在圖中的b位置時(shí)最容易被甩下來(lái) C．泥巴在圖中的c位置時(shí)最容易被甩下來(lái) D．泥巴在圖中的d位置時(shí)最容易被甩下來(lái)【分析】有題意知a、b、c共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，根據(jù)公式a＝rω2分析向心加速度大?。檬謸u腳踏板，使后輪飛速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，泥塊做圓周運(yùn)動(dòng)，合力提供向心力，當(dāng)提供的合力小于向心力時(shí)泥塊做離心運(yùn)動(dòng)．【解答】解：泥塊做圓周運(yùn)動(dòng)，由合力提供向心力，根據(jù)F＝mω2r知：泥塊在車(chē)輪上每一個(gè)位置的向心力大小相等，當(dāng)提供的合力小于向心力時(shí)做離心運(yùn)動(dòng)，所以能提供的合力越小越容易飛出去。最低點(diǎn)，重力向下，附著力向上，合力等于附著力減重力；最高點(diǎn)，重力向下，附著力向下，合力為重力加附著力；在線速度豎直向上或向下時(shí)，合力等于附著力。所以在最低點(diǎn)c時(shí)合力最小，最容易飛出去。故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】該題是一個(gè)實(shí)際問(wèn)題，泥塊被甩下來(lái)要做離心運(yùn)動(dòng)，所以關(guān)鍵是分析泥塊在哪個(gè)點(diǎn)的合力最?。?．（2021春?中牟縣期中）如圖所示，一個(gè)小球在F作用下以速率v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若從某時(shí)刻起，小球的運(yùn)動(dòng)情況發(fā)生了變化，對(duì)于引起小球沿a、b、c三種軌跡運(yùn)動(dòng)的原因，下列說(shuō)法正確的是（）A．沿a軌跡運(yùn)動(dòng)，可能是F減小了一些 B．沿b軌跡運(yùn)動(dòng)，一定是v增大了 C．沿b軌跡運(yùn)動(dòng)，可能是F減小了 D．沿c軌跡運(yùn)動(dòng)，一定是v減小了【分析】當(dāng)F＝m時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)F＞m時(shí)，小球做向心運(yùn)動(dòng)，當(dāng)F＜m時(shí)，小球做離心運(yùn)動(dòng)，當(dāng)F＝0時(shí)，小球沿切線運(yùn)動(dòng)?！窘獯稹拷猓篈、a軌跡沿切線直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)＝0，故A錯(cuò)誤；BC、沿b軌跡離心運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)＜m，可能是v增大了或可能是F減小了一些，故B錯(cuò)誤；C正確；D、沿c軌跡向心運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)＞m，可能是v減小了或可能是F增大了，故D錯(cuò)誤；故選：C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)內(nèi)容，比較簡(jiǎn)單，分析F和m之間的關(guān)系是本題解題關(guān)鍵。7．（2021春?浙江期中）在如圖所示的四種情形中，防止離心現(xiàn)象的是（）A．火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，按規(guī)定速度通過(guò) B．運(yùn)動(dòng)員將鏈球甩出 C．民間藝人在制作棉花糖 D．洗衣機(jī)甩干時(shí)內(nèi)筒在高速旋轉(zhuǎn)【分析】做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力時(shí)，將做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，此種運(yùn)動(dòng)叫“離心運(yùn)動(dòng)”，有些利用了離心運(yùn)動(dòng)有些防止了離心運(yùn)動(dòng)?！窘獯稹拷猓篈、在甲圖中，火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，按規(guī)定速度通過(guò)，防止速度過(guò)大，火車(chē)做離心運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生危險(xiǎn)，故A正確；B、在乙圖中，運(yùn)動(dòng)員將鏈球甩出，利用了離心現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C、丙圖是民間藝人在制作棉花糖，利用了離心現(xiàn)象制作棉花糖，故C錯(cuò)誤；D.丁圖是洗衣機(jī)甩干時(shí)內(nèi)筒在高速旋轉(zhuǎn)，利用離心現(xiàn)象將水甩出，故D錯(cuò)誤；故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查離心運(yùn)動(dòng)，解題關(guān)鍵是在與平時(shí)要注重對(duì)生活中現(xiàn)象的觀察研究。8．（2020秋?東城區(qū)期末）如圖所示一個(gè)小球在力F作用下以速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若從某時(shí)刻起小球的運(yùn)動(dòng)情況發(fā)生了變化，對(duì)于引起小球沿a、b、c三種軌跡運(yùn)動(dòng)的原因說(shuō)法正確的是（）A．沿a軌跡運(yùn)動(dòng)，可能是F減小了一些 B．沿b軌跡運(yùn)動(dòng)，一定是v減小了 C．沿c軌跡運(yùn)動(dòng)，可能是v減小了 D．沿b軌跡運(yùn)動(dòng)，一定是F減小了【分析】當(dāng)F小于向心力，物體會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)；當(dāng)F大于向心力，物體會(huì)做向心運(yùn)動(dòng)；當(dāng)F突然消失，物體將沿切線方向直線運(yùn)動(dòng)?！窘獯稹拷猓篈、若力F突然消失，小球?qū)⒀剀壽Ea做直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、若速度v突然增大時(shí)，即提供的向心力小于所需的向心力時(shí)，小球可能將沿b軌跡做離心運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C、若速度v突然減小時(shí)，即提供的向心力大于所需的向心力時(shí)，小球可能將沿c軌跡運(yùn)動(dòng)做向心運(yùn)動(dòng)，故C正確；D、當(dāng)力F減小時(shí)，即提供的向心力小于所需的向心力時(shí)，小球可能將沿b軌跡做離心運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查離心現(xiàn)象，要理解離心運(yùn)動(dòng)的條件，結(jié)合力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，明確當(dāng)合力為零時(shí)，物體沿切線做勻速直線運(yùn)動(dòng)。9．（2021春?鼓樓區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)F突然發(fā)生變化，下列關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法不正確的是（）A．F突然消失，小球?qū)⒀剀壽EBa做離心運(yùn)動(dòng) B．F突然變小，小球?qū)⒀剀壽EBa做離心運(yùn)動(dòng) C．F突然變大，小球?qū)⒀剀壽EBc做向心運(yùn)動(dòng) D．F突然變小，小球?qū)⒀剀壽EBb做離心運(yùn)動(dòng)【分析】本題考查離心現(xiàn)象產(chǎn)生原因以及運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)向心力突然消失或變小時(shí)，物體會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡可是直線也可以是曲線，當(dāng)向心力突然變大時(shí)，物體做向心運(yùn)動(dòng)，要根據(jù)受力情況分析．【解答】解：A、在水平面上，細(xì)繩的拉力提供m所需的向心力，當(dāng)拉力消失，物體受力合為零，將沿切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確；B、當(dāng)向心力減小時(shí)，將沿Bb軌道做離心運(yùn)動(dòng)，故B不正確；C、F突然變大，小球?qū)⒀剀壽EBc做向心運(yùn)動(dòng)，故C正確；D、F突然變小，小球?qū)⒀剀壽EBb做離心運(yùn)動(dòng)，故D正確；本題選不正確的，故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】此題要理解離心運(yùn)動(dòng)的條件，結(jié)合力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，當(dāng)合力為零時(shí)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)．10．（2021春?昌平區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，在光滑水平面上，小球在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化，則關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法正確的是（）A．若拉力突然變小，小球?qū)⒀豍a做離心運(yùn)動(dòng) B．若拉力突然變大，小球?qū)⒀豍b做離心運(yùn)動(dòng) C．若拉力突然變小，小球?qū)⒀豍c做向心運(yùn)動(dòng) D．若拉力突然消失，小球?qū)⒀豍a做勻速直線運(yùn)動(dòng)【分析】本題考查離心現(xiàn)象產(chǎn)生原因以及運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)向心力突然消失或變小時(shí)，物體會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡可是直線也可以是曲線，要根據(jù)受力情況分析．【解答】解：在水平面上，細(xì)繩的拉力提供m所需的向心力，當(dāng)拉力消失，物體受力合為零，將沿切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)向心力減小時(shí)，將沿pb軌道做離心運(yùn)動(dòng)，D正確，A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】此題要理解離心運(yùn)動(dòng)的條件，結(jié)合力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，當(dāng)合力為零時(shí)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)．11．（2020春?越秀區(qū)校級(jí)月考）如圖所示為洗衣機(jī)脫水筒的示意圖，下列關(guān)于脫水筒工作原理說(shuō)法正確的是（）A．水滴受離心力作用，沿背離圓心的方向甩出 B．水滴受到向心力，由于慣性沿切線方向甩出 C．水滴與衣服間的附著力小于它所需的向心力，于是被甩出 D．水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向飛出【分析】明確離心現(xiàn)象原理，知道水滴依附的附著力是一定的，當(dāng)水滴因做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力大于該附著力時(shí)，水滴被甩掉。物體的受力中不受向心力和離心力?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)F＝ma＝mω2R可知脫水筒的轉(zhuǎn)速增大，脫水筒的角速度ω會(huì)增大，它所需向心力F增大，水滴與衣服間的附著力小于它所需的向心力，水滴沿切線方向甩出；不存在所謂的離心力的說(shuō)法，同時(shí)向心力是效果力，不是物體受到的力，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。【點(diǎn)評(píng)】本題要理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的來(lái)源、向心力的大小因素，會(huì)根據(jù)向心力來(lái)解釋離心現(xiàn)象。12．（2020秋?秦州區(qū)校級(jí)月考）下列實(shí)例中，屬于防止離心運(yùn)動(dòng)的是（）A．轉(zhuǎn)動(dòng)雨傘，可以去除上面的一些水 B．汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)要減速 C．鏈球運(yùn)動(dòng)員通過(guò)快速旋轉(zhuǎn)將鏈球甩出 D．用洗衣機(jī)脫水【分析】做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在受到指向圓心的合外力突然消失，或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)，生活中要注意明確哪些實(shí)例是防止離心現(xiàn)象，哪些實(shí)例是應(yīng)用離心現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓篈、轉(zhuǎn)動(dòng)雨傘可以去除雨傘上的一些水時(shí)，水被雨傘帶動(dòng)起來(lái)做離心運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)用離心現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B、因?yàn)镕向＝m，所以速度越快所需的向心力就越大，汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)要限制速度，是為了減小汽車(chē)所需的向心力，防止離心運(yùn)動(dòng)，故B正確；C、鏈球運(yùn)動(dòng)員通過(guò)快速旋轉(zhuǎn)將鏈球甩出，應(yīng)用了離心現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D、洗衣機(jī)脫水工作原理是通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)讓衣服上的水做離心運(yùn)動(dòng)而飛出，應(yīng)用了水的離心運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。本題考查防止離心運(yùn)動(dòng)的，故選：B。【點(diǎn)評(píng)】物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件：合外力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，明確離心現(xiàn)象的防止和應(yīng)用實(shí)例。13．（2020春?錦州期末）媒體報(bào)道了一起離奇交通事故：家住公路轉(zhuǎn)彎處外側(cè)的李先生家在三個(gè)月內(nèi)連續(xù)遭遇了七次大卡車(chē)側(cè)翻在自家門(mén)口的場(chǎng)面，第八次有輛卡車(chē)沖進(jìn)李先生家，造成三死一傷和房屋嚴(yán)重?fù)p毀的血腥慘案，經(jīng)公安部門(mén)和交通部門(mén)協(xié)力調(diào)查，畫(huà)出的現(xiàn)場(chǎng)示意圖如圖所示，交警根據(jù)圖示作出的以下判斷，你認(rèn)為正確的是（）A．公路在設(shè)計(jì)上一定是內(nèi)側(cè)高外側(cè)低 B．公路在設(shè)計(jì)上一定是外側(cè)高內(nèi)側(cè)低 C．拐彎時(shí)汽車(chē)一定受到了離心力 D．拐彎時(shí)汽車(chē)一定做了離心運(yùn)動(dòng)【分析】汽車(chē)拐彎時(shí)發(fā)生側(cè)翻是由于車(chē)速較快，提供的力不夠做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)。有可能是內(nèi)測(cè)高外側(cè)低，支持力和重力的合力向外，最終的合力不夠提供向心力?！窘獯稹拷猓篈B、汽車(chē)在水平路面上拐彎時(shí)，靠靜摩擦力提供向心力，現(xiàn)在易發(fā)生側(cè)翻可能是路面設(shè)計(jì)不合理，公路的設(shè)計(jì)上可能內(nèi)側(cè)高外側(cè)低，重力沿斜面方向的分力背離圓心，導(dǎo)致合力不夠提供向心力而致事故，事故還有可能是車(chē)速過(guò)快導(dǎo)致的，此時(shí)公路設(shè)計(jì)可以是內(nèi)低外高。故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；CD、汽車(chē)發(fā)生側(cè)翻是因?yàn)樘峁┑牧Σ粔蜃鰣A周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道當(dāng)提供的力小于等于圓周運(yùn)動(dòng)所需要的力，物體做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)提供的力不夠圓周運(yùn)動(dòng)所需要的力，物體做離心運(yùn)動(dòng)。14．（2020春?桂林期末）下列現(xiàn)象中，與離心運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的是（）A．公共汽車(chē)急剎車(chē)時(shí)，乘客身體向前傾 B．雨天旋轉(zhuǎn)雨傘，雨水飛出 C．洗衣機(jī)的脫水桶旋轉(zhuǎn)，將衣服上的水甩掉 D．汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大，乘客感覺(jué)往外甩【分析】當(dāng)物體受到的合力的大小不足以提供物體所需要的向心力的大小時(shí)，物體就要遠(yuǎn)離圓心，此時(shí)物體做的就是離心運(yùn)動(dòng)?！窘獯稹拷猓篈、公共汽車(chē)急剎車(chē)時(shí)，乘客都向前傾倒，這是由于慣性，不是離心現(xiàn)象，故A正確；B、雨天旋轉(zhuǎn)雨傘，雨水飛出是因?yàn)橛晁艿降暮贤饬Σ蛔阋蕴峁┫蛐牧?，故屬于離心現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C、脫水桶高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，需要的向心力的大小大于水和衣服之間的附著力，水做離心運(yùn)動(dòng)被從衣服上甩掉，屬于離心現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D、汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于汽車(chē)的速度快，需要的向心力大，乘客感覺(jué)往外甩，這是離心運(yùn)動(dòng)屬于離心現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。本題選擇與離心現(xiàn)象無(wú)關(guān)的，故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)向心現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況，在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中基礎(chǔ)知識(shí)一定要掌握牢固。15．（2020春?隆回縣期末）下列生活中的一些現(xiàn)象是利用到了離心運(yùn)動(dòng)的是（）A．駕駛汽車(chē)時(shí)必須系安全帶 B．汽車(chē)過(guò)凹形路面時(shí)必須減速 C．火車(chē)軌道外高內(nèi)低 D．洗衣機(jī)的脫水桶【分析】駕駛汽車(chē)時(shí)必須系安全帶是為了避免慣性帶來(lái)的傷害；汽車(chē)過(guò)凹形路面時(shí)必須減速是為了防止爆胎；火車(chē)軌道外高內(nèi)低是防止與軌道擠壓；洗衣機(jī)的脫水桶是利用了離心運(yùn)動(dòng)?！窘獯稹拷猓篈、駕駛汽車(chē)時(shí)必須系安全帶是為了避免慣性帶來(lái)的傷害，故A錯(cuò)誤；B、汽車(chē)過(guò)凹形路面時(shí)必須減速是為了防止爆胎，故B錯(cuò)誤；C、火車(chē)軌道外高內(nèi)低是防止與軌道擠壓，故C錯(cuò)誤；D、洗衣機(jī)的脫水桶是利用了離心運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查的是離心運(yùn)動(dòng)在生活中的應(yīng)用，平時(shí)要注意積累，結(jié)合生活常識(shí)進(jìn)行分析。二．多選題（共10小題）1．（2021春?浙江期中）有一種叫“飛椅”的游樂(lè)項(xiàng)目。如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤(pán)邊緣，轉(zhuǎn)盤(pán)可繞穿過(guò)其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為θ。不計(jì)鋼繩的重力。以下說(shuō)法正確的是（）A．鋼繩的拉力大小為mω2Lsinθ B．鋼繩的拉力大小為 C．如果角速度足夠大，可以使鋼繩成水平拉直 D．兩個(gè)體重不同的人，擺開(kāi)的夾角θ一樣大【分析】根據(jù)幾何關(guān)系求出座椅做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，座椅靠重力和拉力的合力提供向心力，合力的方向始終指向圓心?！窘獯稹拷猓篈B、對(duì)座椅受力分析，如圖所示y軸上，F(xiàn)cosθ＝mg解得F＝．x軸上，F(xiàn)sinθ＝mω2（r+Lsinθ）解得F＝，故A錯(cuò)誤，B正確；C、對(duì)飛椅受力分析，在豎直方向合力為零，故繩子在豎直方向上有分力，故繩子不可能水平方向，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)質(zhì)量不同時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得：mgtanθ＝mω2（r+Lsinθ），解得gtanθ＝ω2（r+Lsinθ），與質(zhì)量無(wú)關(guān)，擺開(kāi)的夾角θ一樣大，故D正確；故選：BD?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道座椅做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，注意物理量的矢量性，以及知道座椅在豎直方向上的合力為零。2．（2020春?南海區(qū)期末）防疫抗疫，萬(wàn)眾一心，上海某企業(yè)無(wú)償捐贈(zèng)多臺(tái)醫(yī)用離心機(jī)至武漢地區(qū)。利用離心機(jī)的旋轉(zhuǎn)可使混合液中的懸浮微粒快速沉淀。如圖為某離心機(jī)工作時(shí)的局部圖，分離過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．混合液不同部分做離心運(yùn)動(dòng)是由于受到離心力的作用 B．混合液不同部分的線速度相同 C．混合液不同部分的角速度相同 D．混合液底層1部分的向心加速度大小比上層2部分大【分析】不存在離心力；根據(jù)v＝ωr比較線速度的大?。桓鶕?jù)a＝ω2r比較向心加速度的大小。【解答】解：A、混合液不同部分做離心運(yùn)動(dòng)是由于外力不足以提供向心力造成的，不是受到離心力的作用，故A錯(cuò)誤；BC、混合液一起隨離心機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的角速度是相等的，混合液不同部分到圓心的半徑不同，根據(jù)v＝ωr可知，混合液同部分的線速度不相同，故B錯(cuò)誤，C正確；D、混合液底層1部分做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小比上層2部分大，根據(jù)a＝ω2r可知，混合液底層1部分的向心加速度大小比上層2部分大，故D正確。故選：CD?！军c(diǎn)評(píng)】該題考查對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、向心加速度的理解與判斷，要明確兩點(diǎn)：1、向心加速度的方向始終指向圓心，是不斷變化的；2、離心運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中是不存在離心力的。3．（2020春?靜寧縣校級(jí)期中）如圖所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法正確的是（）A．若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EBa做離心運(yùn)動(dòng) B．若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EBb做離心運(yùn)動(dòng) C．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EBb做離心運(yùn)動(dòng) D．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EBc做離心運(yùn)動(dòng)【分析】本題考查離心現(xiàn)象產(chǎn)生原因以及運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)合外力突然消失或變小時(shí)，物體會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡可是直線也可以是曲線，要根據(jù)受力情況分析?！窘獯稹拷猓篈、在水平面上，細(xì)繩的拉力提供m所需的向心力，當(dāng)拉力消失，物體受力合為零，將沿切線方向沿軌跡Ba做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確；B、當(dāng)拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EBc運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；CD、當(dāng)拉力減小時(shí)，將沿Bb軌道做離心運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤；故選：AC?！军c(diǎn)評(píng)】此題要理解離心運(yùn)動(dòng)的條件，結(jié)合力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，當(dāng)合力為零時(shí)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，注意離心與近心運(yùn)動(dòng)的條件。4．（2019春?增城區(qū)期末）下列屬于離心現(xiàn)象的是（）A．投籃球 B．洗衣機(jī)脫水 C．汽車(chē)高速轉(zhuǎn)彎容易甩出車(chē)道 D．旋轉(zhuǎn)雨傘甩掉雨傘上的水【分析】當(dāng)物體受到的合力的大小不足以提供物體所需要的向心力的大小時(shí)，物體就要遠(yuǎn)離圓心，此時(shí)物體做的就是離心運(yùn)動(dòng)．【解答】解：A、運(yùn)動(dòng)員將籃球投出后球在空中運(yùn)動(dòng)，是由于慣性作用，球要保持原來(lái)的狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B、洗衣機(jī)的脫水過(guò)程中，隨著轉(zhuǎn)速的增加，水滴所需要的向心力增加，當(dāng)大于衣服對(duì)水的吸附力時(shí)，水做離心運(yùn)動(dòng)，從而被甩出。故B正確；C、在水平面拐彎，汽車(chē)受重力、支持力、靜摩擦力，重力和支持力平衡，靜摩擦力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由于最大靜摩擦力一定，所以速度過(guò)大，使靜摩擦力小于向心力，做離心運(yùn)動(dòng)，容易造成事故。故C正確；D、通過(guò)旋轉(zhuǎn)雨傘來(lái)甩干傘上的雨滴，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)雨滴所需要的向心力增加，當(dāng)超過(guò)雨傘對(duì)雨的吸附力時(shí)，雨滴做離心運(yùn)動(dòng)。故D正確；故選：BCD?！军c(diǎn)評(píng)】合力大于需要的向心力時(shí)，物體要做向心運(yùn)動(dòng)，合力小于所需要的向心力時(shí)，物體就要遠(yuǎn)離圓心，做的就是離心運(yùn)動(dòng)．5．（2019秋?溫州期中）下列現(xiàn)象中，與離心運(yùn)動(dòng)有關(guān)的是（）A．汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大，乘客感覺(jué)往外甩 B．汽車(chē)急剎車(chē)時(shí)，乘客身體向前傾 C．洗衣機(jī)脫水桶旋轉(zhuǎn)，將衣服上的水甩掉 D．運(yùn)動(dòng)員投擲鏈球，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)釋放鏈球【分析】本題考查的是離心現(xiàn)象的本質(zhì)﹣﹣物體慣性的表現(xiàn)。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于本身有慣性，總是想沿著切線方向運(yùn)動(dòng)，只是由于向心力作用，使它不能沿切線方向飛出，而被限制著沿圓周運(yùn)動(dòng)。如果提供向心力的合外力突然消失，物體由于本身的慣性，將沿著切線方向運(yùn)動(dòng)，這也是牛頓第一定律的必然結(jié)果。【解答】解：A、汽車(chē)轉(zhuǎn)彎，乘客感覺(jué)往外甩，是乘客由于慣性總是想沿著切線的方向運(yùn)動(dòng)，是離心現(xiàn)象，故A正確；B、乘客由于慣性向前傾，沒(méi)有做圓周運(yùn)動(dòng)，不是離心現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C、洗衣機(jī)脫水時(shí)，衣服上的水由于慣性總是沿著切線的方向運(yùn)動(dòng)，是離心現(xiàn)象，故C正確；D、鏈球原來(lái)做的是圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)松手之后，由于失去了向心力的作用鏈球做離心運(yùn)動(dòng)，所以投擲鏈球?qū)儆陔x心現(xiàn)象，故D正確。故選：ACD。【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵在于理解透離心現(xiàn)象的本質(zhì)是物體慣性的表現(xiàn)，同時(shí)注意明確物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件是需要的向心力大于外界提供的向心力。6．（2019秋?靜海區(qū)月考）以下屬于離心現(xiàn)象應(yīng)用的是（）A．離心分離器 B．標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)員擲出的標(biāo)槍 C．家用洗衣機(jī)的脫水筒用于干燥衣物 D．轉(zhuǎn)動(dòng)傘柄可將雨傘上的水甩出【分析】做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)?！窘獯稹拷猓篈、離心分離器速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，需要的向心力的大小大于物體和離心分離器間的附著力，物體做離心運(yùn)動(dòng)，屬于離心現(xiàn)象，故A正確；B、投擲的標(biāo)槍和投出的鉛球做斜上拋運(yùn)動(dòng)，受到恒力的作用，所以投出的標(biāo)槍的運(yùn)動(dòng)不屬于離心現(xiàn)象，B錯(cuò)誤；C、脫水桶高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，需要的向心力的大小大于了水和衣服之間的附著力，水做離心運(yùn)動(dòng)被從衣服上甩掉，屬于離心現(xiàn)象，故C正確；傘柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，需要的向心力的大小大于了水和衣服之間的附著力，水做離心運(yùn)動(dòng)被從傘上甩掉，屬于離心現(xiàn)象，故D正確。故選：ACD?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了離心現(xiàn)象。物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件：合外力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，所有遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)都是離心運(yùn)動(dòng)，但不一定沿切線方向飛出。7．（2019春?洮北區(qū)校級(jí)月考）做離心運(yùn)動(dòng)的物體，它的速度變化情況可能是（）A．速度的大小不變，方向改變 B．速度的大小改變，方向不變 C．速度的大小和方向都改變 D．速度的大小和方向都不變【分析】做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力時(shí)，將做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，此種運(yùn)動(dòng)叫“離心運(yùn)動(dòng)”。合外力突然消失：物體做離心運(yùn)動(dòng)在的軌跡為直線；合外力不足以提供所需的向心力時(shí)：物體做離心運(yùn)動(dòng)在的軌跡為曲線。【解答】解：做離心運(yùn)動(dòng)的物體，在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力時(shí)，將做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)向心力不足，做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的速度大小一定變化，因做曲線運(yùn)動(dòng)，其速度方向一定變化，當(dāng)力消失，做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，則是勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此速度的大小與方向均不變，故CD正確，AB錯(cuò)誤；故選：CD。【點(diǎn)評(píng)】掌握離心運(yùn)動(dòng)的定義，理解為什么軌跡是曲線或是直線是解題的關(guān)鍵。8．（2019春?重慶期中）如圖，洗衣機(jī)的脫水筒采用帶動(dòng)衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下列說(shuō)法中正確的是（）A．脫水過(guò)程中，衣物中的水是沿半徑方向被甩出去的 B．增大脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)速度，脫水效果會(huì)更好 C．水會(huì)從衣物中甩出是因?yàn)樗艿诫x心力的緣故 D．衣物靠近筒壁的脫水效果比靠近中心的脫水效果好【分析】向心力消失后，物體沿切向方向飛出；根據(jù)F向＝mω2r，ω越大，r越大，所需要的向心力就越大，脫水效果會(huì)更好?！窘獯稹拷猓篈脫水過(guò)程中，衣物中的水是沿切向方向被甩出去的。故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)F向＝mω2r，增大脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)速度，所需要的向心力就越大，脫水效果會(huì)更好。故B正確；C、水會(huì)從衣物中甩出是因?yàn)樗母街Σ蛔阋蕴峁┢鋱A周運(yùn)動(dòng)的向心力，而產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng)，并非受到離心力的緣故。故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)F向＝mω2r，衣物靠越近筒壁，r就越大，所需要的向心力就越大，脫水效果就越好。故D正確。故選：BD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了圓周運(yùn)動(dòng)、離心現(xiàn)象等知識(shí)點(diǎn)。把握好圓周運(yùn)動(dòng)的“供需”關(guān)系，是解決本題的關(guān)鍵。9．（2019春?長(zhǎng)壽區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，洗衣機(jī)脫水桶在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，衣服貼靠在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上而不掉下來(lái)，則衣服（）A．受到4個(gè)力的作用 B．所受靜摩擦力等于其重力 C．所需的向心力由彈力提供 D．所需的向心力由靜摩擦力提供【分析】衣服受到了重力、支持力、摩擦力作用，其中重力、支持力是一對(duì)平衡力，向心力由支持力提供。【解答】解：A、衣服受到了重力、支持力、摩擦力作用，故A錯(cuò)誤；B、衣服在豎直方向受力平衡，重力和摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等，故B正確；AD、衣服做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力有彈力提供，故C正確，D錯(cuò)誤；故選：BC?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了受力分析、勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源等知識(shí)點(diǎn)。關(guān)鍵點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力有問(wèn)題的合力提供。10．（2019春?鶴慶縣校級(jí)期末）在人們經(jīng)常見(jiàn)到的以下現(xiàn)象中，屬于離心現(xiàn)象的是（）A．舞蹈演員在表演旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，裙子會(huì)張開(kāi) B．在雨中轉(zhuǎn)動(dòng)一下傘柄，傘面上的雨水會(huì)很快地沿傘面運(yùn)動(dòng)，到達(dá)邊緣后雨水將沿切線方向飛出 C．滿(mǎn)載黃沙或石子的卡車(chē)，在急轉(zhuǎn)彎時(shí)，部分黃沙或石子會(huì)被甩出 D．守門(mén)員把足球踢出后，球在空中沿著弧線運(yùn)動(dòng)【分析】當(dāng)物體受到的合力的大小不足以提供物體所需要的向心力的大小時(shí)，物體就要遠(yuǎn)離圓心，此時(shí)物體做的就是離心運(yùn)動(dòng)。【解答】解：A、舞蹈演員在表演旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，裙子做圓周運(yùn)動(dòng)，所需要的向心力增加，受到的合力的大小不足以提供物體所需要的向心力的大小時(shí)，裙子遠(yuǎn)離圓心，會(huì)張開(kāi)；故A正確；B、通過(guò)旋轉(zhuǎn)雨傘來(lái)甩干傘上的雨滴，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)雨滴所需要的向心力增加，當(dāng)超過(guò)雨傘對(duì)雨的吸附力時(shí)，雨滴做離心運(yùn)動(dòng)。故B正確；C、當(dāng)卡車(chē)急轉(zhuǎn)彎時(shí)，部分黃砂或石子間的作用力不足以提供其所需的向心力，做離心運(yùn)動(dòng)，會(huì)被甩出。故C正確；D、運(yùn)動(dòng)員將球踢出后球在空中運(yùn)動(dòng)，是由于慣性作用；球在空中沿著弧線運(yùn)動(dòng)是原因球還受到重力的作用。故D錯(cuò)誤故選：ABC?！军c(diǎn)評(píng)】合力大于需要的向心力時(shí)，物體要做向心運(yùn)動(dòng)，合力小于所需要的向心力時(shí)，物體就要遠(yuǎn)離圓心，做的就是離心運(yùn)動(dòng)。三．填空題（共2小題）1．（2019春?邵東縣校級(jí)期中）汽車(chē)在水平轉(zhuǎn)彎時(shí)由靜摩擦力提供向心力，如果發(fā)生側(cè)翻通常向彎道的外側(cè)（選填“內(nèi)側(cè)”或者“外側(cè)”）翻倒，而引起汽車(chē)側(cè)翻的主要原因有．（單選）A．汽車(chē)速度太小B．汽車(chē)轉(zhuǎn)彎半徑太小C．汽車(chē)輪胎與路面間的摩擦因數(shù)太大．【分析】物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)需要向心力，向心力是合力提供，而汽車(chē)在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由靜摩擦力提供，若靜摩擦力不足以提供向心力則出現(xiàn)離心現(xiàn)象．【解答】解：汽車(chē)在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由靜摩擦力提供，如果速度過(guò)大，所需要的向心力就大，靜摩擦力不足以提供向心力則出現(xiàn)離心現(xiàn)象．如果發(fā)生側(cè)翻通常向彎道的外側(cè)翻倒，引起汽車(chē)側(cè)翻的主要原因有：汽車(chē)的速度太大，或汽車(chē)的轉(zhuǎn)彎半徑太小等．故選項(xiàng)B正確．故答案為：靜摩擦力、外側(cè)、B．【點(diǎn)評(píng)】理解物體做離心運(yùn)動(dòng)的原因，當(dāng)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在受到指向圓心的合外力突然消失，或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)．2．（2016春?赤峰校級(jí)月考）某全自動(dòng)洗衣機(jī)技術(shù)參數(shù)如表，估算脫水筒脫水時(shí)衣服所具有的向心加速度a＝1775m/s2，是重力加速度g的177.5倍，脫水筒能使衣服脫水是物理中的離心現(xiàn)象．（g取10m/s2）波輪洗衣機(jī)主要技術(shù)參數(shù)電源：220V50Hz脫水方式：離心式洗滌功率：330W脫水功率：280W洗滌轉(zhuǎn)速：40轉(zhuǎn)/分脫水轉(zhuǎn)速：900轉(zhuǎn)/分尺寸（長(zhǎng)×寬×高）mm500×530×900內(nèi)筒（直徑×深度）mm400×680【分析】衣服隨脫水桶一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靠合力提供向心力，在水平方向上的合力提供向心力，豎直方向合力為零．根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行分析．【解答】解：衣服做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，對(duì)衣服受力分析，受重力、向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力，如圖．脫水時(shí)的角速度：ran/s根據(jù)牛頓第二定律得：ma＝mrω2所以：a＝則脫水筒能使衣服脫水是利用衣服對(duì)誰(shuí)的吸附力遠(yuǎn)小于水做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來(lái)進(jìn)行脫水，屬于物理中的離心現(xiàn)象．故答案為：1775，177.5，離心．【點(diǎn)評(píng)】該題考查向心力與離心現(xiàn)象，解答本題的過(guò)程中要注意靜摩擦力與重力平衡，由支持力提供向心力．運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決這類(lèi)問(wèn)題．四．計(jì)算題（共2小題）1．（2021春?潞州區(qū)校級(jí)期中）有一輛質(zhì)量為600kg的小汽車(chē)駛上圓弧半徑為50m的拱橋。（g＝10m/s2）（1）汽車(chē)到達(dá)橋頂時(shí)速度為6m/s，汽車(chē)對(duì)橋的壓力是多大？（2）汽車(chē)以多大速度經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)便恰好對(duì)橋沒(méi)有壓力而騰空？（3）如果拱橋的半徑增大到與地球半徑R（R＝6400km）一樣，汽車(chē)要在橋面上騰空，速度要多大？【分析】此題利用合外力提供向心力列等式，代入數(shù)值計(jì)算即可【解答】解：（1）根據(jù)合外力提供向心力可得：G﹣FN＝代入數(shù)據(jù)解得：FN＝5568N（2）根據(jù)題意，當(dāng)汽車(chē)對(duì)橋頂沒(méi)有壓力時(shí)，即FN＝0，設(shè)此時(shí)汽車(chē)過(guò)橋頂時(shí)得速度為v1根據(jù)合外力提供向心力可得：mg﹣FN＝代入數(shù)據(jù)解得：v1＝m/s＝10m/s（3）設(shè)汽車(chē)騰空時(shí)的速度為v2，根據(jù)第二問(wèn)的結(jié)論，v2＝代入數(shù)據(jù)解得：v2＝8.0km/s答：（1）汽車(chē)對(duì)橋的壓力是5568N（2）汽車(chē)以10m/s的速度經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)便恰好對(duì)橋沒(méi)有壓力而騰空（3）汽車(chē)要在橋面上騰空，速度至少為8.0km/s【點(diǎn)評(píng)】此題要正確理解向心力與合外力的關(guān)系，避免死記硬背課本中：軌道對(duì)物體壓力N＝mg+，導(dǎo)致題目寫(xiě)錯(cuò)2．（2018春?興隆臺(tái)區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，質(zhì)量m＝800kg的汽車(chē)以不變的速率先后駛過(guò)凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為50m。當(dāng)小汽車(chē)通過(guò)凹形橋面最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面的壓力為8400N，則：（1）汽車(chē)的運(yùn)行速率是多少？（2）若以所求速度行駛，汽車(chē)對(duì)凸形橋面最高點(diǎn)的壓力是多少？（g取10m/s2）【分析】（1）汽車(chē)在最低點(diǎn)，靠支持力和重力的合力提供向心力，合力向上，支持力大于重力；（2）在最高點(diǎn)，靠重力和支持力的合力提供向心力，合力向下，支持力小于重力，結(jié)合牛頓第二定律求出壓力。【解答】解：（1）汽車(chē)在凹形橋底部時(shí)，由牛頓第二定律得：FN﹣mg＝m，代入數(shù)據(jù)解得：v＝5m/s（2）汽車(chē)在凸形橋頂部時(shí)，由牛頓第二定律得：mg﹣FN′＝，代入數(shù)據(jù)得FN′＝7600N。由牛頓第三定律知汽車(chē)對(duì)橋面的壓力是7600N。答：（1）汽車(chē)的運(yùn)行速率是5m/s；（2）若以所求速度行駛，汽車(chē)對(duì)凸形橋面最高點(diǎn)的壓力是7600N?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道向心力的來(lái)源，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解。生活中的圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)：生活中的圓周運(yùn)動(dòng)一、火車(chē)轉(zhuǎn)彎1.如果鐵道彎道的內(nèi)外軌一樣高，火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，由外軌對(duì)輪緣的彈力提供向心力，由于質(zhì)量太大，因此需要很大的向心力，靠這種方法得到向心力，不僅鐵軌和車(chē)輪極易受損，還可能使火車(chē)側(cè)翻.2.鐵路彎道的特點(diǎn)(1)彎道處外軌略高于內(nèi)軌.(2)火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)鐵軌對(duì)火車(chē)的支持力不是豎直向上的，而是斜向彎道的內(nèi)側(cè).支持力與重力的合力指向圓心.(3)在修筑鐵路時(shí)，要根據(jù)彎道的半徑和規(guī)定的行駛速度，適當(dāng)選擇內(nèi)外軌的高度差，使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力幾乎完全由重力G和彈力FN的合力來(lái)提供.二、拱形橋汽車(chē)過(guò)拱形橋汽車(chē)過(guò)凹形橋受力分析向心力Fn＝mg－FN＝meq\f(v2,r)Fn＝FN－mg＝meq\f(v2,r)對(duì)橋的壓力FN′＝mg－meq\f(v2,r)FN′＝mg＋meq\f(v2,r)結(jié)論汽車(chē)對(duì)橋的壓力小于汽車(chē)的重力，而且汽車(chē)速度越大，對(duì)橋的壓力越小汽車(chē)對(duì)橋的壓力大于汽車(chē)的重力，而且汽車(chē)速度越大，對(duì)橋的壓力越大三、航天器中的失重現(xiàn)象1.向心力分析：宇航員受到的地球引力與座艙對(duì)他的支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律：mg－FN＝meq\f(v2,R)，所以FN＝mg－meq\f(v2,R).2.完全失重狀態(tài)：當(dāng)v＝eq\r(Rg)時(shí)，座艙對(duì)宇航員的支持力FN＝0，宇航員處于完全失重狀態(tài).四、離心運(yùn)動(dòng)1.定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體沿切線飛出或做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng).2.原因：向心力突然消失或合力不足以提供所需的向心力.3.離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止(1)應(yīng)用：離心干燥器；洗衣機(jī)的脫水筒；離心制管技術(shù)；分離血漿和紅細(xì)胞的離心機(jī).(2)防止：轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪的轉(zhuǎn)速不能太高；在公路彎道，車(chē)輛不允許超過(guò)規(guī)定的速度技巧點(diǎn)撥一、火車(chē)轉(zhuǎn)彎問(wèn)題1.彎道的特點(diǎn)鐵路彎道處，外軌高于內(nèi)軌，若火車(chē)按規(guī)定的速度v0行駛，轉(zhuǎn)彎所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供，即mgtanθ＝meq\f(v\o\al(2,0),R)，如圖2所示，則v0＝eq\r(gRtanθ)，其中R為彎道半徑，θ為軌道平面與水平面間的夾角.圖2.速度與軌道壓力的關(guān)系(1)當(dāng)火車(chē)行駛速度v等于規(guī)定速度v0時(shí)，所需向心力僅由重力和支持力的合力提供，此時(shí)內(nèi)外軌道對(duì)火車(chē)無(wú)擠壓作用.(2)當(dāng)火車(chē)行駛速度v>v0時(shí)，外軌道對(duì)輪緣有側(cè)壓力.(3)當(dāng)火車(chē)行駛速度v<v0時(shí)，內(nèi)軌道對(duì)輪緣有側(cè)壓力.二、汽車(chē)過(guò)橋問(wèn)題與航天器中的失重現(xiàn)象1.拱形橋問(wèn)題(1)汽車(chē)過(guò)拱形橋(如圖)圖汽車(chē)在最高點(diǎn)滿(mǎn)足關(guān)系：mg－FN＝meq\f(v2,R)，即FN＝mg－meq\f(v2,R).①當(dāng)v＝eq\r(gR)時(shí)，F(xiàn)N＝0.②當(dāng)0≤v<eq\r(gR)時(shí)，0<FN≤mg.③當(dāng)v>eq\r(gR)時(shí)，汽車(chē)將脫離橋面做平拋運(yùn)動(dòng)，易發(fā)生危險(xiǎn).說(shuō)明：汽車(chē)通過(guò)拱形橋的最高點(diǎn)時(shí)，向心加速度向下，汽車(chē)對(duì)橋的壓力小于其自身的重力，而且車(chē)速越大，壓力越小，此時(shí)汽車(chē)處于失重狀態(tài).(2)汽車(chē)過(guò)凹形橋(如圖)圖汽車(chē)在最低點(diǎn)滿(mǎn)足關(guān)系：FN－mg＝eq\f(mv2,R)，即FN＝mg＋eq\f(mv2,R).說(shuō)明：汽車(chē)通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，向心加速度向上，而且車(chē)速越大，壓力越大，此時(shí)汽車(chē)處于超重狀態(tài).由于汽車(chē)對(duì)橋面的壓力大于其自身重力，故凹形橋易被壓垮，因而實(shí)際中拱形橋多于凹形橋.2.繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星、飛船、空間站處于完全失重狀態(tài).(1)質(zhì)量為M的航天器在近地軌道運(yùn)行時(shí)，航天器的重力提供向心力，滿(mǎn)足關(guān)系：Mg＝Meq\f(v2,R)，則v＝eq\r(gR).(2)質(zhì)量為m的航天員：設(shè)航天員受到的座艙的支持力為FN，則mg－FN＝eq\f(mv2,R).當(dāng)v＝eq\r(gR)時(shí)，F(xiàn)N＝0，即航天員處于完全失重狀態(tài).(3)航天器內(nèi)的任何物體都處于完全失重狀態(tài).三、離心運(yùn)動(dòng)1.物體做離心運(yùn)動(dòng)的原因提供向心力的合力突然消失，或者合力不能提供足夠的向心力.注意：物體做離心運(yùn)動(dòng)并不是物體受到“離心力”作用，而是由于合外力不能提供足夠的向心力.所謂“離心力”實(shí)際上并不存在.2.合力與向心力的關(guān)系(如圖所示).圖(1)若F合＝mrω2或F合＝eq\f(mv2,r)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即“提供”滿(mǎn)足“需要”.(2)若F合>mrω2或F合>eq\f(mv2,r)，物體做近心運(yùn)動(dòng)，即“提供過(guò)度”.(3)若0<F合<mrω2或0<F合<eq\f(mv2,r)，則合力不足以將物體“拉回”到原軌道上，而做離心運(yùn)動(dòng)，即“提供不足”.(4)若F合＝0，則物體沿切線方向做直線運(yùn)動(dòng).例題精練1．（2021春?荔灣區(qū)校級(jí)月考）下列種現(xiàn)象利用了物體的離心運(yùn)動(dòng)（）A．自行車(chē)賽道傾斜 B．汽車(chē)減速轉(zhuǎn)彎 C．滑冰時(shí)候斜身體拐彎 D．拖把利用旋轉(zhuǎn)脫水【分析】做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在受到指向圓心的合外力突然消失，或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)。所有遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)都是離心運(yùn)動(dòng)，由此可作出判斷?！窘獯稹拷?A、自行車(chē)賽道在轉(zhuǎn)彎處，外側(cè)地面要高于內(nèi)側(cè)，是為了讓支持力和重力的合力提供部分向心力，從而減小摩擦力，防止出現(xiàn)離心現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤。B、汽車(chē)速度越快，轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力就越大，汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)要限制速度，來(lái)減小汽車(chē)轉(zhuǎn)彎所需的向心力，防止離心運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤。C、滑冰時(shí)候斜身體拐彎可以讓支持力提供部分向心力，防止出現(xiàn)離心現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤。D、拖把利用旋轉(zhuǎn)脫水，隨著甩干桶運(yùn)動(dòng)速度的增大，衣服對(duì)水的附著力不足以提供向心力時(shí)，水便做離心運(yùn)動(dòng)，拖把利用旋轉(zhuǎn)脫水就是應(yīng)用了水的離心運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了離心運(yùn)動(dòng)的相關(guān)問(wèn)題，考查知識(shí)點(diǎn)針對(duì)性強(qiáng)，難度較小，考查了學(xué)生掌握知識(shí)與應(yīng)用知識(shí)的能力。2．（2021?浙江）質(zhì)量為m的小明坐在秋千上擺動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的照片如圖所示，對(duì)該時(shí)刻，下列說(shuō)法正確的是（）A．秋千對(duì)小明的作用力小于mg B．秋千對(duì)小明的作用力大于mg C．小明的速度為零，所受合力為零 D．小明的加速度為零，所受合力為零【分析】小明在秋千上擺動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，向心力為零，抓住沿半徑方向的合力為零分析判斷?！窘獯稹拷猓篈B、小明在秋千上擺動(dòng)，在最高點(diǎn)，受力如圖所示，此時(shí)速度為零，向心力為零，即沿半徑方向的合力為零，有：F＝mgcosθ＜mg，可知秋千對(duì)小明的作用力小于mg，故A正確，B錯(cuò)誤；CD、在最高點(diǎn)，小明的速度為零，合力等于重力沿圓弧切線方向的分力，即F合＝mgsinθ，可知加速度不為零，故CD錯(cuò)誤。故選：A。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了圓周運(yùn)動(dòng)在生活中的運(yùn)用，理解圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，即沿半徑方向的合力提供向心力。隨堂練習(xí)1．（2021春?德清縣校級(jí)月考）如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度 B．小球通過(guò)b點(diǎn)時(shí)的速度不可能為0 C．小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力 D．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力【分析】管道既能提供支持力也能提供壓力，所以小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度可以為零，小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度不大于，則最高點(diǎn)處的外側(cè)管壁對(duì)小球一定沒(méi)有作用力，小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁的彈力與重力沿半徑方向的分力的合力提供小球的向心力，該合力沿著半徑指向圓心方向，力的大小取決于小球的速度，而內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力。【解答】解：A、由于有管道做支撐，所以小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度可以為零，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)且最高只能到達(dá)a、b兩點(diǎn)時(shí)，小球通過(guò)b點(diǎn)時(shí)的速度即為0，故B錯(cuò)誤；C、小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度不大于，則最高點(diǎn)處的外側(cè)管壁對(duì)小球一定沒(méi)有作用力，故C錯(cuò)誤；D、小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁的彈力與重力沿半徑方向的分力的合力提供小球的向心力，該合力沿著半徑指向圓心方向，力的大小取決于小球的速度，而內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)合外力提供向心力，分析小球在不同運(yùn)動(dòng)情況下受力是解題關(guān)鍵。2．（2021?揚(yáng)州模擬）氣嘴燈安裝在自行車(chē)的氣嘴上，騎行時(shí)會(huì)發(fā)光，一種氣嘴燈的感應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)如圖所示，一重物套在光滑桿上，重物上的觸點(diǎn)M與固定在B端的觸點(diǎn)N接觸后，LED燈就會(huì)發(fā)光。下列說(shuō)法正確的是（）A．感應(yīng)裝置的原理是利用離心現(xiàn)象 B．安裝氣嘴燈時(shí)，應(yīng)使感應(yīng)裝置A端比B端更靠近氣嘴 C．要在較低的轉(zhuǎn)速時(shí)發(fā)光，可以減小重物質(zhì)量 D．車(chē)速?gòu)牧憔徛黾?，氣嘴燈轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時(shí)先亮【分析】當(dāng)車(chē)輪達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，重物上的觸點(diǎn)M與固定在B端的觸點(diǎn)N接觸后就會(huì)被點(diǎn)亮，且速度越大需要的向心力越大，則觸點(diǎn)M越容易與觸點(diǎn)N接觸，根據(jù)豎直方向圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分析即可?！窘獯稹拷猓篈、離心現(xiàn)象是指做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)裝置的原理正是利用離心現(xiàn)象，使兩觸點(diǎn)接觸而點(diǎn)亮LED燈，故A正確；B、由離心運(yùn)動(dòng)原理可知，B端在外側(cè)，所以B端比A端更靠近氣嘴，故B錯(cuò)誤；C、轉(zhuǎn)速較小時(shí)，向心力較小，則可以增加重物質(zhì)量或減小彈簧勁度系數(shù)，增大轉(zhuǎn)動(dòng)半徑來(lái)增大彈力，從而使M點(diǎn)更容易與N點(diǎn)接觸來(lái)發(fā)光，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)車(chē)速?gòu)牧憔徛黾訒r(shí)，根據(jù)豎直方向圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，車(chē)輪轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時(shí)，彈力最小，車(chē)輪轉(zhuǎn)至最低點(diǎn)時(shí)，彈力最大，所以氣嘴燈轉(zhuǎn)至最低點(diǎn)先亮，故D錯(cuò)誤。故選：A。【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是動(dòng)力學(xué)的知識(shí)，要求學(xué)生能在具體生活案例中抽象出受力分析模型，并能準(zhǔn)確分析向心力的來(lái)源。3．（2021春?錦州期中）關(guān)于如圖所示的四種圓周運(yùn)動(dòng)模型，下列說(shuō)法不正確的是（）A．圖a中，圓形橋半徑為R，若最高點(diǎn)車(chē)速為時(shí)，車(chē)對(duì)橋面的壓力為零 B．圖b中，在固定圓錐筒（內(nèi)壁光滑）內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，受重力、彈力和向心力 C．圖c中，輕桿一端固定小球，繞輕桿另一固定端O在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為0 D．圖d中，火車(chē)以大于規(guī)定速度經(jīng)過(guò)外軌高于內(nèi)軌的彎道，外軌對(duì)火車(chē)有側(cè)壓力【分析】分析每種模型的受力情況，根據(jù)合力提供向心力求出相關(guān)的物理量，進(jìn)行分析即可，向心力是由物體所受到的力來(lái)提供，不是物體受到的力?！窘獯稹拷猓篈、圖a圓形橋半徑R，若最高點(diǎn)車(chē)速為時(shí)，橋面對(duì)車(chē)的支持力為N，則，解得N＝0，根據(jù)牛頓第三定律可得對(duì)橋面的壓力為0，故A正確；B、圖b中，由于向心力是球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的幾個(gè)力的合力，是效果力，故對(duì)球受力分析可知，在固定圓錐筒（內(nèi)壁光滑）內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，只受重力、彈力，故B錯(cuò)誤；C、圖c中，輕桿一端固定小球，繞輕桿另一固定端O在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為0，故C正確；D、圖d中，火車(chē)以規(guī)定的速度經(jīng)過(guò)外軌高于內(nèi)軌的彎道時(shí)，受到的重力和軌道的支持力的合力恰好等于向心力時(shí)，車(chē)輪對(duì)內(nèi)外軌均無(wú)側(cè)向壓力，若火車(chē)以大于規(guī)定速度經(jīng)過(guò)外軌高于內(nèi)軌的彎道，火車(chē)有做離心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則外軌對(duì)火車(chē)有側(cè)壓力，故D正確；因選不正確的故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】此題考查了圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)，解決勻速度圓周運(yùn)動(dòng)類(lèi)的題，要能正確對(duì)物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)受力分析結(jié)合向心力的特征去求解所受的某些力。4．（2021春?菏澤期中）質(zhì)量為m的汽車(chē)先以速度v經(jīng)過(guò)半徑為r的凸形拱最高點(diǎn)，緊接著以速度v經(jīng)過(guò)半徑為r的凹形橋最低點(diǎn)，則汽車(chē)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小之差（重力加速度為g）（）A．2mg B． C．mg+m D．mg﹣m【分析】根據(jù)牛頓第二定律在過(guò)凸形橋最高點(diǎn)和凹形橋最低點(diǎn)列方程，求得彈力的差?！窘獯稹拷猓哼^(guò)凸形拱橋最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律：mg﹣N1＝過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律：兩式相加得：故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】解題時(shí)注意根據(jù)牛頓第二定律列方程時(shí)對(duì)汽車(chē)受力分析，注意彈力的方向和重力的方向。綜合練習(xí)一．選擇題（共15小題）1．（2021春?菏澤期中）如圖所示為室內(nèi)場(chǎng)地自行車(chē)賽的比賽情景，運(yùn)動(dòng)員以速度v在傾角為θ的粗糙傾斜賽道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，則運(yùn)動(dòng)員的（）A．合外力方向沿賽道面向下 B．自行車(chē)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力方向豎直向上 C．合力大小為 D．速度不能超過(guò)【分析】運(yùn)動(dòng)員在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由合外力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求速度最大值?！窘獯稹拷猓篈、運(yùn)動(dòng)員在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由合外力提供向心力，可知合外力方向沿水平方向，故A錯(cuò)誤；B、運(yùn)動(dòng)員受到重力和自行車(chē)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力，由兩者的合力提供向心力，可知自行車(chē)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力方向斜向上，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)合力提供向心力，可知合力大小為F合＝，故C正確；D、對(duì)運(yùn)動(dòng)員和自行車(chē)整體，恰好由重力和賽道支持力的合力提供向心力時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得mgtanθ＝m，可得v＝，因賽道對(duì)自行車(chē)有摩擦力，則速度不能超過(guò)，故D錯(cuò)誤。故選：C。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要把握勻速圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：合力提供向心力，合力方向始終指向圓心，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行處理。2．（2021?重慶模擬）重慶歡樂(lè)谷主題公園內(nèi)有全球第六、西南地區(qū)最高的觀光摩天輪，約40層樓高，如圖所示。游客乘坐時(shí)，轉(zhuǎn)輪始終在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則在乘坐過(guò)程中游客（）A．向心加速度始終不變 B．對(duì)座椅的壓力始終不變 C．重力的瞬時(shí)功率始終不變 D．所受合力的大小始終不變【分析】轉(zhuǎn)輪始終不停地勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，乘客做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度不為零，乘客所受的合外力提供向心力，方向指向圓心，時(shí)刻在變化，是變力，乘客對(duì)座位的壓力大小是變化的，在最低點(diǎn)最大，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中合力不變?！窘獯稹拷猓篈.游客在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心加速度大小不變，方向改變，故A錯(cuò)誤；B.游客對(duì)座椅的壓力是方向是變化的，是變力，故B錯(cuò)誤；C.游客速度豎直分量不斷變化，重力的瞬時(shí)功率不斷變化，故C錯(cuò)誤；D.游客在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所受合力的大小始終不變，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題是實(shí)際生活中的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，要抓住加速度、合外力都是矢量，當(dāng)它們的方向改變時(shí)，矢量也是變化的3．（2020春?潮陽(yáng)區(qū)校級(jí)期中）洗衣機(jī)的甩干筒在勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)有衣服附在筒壁上，則此時(shí)（）A．衣服受重力、筒壁的彈力和摩擦力，及離心力作用 B．衣服隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由筒壁的彈力提供 C．筒壁對(duì)衣服的摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大 D．筒壁對(duì)衣服的彈力不會(huì)隨著衣服含水量的減少而減少【分析】衣服在筒壁上受重力向下，摩擦力向上，這兩個(gè)力等大反向。還受到一個(gè)筒壁給衣服的彈力提供向心力。這樣就可以分析各個(gè)力的變化情況?！窘獯稹拷猓篈、衣服附在筒壁上，受到重力，筒壁的彈力和摩擦力，沒(méi)有離心力，故A錯(cuò)誤；B、筒壁的彈力總只向衣服圓周運(yùn)動(dòng)的圓心方向，所以衣服圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由筒壁的彈力提供的，故B正確；C、衣服受到筒壁的摩擦力向上，與衣服重力等大反向，所以不隨轉(zhuǎn)速變化。故C錯(cuò)誤；D、筒壁對(duì)衣服的彈力等于衣服圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，而向心力與衣服質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量小，向心力小，彈力就會(huì)減小，故D錯(cuò)誤。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查圓周運(yùn)動(dòng)的物體受力分析，找準(zhǔn)是什么力提供向心力是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。4．（2020秋?漢中月考）物理教師李偉星期天帶兒子李小偉到漢中尤曼吉游玩，他們乘坐過(guò)山車(chē)經(jīng)過(guò)半徑為15米圓軌道的最低點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)動(dòng)力已關(guān)閉，此時(shí)速度顯示屏上的數(shù)字為30m/s，當(dāng)?shù)竭_(dá)最高點(diǎn)時(shí)李偉老師體驗(yàn)到了完全失重的感覺(jué)，過(guò)程可簡(jiǎn)化如圖所示。如果李老師質(zhì)量為60千克，g＝10m/s2，那么李老師從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中（）A．李老師的機(jī)械能守恒 B．李老師在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)座位的壓力是3600N C．李老師在最高點(diǎn)時(shí)，他的重力的功率是7320W D．李老師的機(jī)械能不守恒，他損失的機(jī)械能是4500J【分析】求出李偉老師到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小，設(shè)李老師從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中克服阻力做的功為Wf，根據(jù)動(dòng)能定理求解Wf，由此分析李老師的機(jī)械能是否守恒；在最低點(diǎn)，對(duì)李老師根據(jù)牛頓第二定律、根據(jù)牛頓第三定律進(jìn)行分析；力的方向與速度方向垂直時(shí)，力的功率為零?！窘獯稹拷猓篈D、李偉老師到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)體驗(yàn)到了完全失重的感覺(jué)，此時(shí)重力完全提供向心力，則有：mg＝m，解得最高點(diǎn)的速度大小為：v＝＝m/s＝5m/s，設(shè)李老師從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中克服阻力做的功為Wf，根據(jù)動(dòng)能定理可得：﹣mg?2R﹣Wf＝﹣，解得：Wf＝4500J，所以李老師的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤、D正確；B、在最低點(diǎn)，對(duì)李老師根據(jù)牛頓第二定律可得：FN﹣mg＝m，解得：FN＝4200N，根據(jù)牛頓第三定律可得李老師在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)座位的壓力是4200N，故B錯(cuò)誤；C、李老師在最高點(diǎn)時(shí)，他的重力與速度方向垂直，則他的重力的功率為零，故C錯(cuò)誤。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查了豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)；注意物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的情況有兩種：一種是細(xì)線系著物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)速度最小時(shí)重力提供向心力；另一種是輕桿系著物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)速度可以等于零，注意機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用方法。5．（2019?貴州學(xué)業(yè)考試）用細(xì)線系一小球在足夠大的光滑水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其俯視圖如圖所示，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖中P點(diǎn)時(shí)剪斷細(xì)線，此后小球?qū)ⅲǎ〢．沿軌跡a運(yùn)動(dòng) B．沿軌跡b運(yùn)動(dòng) C．沿軌跡c運(yùn)動(dòng) D．繼續(xù)沿圓軌道運(yùn)動(dòng)【分析】一切物體在沒(méi)有受到任何力的作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；靜止的物體不受力將保持靜止，運(yùn)動(dòng)的物體不受力，將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)合外力突然消失時(shí)，物體會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡是直線?！窘獯稹拷猓河眉?xì)線拉著小球在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，如果剪斷細(xì)線，在水平方向小球?qū)⒉皇芰Φ淖饔茫瑢⒈３旨?xì)線斷時(shí)的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即沿著軌跡a運(yùn)動(dòng)，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了離心現(xiàn)象，關(guān)鍵明確曲線運(yùn)動(dòng)中速度方向是切線方向，同時(shí)結(jié)合慣性概念分析，基礎(chǔ)題。6．（2018春?思明區(qū)校級(jí)期中）洗衣機(jī)的脫水筒采用帶動(dòng)衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下列說(shuō)法中正確的是（）A．脫水過(guò)程中，衣物是緊貼筒壁的且處于靜止?fàn)顟B(tài) B．水會(huì)從筒中甩出是因?yàn)樗问艿较蛐牧艽蟮木壒?C．加快脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，脫水效果會(huì)更好 D．靠近中心的衣物由于旋轉(zhuǎn)更快，所以脫水效果比四周的衣物脫水效果好【分析】水滴的附著力是一定的，當(dāng)水滴因做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力大于該附著力時(shí)，水滴被甩掉。脫水過(guò)程中，衣物做離心運(yùn)動(dòng)而甩向筒壁。F＝mω2R，角速度增大，水滴所需向心力增大，脫水效果更好。周邊的衣物因圓周運(yùn)動(dòng)的半徑更大，在角速度一定時(shí)，所需向心力比中心的衣物大，脫水效果更好?！窘獯稹拷猓篈、脫水過(guò)程中，衣物做離心運(yùn)動(dòng)而甩向筒壁隨桶做圓周運(yùn)動(dòng)，并不是處于平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B、外界提供給水滴的向心力是附著力，是一定的，水會(huì)從筒中甩出是因?yàn)樗嗡枰南蛐牧艽蟮木壒?，故B錯(cuò)誤；C、由F＝mω2R，知ω增大會(huì)使所需要的向心力F增大，而水滴的附著力是一定的，加快脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，附著力不能提供足夠大的向心力，水滴就會(huì)被甩出去，脫水效果會(huì)更好，故C正確；D、靠近中心的衣服，R比較小，角速度ω一樣，所以水滴需要的向心力小，不容易產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng)，脫水效果差，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】此題考查了離心現(xiàn)象，解題的關(guān)鍵是明確水滴的附著力提供了水滴圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，當(dāng)附著力不足以提供向心力時(shí)，水滴做離心運(yùn)動(dòng)。7．（2021春?膠州市期中）如圖是游樂(lè)場(chǎng)中一種旋轉(zhuǎn)木馬游戲裝置，安全座椅用長(zhǎng)度不等的軟繩懸掛在圓形平臺(tái)的邊緣。當(dāng)平臺(tái)以某一恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．所有軟繩與豎直方向的夾角相同 B．軟繩越長(zhǎng)，繩與豎直方向的夾角越大 C．軟繩越短，繩與豎直方向的夾角越大 D．軟繩與豎直方向的夾角與游戲參與者的體重有關(guān)【分析】座椅受到的合力提供向心力，根據(jù)合外力提供向心力公式進(jìn)行分析?！窘獯稹拷猓簩?duì)座椅受力分析，如圖所示：座椅做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由重力和繩子的拉力的合力提供，則：F＝mgtanθ＝mω2r，設(shè)繩長(zhǎng)L，則由sinθ＝可知，mg＝mω2Lcosθ，同軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等，軟繩越長(zhǎng)即L越大，則cosθ減小，繩與豎直方向的夾角θ越大，與游戲參與者的體重?zé)o關(guān)。所以ACD錯(cuò)誤，B正確；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了向心力的相關(guān)知識(shí)，解題的關(guān)鍵是分析受力，明確合力提供向心力，列出相關(guān)物理量的公式分析求解8．（2021春?興慶區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動(dòng)。圖中a，b分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則桿對(duì)球的作用力不可能是（）A．a(chǎn)處為拉力，b處沒(méi)有力 B．a(chǎn)處為拉力，b處為推力 C．a(chǎn)處為推力，b處為推力 D．a(chǎn)處為拉力，b處為拉力【分析】小球做勻速勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)速度可以為零，在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)重力和彈力的合力提供向心力，指向圓心，可以判斷桿的彈力的方向?！窘獯稹拷猓盒∏蜃鰣A周運(yùn)動(dòng)，合力提供向心力，設(shè)桿長(zhǎng)為r；（1）小球在最高點(diǎn)b處受重力和桿的彈力，，①當(dāng)在b點(diǎn)時(shí)速度時(shí)，F(xiàn)N＜0，桿的彈力為推力，方向豎直向上；②當(dāng)在b點(diǎn)時(shí)速度v＝時(shí)，F(xiàn)N＝0，桿上無(wú)彈力；③當(dāng)在b點(diǎn)時(shí)速度v＞時(shí)，F(xiàn)N＞0，桿的彈力為拉力，方向豎直向下；故b處可以沒(méi)有彈力，可以為推力，可以為拉力。（2）小球在最低點(diǎn)a處受重力和桿的彈力，，重力豎直向下，彈力一定豎直向上，為拉力，故a處一定為拉力。故ABD正確，C錯(cuò)誤；本題要求選錯(cuò)誤的，故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】輕桿的作用力可以提供支持力，也可以提供拉力，要判斷是拉力還是支持力，我們要從小球所需要得向心力入手研究，根據(jù)需要的向心力的大小和方向確定桿子的作用力。要注意桿與繩子的區(qū)別，桿可以是支持力，可以是拉力，而繩子只能為拉力!9．（2021春?天山區(qū)校級(jí)期中）長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩上系一質(zhì)量為m的小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度為，則此時(shí)細(xì)繩上的拉力大小為（）A．mg B．2mg C．5mg D．7mg【分析】對(duì)小球受力分析，根據(jù)向心力公式以及牛頓第二定律列式即可求出細(xì)繩上拉力大小?！窘獯稹拷猓盒∏蚪?jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)受到的合外力F合＝