生活中的圓周運(yùn)動知識點(diǎn)：生活中的圓周運(yùn)動一、火車轉(zhuǎn)彎1.如果鐵道彎道的內(nèi)外軌一樣高，火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，由外軌對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，不僅鐵軌和車輪極易受損，還可能使火車側(cè)翻.2.鐵路彎道的特點(diǎn)(1)彎道處外軌略高于內(nèi)軌.(2)火車轉(zhuǎn)彎時(shí)鐵軌對火車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的合力來提供.二、拱形橋汽車過拱形橋汽車過凹形橋受力分析向心力Fn＝mg－FN＝meq\f(v2,r)Fn＝FN－mg＝meq\f(v2,r)對橋的壓力FN′＝mg－meq\f(v2,r)FN′＝mg＋meq\f(v2,r)結(jié)論汽車對橋的壓力小于汽車的重力，而且汽車速度越大，對橋的壓力越小汽車對橋的壓力大于汽車的重力，而且汽車速度越大，對橋的壓力越大三、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1.定義：做圓周運(yùn)動的物體沿切線飛出或做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動.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)動的砂輪、飛輪的轉(zhuǎn)速不能太高；在公路彎道，車輛不允許超過規(guī)定的速度技巧點(diǎn)撥一、火車轉(zhuǎn)彎問題1.彎道的特點(diǎn)鐵路彎道處，外軌高于內(nèi)軌，若火車按規(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)外軌道對火車無擠壓作用.(2)當(dāng)火車行駛速度v>v0時(shí)，外軌道對輪緣有側(cè)壓力.(3)當(dāng)火車行駛速度v<v0時(shí)，內(nèi)軌道對輪緣有側(cè)壓力.二、汽車過橋問題與航天器中的失重現(xiàn)象1.拱形橋問題(1)汽車過拱形橋(如圖)圖汽車在最高點(diǎn)滿足關(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)，汽車將脫離橋面做平拋運(yùn)動，易發(fā)生危險(xiǎn).說明：汽車通過拱形橋的最高點(diǎn)時(shí)，向心加速度向下，汽車對橋的壓力小于其自身的重力，而且車速越大，壓力越小，此時(shí)汽車處于失重狀態(tài).(2)汽車過凹形橋(如圖)圖汽車在最低點(diǎn)滿足關(guān)系：FN－mg＝eq\f(mv2,R)，即FN＝mg＋eq\f(mv2,R).說明：汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，向心加速度向上，而且車速越大，壓力越大，此時(shí)汽車處于超重狀態(tài).由于汽車對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1.物體做離心運(yùn)動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，即“提供”滿足“需要”.(2)若F合>mrω2或F合>eq\f(mv2,r)，物體做近心運(yùn)動，即“提供過度”.(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，即“提供不足”.(4)若F合＝0，則物體沿切線方向做直線運(yùn)動.例題精練1．（荔灣區(qū)校級月考）下列種現(xiàn)象利用了物體的離心運(yùn)動（）A．自行車賽道傾斜 B．汽車減速轉(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)動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動，這種運(yùn)動叫做離心運(yùn)動。所有遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動都是離心運(yùn)動，由此可作出判斷?！窘獯稹拷?A、自行車賽道在轉(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錯誤。B、汽車速度越快，轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力就越大，汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要限制速度，來減小汽車轉(zhuǎn)彎所需的向心力，防止離心運(yùn)動，故B錯誤。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錯誤。D、拖把利用旋轉(zhuǎn)脫水，隨著甩干桶運(yùn)動速度的增大，衣服對水的附著力不足以提供向心力時(shí)，水便做離心運(yùn)動，拖把利用旋轉(zhuǎn)脫水就是應(yīng)用了水的離心運(yùn)動，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評】本題考查了離心運(yùn)動的相關(guān)問題，考查知識點(diǎn)針對性強(qiáng)，難度較小，考查了學(xué)生掌握知識與應(yīng)用知識的能力。2．（浙江）質(zhì)量為m的小明坐在秋千上擺動到最高點(diǎn)時(shí)的照片如圖所示，對該時(shí)刻，下列說法正確的是（）A．秋千對小明的作用力小于mg B．秋千對小明的作用力大于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，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，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，可知秋千對小明的作用力小于mg，故A正確，B錯誤；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錯誤。故選：A?！军c(diǎn)評】本題考查了圓周運(yùn)動在生活中的運(yùn)用，理解圓周運(yùn)動向心力的來源，即沿半徑方向的合力提供向心力。隨堂練習(xí)1．（德清縣校級月考）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，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法中正確的是（）A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度 B．小球通過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)動時(shí)，外側(cè)管壁對小球一定有作用力 D．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力【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)動時(shí)，如果小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度不大于，則最高點(diǎn)處的外側(cè)管壁對小球一定沒有作用力，小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動時(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)管壁對小球一定無作用力?！窘獯稹拷猓篈、由于有管道做支撐，所以小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度可以為零，故A錯誤；B、當(dāng)小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動且最高只能到達(dá)a、b兩點(diǎn)時(shí)，小球通過b點(diǎn)時(shí)的速度即為0，故B錯誤；C、小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動時(shí)，如果小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度不大于，則最高點(diǎn)處的外側(cè)管壁對小球一定沒有作用力，故C錯誤；D、小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動時(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)管壁對小球一定無作用力，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評】本題考查圓周運(yùn)動，根據(jù)合外力提供向心力，分析小球在不同運(yùn)動情況下受力是解題關(guān)鍵。2．（揚(yáng)州模擬）氣嘴燈安裝在自行車的氣嘴上，騎行時(shí)會發(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燈就會發(fā)光。下列說法正確的是（）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．車速從零緩慢增加，氣嘴燈轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時(shí)先亮【分析】當(dāng)車輪達(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)動的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動所需向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動，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)動半徑來增大彈力，從而使M點(diǎn)更容易與N點(diǎn)接觸來發(fā)光，故C錯誤；D、當(dāng)車速從零緩慢增加時(shí)，根據(jù)豎直方向圓周運(yùn)動的特點(diǎn)，車輪轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時(shí)，彈力最小，車輪轉(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錯誤。故選：A?！军c(diǎn)評】本題考查的是動力學(xué)的知識，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)確分析向心力的來源。3．（錦州期中）關(guān)于如圖所示的四種圓周運(yùn)動模型，下列說法不正確的是（）A．圖a中，圓形橋半徑為R，若最高點(diǎn)車速為時(shí)，車對橋面的壓力為零 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，小球通過最高點(diǎn)的最小速度為0 D．圖d中，火車以大于規(guī)定速度經(jīng)過外軌高于內(nèi)軌的彎道，外軌對火車有側(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提供，不是物體受到的力。【解答】解：A、圖a圓形橋半徑R，若最高點(diǎn)車速為時(shí)，橋面對車的支持力為N，則，解得N＝0，根據(jù)牛頓第三定律可得對橋面的壓力為0，故A正確；B、圖b中，由于向心力是球做勻速圓周運(yùn)動時(shí)所受的幾個(gè)力的合力，是效果力，故對球受力分析可知，在固定圓錐筒（內(nèi)壁光滑）內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的小球，只受重力、彈力，故B錯誤；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，小球通過最高點(diǎn)的最小速度為0，故C正確；D、圖d中，火車以規(guī)定的速度經(jīng)過外軌高于內(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)，車輪對內(nèi)外軌均無側(cè)向壓力，若火車以大于規(guī)定速度經(jīng)過外軌高于內(nèi)軌的彎道，火車有做離心運(yùn)動的趨勢，則外軌對火車有側(cè)壓力，故D正確；因選不正確的故選：B?！军c(diǎn)評】此題考查了圓周運(yùn)動的相關(guān)知識，解決勻速度圓周運(yùn)動類的題，要能正確對物體進(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．（菏澤期中）質(zhì)量為m的汽車先以速度v經(jīng)過半徑為r的凸形拱最高點(diǎn)，緊接著以速度v經(jīng)過半徑為r的凹形橋最低點(diǎn)，則汽車經(jīng)過最高點(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^凸形拱橋最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律：mg﹣N1＝過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律：兩式相加得：故B正確，ACD錯誤。故選：B?！军c(diǎn)評】解題時(shí)注意根據(jù)牛頓第二定律列方程時(shí)對汽車受力分析，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．（菏澤期中）如圖所示為室內(nèi)場地自行車賽的比賽情景，運(yùn)動員以速度v在傾角為θ的粗糙傾斜賽道上做勻速圓周運(yùn)動。已知運(yùn)動員質(zhì)量為m，圓周運(yùn)動的半徑為R，將運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)，則運(yùn)動員的（）A．合外力方向沿賽道面向下 B．自行車對運(yùn)動員的作用力方向豎直向上 C．合力大小為 D．速度不能超過【分析】運(yùn)動員在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，由合外力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求速度最大值。【解答】解：A、運(yùn)動員在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，由合外力提供向心力，可知合外力方向沿水平方向，故A錯誤；B、運(yùn)動員受到重力和自行車對運(yùn)動員的作用力，由兩者的合力提供向心力，可知自行車對運(yùn)動員的作用力方向斜向上，故B錯誤；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、對運(yùn)動員和自行車整體，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＝，因賽道對自行車有摩擦力，則速度不能超過，故D錯誤。故選：C。【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵要把握勻速圓周運(yùn)動的動力學(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．（重慶模擬）重慶歡樂谷主題公園內(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，則在乘坐過程中游客（）A．向心加速度始終不變 B．對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，乘客做勻速圓周運(yùn)動，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，乘客對座位的壓力大小是變化的，在最低點(diǎn)最大，運(yùn)動過程中合力不變?！窘獯稹拷猓篈.游客在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，向心加速度大小不變，方向改變，故A錯誤；B.游客對座椅的壓力是方向是變化的，是變力，故B錯誤；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錯誤；D.游客在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，所受合力的大小始終不變，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評】本題是實(shí)際生活中的圓周運(yùn)動問題，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．（潮陽區(qū)校級期中）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)動的向心力由筒壁的彈力提供 C．筒壁對衣服的摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大 D．筒壁對衣服的彈力不會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。【解答】解：A、衣服附在筒壁上，受到重力，筒壁的彈力和摩擦力，沒有離心力，故A錯誤；B、筒壁的彈力總只向衣服圓周運(yùn)動的圓心方向，所以衣服圓周運(yùn)動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錯誤；D、筒壁對衣服的彈力等于衣服圓周運(yùn)動的向心力，而向心力與衣服質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量小，向心力小，彈力就會減小，故D錯誤。故選：B?！军c(diǎn)評】本題考查圓周運(yùn)動的物體受力分析，找準(zhǔn)是什么力提供向心力是解決問題的關(guān)鍵。4．（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，他們乘坐過山車經(jīng)過半徑為15米圓軌道的最低點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)動力已關(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，過程可簡化如圖所示。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)動到最高點(diǎn)的過程中（）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)動到最高點(diǎn)的過程中克服阻力做的功為Wf，根據(jù)動能定理求解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，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)動到最高點(diǎn)的過程中克服阻力做的功為Wf，根據(jù)動能定理可得：﹣mg?2R﹣Wf＝﹣，解得：Wf＝4500J，所以李老師的機(jī)械能不守恒，故A錯誤、D正確；B、在最低點(diǎn)，對李老師根據(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)對座位的壓力是4200N，故B錯誤；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錯誤。故選：D?！军c(diǎn)評】本題主要是考查了豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動；注意物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的情況有兩種：一種是細(xì)線系著物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，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，在最高點(diǎn)時(shí)速度可以等于零，注意機(jī)械能守恒定律或動能定理在圓周運(yùn)動中的應(yīng)用方法。5．（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，其俯視圖如圖所示，當(dāng)小球運(yùn)動到圖中P點(diǎn)時(shí)剪斷細(xì)線，此后小球?qū)ⅲǎ〢．沿軌跡a運(yùn)動 B．沿軌跡b運(yùn)動 C．沿軌跡c運(yùn)動 D．繼續(xù)沿圓軌道運(yùn)動【分析】一切物體在沒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)動狀態(tài)；靜止的物體不受力將保持靜止，運(yùn)動的物體不受力，將保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。當(dāng)合外力突然消失時(shí)，物體會做離心運(yùn)動，運(yùn)動軌跡是直線?！窘獯稹拷猓河眉?xì)線拉著小球在光滑的水平面上運(yùn)動，如果剪斷細(xì)線，在水平方向小球?qū)⒉皇芰Φ淖饔?，將保持?xì)線斷時(shí)的速度做勻速直線運(yùn)動，即沿著軌跡a運(yùn)動，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c(diǎn)評】本題考查了離心現(xiàn)象，關(guān)鍵明確曲線運(yùn)動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．（思明區(qū)校級期中）洗衣機(jī)的脫水筒采用帶動衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下列說法中正確的是（）A．脫水過程中，衣物是緊貼筒壁的且處于靜止?fàn)顟B(tài) B．水會從筒中甩出是因?yàn)樗问艿较蛐牧艽蟮木壒?C．加快脫水筒轉(zhuǎn)動角速度，脫水效果會更好 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)動所需的向心力大于該附著力時(shí)，水滴被甩掉。脫水過程中，衣物做離心運(yùn)動而甩向筒壁。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。【解答】解：A、脫水過程中，衣物做離心運(yùn)動而甩向筒壁隨桶做圓周運(yùn)動，并不是處于平衡狀態(tài)，故A錯誤；B、外界提供給水滴的向心力是附著力，是一定的，水會從筒中甩出是因?yàn)樗嗡枰南蛐牧艽蟮木壒剩蔅錯誤；C、由F＝mω2R，知ω增大會使所需要的向心力F增大，而水滴的附著力是一定的，加快脫水筒轉(zhuǎn)動角速度，附著力不能提供足夠大的向心力，水滴就會被甩出去，脫水效果會更好，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，脫水效果差，故D錯誤。故選：C。【點(diǎn)評】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。7．（膠州市期中）如圖是游樂場中一種旋轉(zhuǎn)木馬游戲裝置，安全座椅用長度不等的軟繩懸掛在圓形平臺的邊緣。當(dāng)平臺以某一恒定角速度轉(zhuǎn)動時(shí)，下列說法正確的是（）A．所有軟繩與豎直方向的夾角相同 B．軟繩越長，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。【解答】解：對座椅受力分析，如圖所示：座椅做圓周運(yùn)動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L，則由sinθ＝可知，mg＝mω2Lcosθ，同軸轉(zhuǎn)動角速度相等，軟繩越長即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錯誤，B正確；故選：B。【點(diǎn)評】本題考查了向心力的相關(guān)知識，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．（興慶區(qū)校級期中）如圖所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動。圖中a，b分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則桿對球的作用力不可能是（）A．a(chǎn)處為拉力，b處沒有力 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，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。【解答】解：小球做圓周運(yùn)動，合力提供向心力，設(shè)桿長為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錯誤；本題要求選錯誤的，故選：C。【點(diǎn)評】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．（天山區(qū)校級期中）長為L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。小球經(jīng)過最低點(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)過最低點(diǎn)時(shí)受到的合外力F合＝，解得，F(xiàn)合＝6mg，因?yàn)镕合＝F﹣mg，解得細(xì)繩上的拉力F＝7mg，故D正確，ABC錯誤。故選：D?！军c(diǎn)評】本題考查牛頓第二定律在圓周運(yùn)動中的應(yīng)用，知道圓周運(yùn)動向心力的來源是解題的關(guān)鍵。10．（雨花臺區(qū)校級期中）如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r＝0.4m，最低點(diǎn)處有一小球（可看成質(zhì)點(diǎn)）。現(xiàn)給小球一水平向右的初速度v0，則要使小球能沿圓軌道做完整的圓周運(yùn)動，v0必須滿足（g＝10m/s2）（）A．v0≥0 B．v0≥3m/s C．v0≥2m/s D．v0≥4m/s【分析】能使小球做完整圓周運(yùn)動，小球必須能通過最高點(diǎn)，根據(jù)通過最高點(diǎn)的最小速度，由機(jī)械能守恒定律求出最低點(diǎn)的最小值，從而求得v0取值范圍?！窘獯稹拷猓寒?dāng)v0較大時(shí)，小球能夠通過最高點(diǎn)，這時(shí)小球在最高點(diǎn)處需要滿足的條件是mg≤m，又根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mv2+2mgr＝，可求得v0≥2m/s；故ABD錯誤，C正確；故選：C?！军c(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵是明確小球在內(nèi)軌道運(yùn)動最高點(diǎn)的臨界情況：重力等于向心力，以及能夠熟練運(yùn)用動能定理。11．（黃埔區(qū)校級期中）廣州塔上有一“摩天輪”輪面與水平面成一定的角度。一游客隨“摩天輪”一起做勻速圓周運(yùn)動，則（）A．游客的機(jī)械能守恒 B．游客所受的合力始終指向軸心O C．游客在最高點(diǎn)處超重 D．游客始終只受重力和豎直向上的支持力作用【分析】游客隨“摩天輪”一起做勻速圓周運(yùn)動，動能不變，重力勢能不斷變化，由于游客做勻速圓周運(yùn)動其合力提供向心力，根據(jù)向心加速度判斷出超失重。【解答】解：A游客隨“摩天輪”一起做勻速圓周運(yùn)動，動能不變，重力勢能不斷變化，故機(jī)械能不守恒，故A錯誤；B、游客做勻速圓周運(yùn)動，其合力提供向心力，始終指向圓心，故B正確；C、游客在最高點(diǎn)向心加速度指向圓心，向心加速度沿斜面向下，向心加速度有豎直向下的分量，故處于失重狀態(tài)，故C錯誤；D、游客始終受到重力和垂直于座椅向上的支持力作用，故D錯誤；故選：B?！军c(diǎn)評】本題關(guān)鍵是明確機(jī)械能的概念，知道機(jī)械能守恒的條件，明確向心力的來源。12．（鄒城市校級月考）洗衣機(jī)是現(xiàn)代家庭常見的電器設(shè)備。它是采用轉(zhuǎn)筒帶動衣物旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行脫水的，下列有關(guān)說法中錯誤的是（）A．脫水過程中，衣物是緊貼筒壁的 B．加快脫水筒轉(zhuǎn)動的角速度，脫水效果會更好 C．水能從筒中甩出是因?yàn)樗闻c衣物間的作用力不能提供水滴需要的向心力 D．靠近中心的衣物脫水效果比四周的衣物脫水效果好【分析】脫水過程中，衣物做離心運(yùn)動而甩向筒壁．根據(jù)向心力的公式F＝ma＝mω2R，分析角速度和半徑對水滴所需向心力的影響，在說明脫水效果更好．當(dāng)水滴因做圓周運(yùn)動所需的向心力大于該附著力時(shí)，水滴被甩掉．【解答】解：A、脫水過程中，衣物做離心運(yùn)動而甩向筒壁，所以衣物是緊貼筒壁的，故A正確；B、根據(jù)F＝ma＝mω2R，ω增大會使向心力F增大，而轉(zhuǎn)筒有洞，不能提供足夠大的向心力，水滴就會被甩出去，增大角速度，會使更多水滴被甩出去，故B正確；C、水滴依附的附著力是一定的，當(dāng)水滴因做圓周運(yùn)動所需的向心力大于該附著力時(shí)，水滴被甩掉，故C正確；D、靠近中心的衣服，R比較小，角速度ω一樣，所以向心力小，脫水效果差，故D錯誤。本題選錯誤的，故選：D。【點(diǎn)評】此題要理解勻速圓周運(yùn)動的向心力的來源、向心力的大小因素、做離心運(yùn)動的條件．屬于基礎(chǔ)題．13．（徐匯區(qū)二模）如圖，滾筒洗衣機(jī)脫水時(shí)，衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。衣物經(jīng)過洗衣機(jī)上a、b、c、d四個(gè)位置中，脫水效果最好的位置應(yīng)該是（）A．a(chǎn) B．b C．c D．d【分析】衣物隨脫水筒一起做勻速圓周運(yùn)動，故所需的向心力相同，根據(jù)受力分析結(jié)合牛頓第二定律分析即可判斷?！窘獯稹拷猓阂挛镫S脫水筒一起做勻速圓周運(yùn)動，故所需的向心力相同，根據(jù)受力分析結(jié)合牛頓第二定律分析即可判斷。衣物隨滾筒一起做勻速圓周運(yùn)動，它們的角速度是相等的，故在轉(zhuǎn)動過程中的加速度大小為：a＝ω2R。在a點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可知：mg+FN1＝mω2R解得：FN1＝mω2R﹣mg在b點(diǎn)：FN2﹣mg＝mω2R解得：FN2＝mω2R+mg在cd兩點(diǎn)，F(xiàn)N＝mω2R可知衣物對滾筒壁的壓力在b位置最大，脫水效果最好，故ACD錯誤，B正確。故選：B?！军c(diǎn)評】本題以滾筒洗衣機(jī)脫水為情景載體考查了勻速圓周運(yùn)動問題，解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解。14．（金山區(qū)二模）如圖，同一條過山車軌道上，一輛小車與多輛相同小車連接在一起分別以初速度v0進(jìn)入圓軌道，若滑行到重心最高時(shí)速度分別為v1和v2。不計(jì)軌道和空氣阻力，則v1、v2的大小關(guān)系是（）A．v1＜v2 B．v1＞v2 C．v1＝v2 D．與小車數(shù)量有關(guān)，無法判斷【分析】根據(jù)機(jī)械能守恒定律，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，區(qū)分兩次重心位置不同?！窘獯稹拷猓盒≤囋谶\(yùn)動過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；但一輛小車其重心位置在圓的最高點(diǎn)，多輛小車其重心位置比圓的最高點(diǎn)低，根據(jù)mgh+＝可得，h小，最高點(diǎn)的速度大，所以v1＜v2，故A正確，BCD錯誤；故選：A。【點(diǎn)評】本題主要考查了機(jī)械能守恒定律的動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化，重心位置的確定是解題的關(guān)鍵。15．（海淀區(qū)校級期末）圖為洗衣機(jī)的脫水桶的示意圖，洗衣機(jī)脫水時(shí)衣物在水桶的內(nèi)壁上，利用離心運(yùn)動把附著在衣物上的水分甩掉，關(guān)于該過程，下列說法正確的是（）A．提高脫水桶的轉(zhuǎn)速，脫水效果更好 B．脫水桶轉(zhuǎn)得越快，衣服與桶壁間的彈力越小 C．衣服受重力、彈力、摩擦力、向心力4個(gè)力的作用 D．衣服上的水滴，受衣服的附著力大于所需的向心力時(shí)，做離心運(yùn)動【分析】由牛頓第二定律分析提高脫水桶的轉(zhuǎn)速，脫水效果更好；根據(jù)牛頓第二定律可得脫水桶轉(zhuǎn)得越快，衣服與桶壁間的彈力越大；衣服受到重力、桶壁的彈力和靜摩擦力的作用，共3個(gè)力作用；根據(jù)離心運(yùn)動的條件去判斷。【解答】解：A、由牛頓第二定律得：N＝mω2R，ω增大會使向心力增大，而轉(zhuǎn)筒有洞，不能提供足夠大的向心力，水滴就會被甩出去，增大向心力，會使更多水滴被甩出去，故A正確；B、由于衣服在圓桶內(nèi)壁上不掉下來，豎直方向上沒有加速度，重力與靜摩擦力二力平衡，靠彈力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：N＝mω2R，可得脫水桶轉(zhuǎn)得越快，衣服與桶壁間的彈力越大，B錯誤；C、衣服受到重力、桶壁的彈力和靜摩擦力的作用，共3個(gè)力作用，向心力是效果力，不能在受力分析時(shí)，當(dāng)做一個(gè)力去分析，故C錯誤；D、衣服上的水滴，受衣服的附著力小于所需的向心力時(shí)，做離心運(yùn)動，故D錯誤。故選：A?！军c(diǎn)評】本題以洗衣機(jī)的脫水桶為情景載體，考查了勻速圓周運(yùn)動計(jì)離心運(yùn)動，此題要理解勻速圓周運(yùn)動的向心力的來源、向心力的大小因素、做離心運(yùn)動的條件，屬于基礎(chǔ)題。二．多選題（共15小題）16．（蔡甸區(qū)校級月考）現(xiàn)有一根長0.4m的剛性輕繩，其一端固定于O點(diǎn)，另一端系著質(zhì)量為1kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），將小球提至O點(diǎn)正上方的A點(diǎn)處，此時(shí)繩剛好伸直且無張力，如圖所示。不計(jì)空氣阻力，g＝10m/s2，則（）A．為保證小球在豎直平面內(nèi)做完整圓周運(yùn)動，A點(diǎn)至少應(yīng)該給小球水平速度為2m/s B．小球以4m/s的速度水平拋出的瞬間，繩中的張力為30N C．小球以1m/s的速度水平拋出的瞬間，繩子的張力不為0 D．小球以1m/s的速度水平拋出到繩子再次伸直時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間為0.2s【分析】小球在豎直面內(nèi)能夠做完整的圓周運(yùn)動，在最高點(diǎn)時(shí)至少應(yīng)該是重力作為所需要的向心力，由重力作為向心力可以求得最小的速度；4m/s＞2m/s，故繩中有張力，由向心力的公式可以求得繩的拉力的大小；1m/s＜2m/s，故繩中沒有張力，小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動，根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律可以求得運(yùn)動的時(shí)間。【解答】解：A、要使小球在豎直面內(nèi)能夠做完整的圓周運(yùn)動，在最高點(diǎn)時(shí)重力恰好提供的向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得：mg＝m，解得v＝＝2m/s，故A正確；B、小球以4m/s的速度水平拋出的瞬間，對小球受力分析，由牛頓第二定律得：T+mg＝m，解得T＝30N，故B正確；C、小球以1m/s的速度水平拋出的瞬間，1m/s＜2m/s，此時(shí)輕繩處于松弛狀態(tài)，繩上拉力為0，故C錯誤；D、小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動，經(jīng)時(shí)間t繩拉直，如圖所示：在豎直方向有：y＝，在水平方向有：x＝v2t，由幾何知識得：l2＝（y﹣l）2+x2，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：t＝s＝0.34s，故D錯誤。故選：AB。【點(diǎn)評】要使小球在豎直面內(nèi)能夠做完整的圓周運(yùn)動，在最高點(diǎn)時(shí)至少應(yīng)該是重力提供所需要的向心力，這是本題中的一個(gè)臨界條件，與此時(shí)的物體的速度相對比，可以判斷物體能否做圓周運(yùn)動，進(jìn)而再根據(jù)不同的運(yùn)動的規(guī)律來分析解決問題，本題能夠很好地考查學(xué)生的分析解決問題的能力。17．（菏澤期中）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，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法正確的是（）A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝ B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝0 C．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力 D．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動時(shí)，外側(cè)管壁對小球一定無作用力【分析】小球在豎直光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動，在最高點(diǎn)，根據(jù)外管或內(nèi)管都可以對小球產(chǎn)生彈力作用，從而可以確定在最高點(diǎn)的最小速度；小球在水平線ab以下管道運(yùn)動，由于沿半徑方向的合力提供做圓周運(yùn)動的向心力，所以外側(cè)管壁對小球一定有作用力，而內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力?！窘獯稹拷猓篈B、在最高點(diǎn)，由于外管或內(nèi)管都可以對小球產(chǎn)生彈力作用，當(dāng)小球的速度等于0時(shí)，內(nèi)管對小球產(chǎn)生彈力，大小為mg，故最小速度vmin＝0，故B正確，A錯誤。CD、小球在水平線ab以下管道運(yùn)動，由于沿半徑方向的合力提供做圓周運(yùn)動的向心力，所以外側(cè)管壁對小球一定有作用力，而內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力，故C正確，D錯誤。故選：BC?！军c(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道小球在豎直光滑圓形管道中運(yùn)動，在最高點(diǎn)的最小速度為0，以及知道小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動的向心力由沿半徑方向上的合力提供。18．（思明區(qū)校級期中）如圖，一質(zhì)量為0.05kg的小球通過長為0.5m的輕繩懸掛在釘子O點(diǎn)上，用錘子敲擊小球，使小球獲得水平初速度v。已知輕繩能承受的最大拉力為4.2N，重力加速度g等于9.8m/s2，空氣阻力不計(jì)，欲使小球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，小球的初速度大小可能為（）A．5m/s B．6m/s C．7m/s D．8m/s【分析】根據(jù)小球恰能到最高點(diǎn)，求出速度，根據(jù)機(jī)械能守恒求出最低點(diǎn)速度；同理，求出繩子張力最大時(shí)最低點(diǎn)速度，小球的初速度在兩者之間?！窘獯稹拷猓盒∏蚯∧芡ㄟ^最高點(diǎn)時(shí)，在最高點(diǎn)重力提供向心力，有解得.小球在最低點(diǎn)的速度為v，則由機(jī)械能守恒得，解得.當(dāng)繩上的張力達(dá)到最大時(shí)，小球通過最低點(diǎn)的速度為小球的最大速度v2，此時(shí)繩的拉力與重力的合力提供向心力，即解得.則欲使小球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，小球的初速度大小應(yīng)滿足，故AB為可能值，CD為不可能值；故選項(xiàng)AB正確，CD錯誤。故選：AB?！军c(diǎn)評】本題主要考查了豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動，結(jié)合機(jī)械能守恒定律求出最低點(diǎn)速度是解題的關(guān)鍵，恰能過最高點(diǎn)和繩子拉力最大是兩個(gè)臨界條件。19．（黃埔區(qū)校級月考）以下措施或者行為是為了防止離心運(yùn)動的是（）A．游樂場所中空中轉(zhuǎn)椅的安全卡扣 B．轉(zhuǎn)動雨傘甩掉傘上的水 C．運(yùn)動員將鏈球甩出去 D．彎道公路的限速標(biāo)志【分析】當(dāng)物體提供的力小于所需的向心力，做離心運(yùn)動，當(dāng)物體提供的力大于所需的向心力，做近心運(yùn)動．【解答】解：A、空中轉(zhuǎn)椅的安全卡扣是為了防止游人被甩出做離心運(yùn)動而設(shè)計(jì)的，故A正確；B、轉(zhuǎn)動雨傘時(shí)，甩掉傘上的水是應(yīng)用了水的離心運(yùn)動，故B錯誤；C、運(yùn)動員將鏈球甩出去也是利用了鏈球的離心運(yùn)動，故C錯誤；D、彎道公路的限速標(biāo)志是提醒汽車減速至限速以下的速度，防止汽車速度過快做離心運(yùn)動，故D正確；故選：AD?！军c(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道物體做離心運(yùn)動的條件，即提供的力不夠所需的向心力．20．（興慶區(qū)校級期中）半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，頂部有一小物體，如圖所示。今給小物體一個(gè)水平初速度v0＝，則物體將（）A．到達(dá)地面之前只受到重力作用 B．先沿球面滑至某點(diǎn)N再離開球面做斜下拋運(yùn)動 C．立即離開半圓球做平拋運(yùn)動，且水平射程為x，且R＜x＜2R D．立即離開半圓球做平拋運(yùn)動，且水平射程一定為R【分析】物塊在半圓球的最高點(diǎn)，沿半徑方向的合力提供向心力，求出支持力的大小為零，得出物體做平拋運(yùn)動，結(jié)合平拋運(yùn)動的規(guī)律求出水平射程的大小。【解答】解：AB、在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得，，解得N＝0，可知物體做平拋運(yùn)動，則小球離開球面后，只受重力作用，故A正確，B錯誤；CD、平拋運(yùn)動可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動，根據(jù)豎直方向得，，則水平射程，故C錯誤，D正確。故選：AD。【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道圓周運(yùn)動徑向的合力提供向心力，以及知道僅受重力，水平初速度將做平拋運(yùn)動。21．（興慶區(qū)校級期中）如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。座艙的質(zhì)量為m，運(yùn)動半徑為R，角速度大小為ω，重力加速度為g，則座艙的（）A．運(yùn)動周期為 B．線速度的大小為ωR C．受合力的大小始終為零 D．受摩天輪作用力的大小始終為mω2R【分析】座艙做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)向心力的性質(zhì)可確定其受力情況，再根據(jù)勻速圓周運(yùn)動中線速度、角速度以及周期間的關(guān)系確定周期和線速度的大小?！窘獯稹拷猓篈、據(jù)角速度、線速度和周期的關(guān)系可知，周期T＝，故A正確；B、線速度大小v＝ωR，故B正確；CD、座艙做勻速圓周運(yùn)動，受到的合外力充當(dāng)向心力，故合力大小F＝mω2R；由于座艙的重力和摩天輪對座艙的作用力的合力充當(dāng)合外力，在最低點(diǎn)時(shí)，摩天輪對座艙的作用力大小為：F'＝mg+mω2R，故CD錯誤。故選：AB?！军c(diǎn)評】本題考查勻速圓周運(yùn)動的性質(zhì)，要注意明確做勻速圓周運(yùn)動的物體向心力是由合外力提供的，方向始終指向圓心，且大小恒定。22．（宣城期中）如圖所示，A、B是“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個(gè)座椅，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上，不考慮空氣阻力的影響。當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，懸掛A的繩與豎直方向的夾角比懸掛B的繩與豎直方向的夾角小，則下列說法正確的是（）A．A的速度比B的速度大 B．A與B的向心加速度大小相等 C．A的轉(zhuǎn)動半徑小于B的轉(zhuǎn)動半徑 D．A與B的轉(zhuǎn)動周期相等【分析】AB兩個(gè)座椅具有相同的角速度，分別代入速度、加速度、向心力的表達(dá)式，即可求解。【解答】解：對座椅受力分析如圖：C：由題圖得，A離中心軸更近，故A的轉(zhuǎn)動半徑小于B的轉(zhuǎn)動半徑，故C正確；A、AB兩個(gè)座椅具有相同的角速度，根據(jù)公式v＝ωr，A的轉(zhuǎn)動半徑小于B的半徑，則A的線速度小于B的線速度，故A錯誤；B、根據(jù)公式a＝ω2r，A的轉(zhuǎn)動半徑小于B的半徑，AB兩個(gè)座椅具有相同的角速度，則A的向心加速度小于B的向心加速度，故B錯誤；D、根據(jù)公式，AB兩個(gè)座椅具有相同的角速度，故A與B的轉(zhuǎn)動周期相等，故D正確。故選：CD?！军c(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道A、B的角速度大小相等，知道線速度、角速度、向心加速度、向心力之間的關(guān)系，并能靈活運(yùn)用。23．（成都月考）下列說法正確的是（）A．一個(gè)物體的動能不變，則動量也一定不變 B．棉花糖是利用物體做離心運(yùn)動制成的 C．自然界中的風(fēng)能和水能都是由太陽能轉(zhuǎn)化來的 D．繞地球沿圓軌道飛行的航天器中懸浮的液滴處于平衡狀態(tài)【分析】動量是矢量，動能是標(biāo)量，一個(gè)物體動量不變，則動能不變；動能不變，則動量不一定不變。物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，由合力提供物體所需要的向心力。當(dāng)外界提供的合力小于所需要的向心力時(shí)，物體將做離心運(yùn)動；繞地球沿圓軌道飛行的航天器中懸浮的液滴處于完全失重狀態(tài)?！窘獯稹拷猓篈、一個(gè)物體的動能不變，則速度的大小不變，方向可能改變，則動量可能改變，故A錯誤。B、棉花糖制作機(jī)，通過機(jī)器轉(zhuǎn)速增加，所需要的向心力增加，砂糖熔化，發(fā)生離心現(xiàn)象，從而制成“棉花糖”，故B正確。C、自然界中的風(fēng)能和水能都是由太陽能轉(zhuǎn)化來的，故C正確；D、繞地球做圓周運(yùn)動的飛行器中的液滴處于完全失重狀態(tài)，合力不為零，不是平衡狀態(tài)，故D錯誤。故選：BC?！军c(diǎn)評】本題考查了動能和動量的關(guān)系、離心現(xiàn)象、能源等知識點(diǎn)，需要學(xué)生平時(shí)對這些知識加強(qiáng)理解。24．（玉樹州二模）都江堰始建于公元前256年，這項(xiàng)工程主要由魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道、寶瓶口進(jìn)水口三大部分和百丈堤、人字堤等附屬工程構(gòu)成，科學(xué)地解決了江水自動分流（魚嘴分水堤四六分水）、自動排沙（魚嘴分水堤二八分沙）、控制進(jìn)水流量（寶瓶口與飛沙堰）等問題，消除了水患。1998年灌溉面積達(dá)到66.87萬公頃，灌溉區(qū)域已達(dá)40余縣。其排沙主要依據(jù)是（）A．沙子更重，水的沖力有限 B．彎道離心現(xiàn)象，沙石（比水）容易被分離 C．沙石越重，越難被分離 D．沙石越重，越易被分離【分析】外江處于凸岸，內(nèi)江處于凹岸，結(jié)合彎道環(huán)流的地理規(guī)律與離心現(xiàn)象分析即可?！窘獯稹拷猓篈B、彎道環(huán)流的理規(guī)律是：當(dāng)水流流過彎道時(shí)，由于水的比重小于沙石的比重，水運(yùn)動的速度快，所以水更容易向凹岸做離心運(yùn)動，凹岸的水流速較快；同時(shí)底部的水由于受到河底的阻力較大，所以在彎道處沙石（比水）容易被分離。故A錯誤，B正確；CD、沙石越重，運(yùn)動的速度越小，則越容易與水分離。故C錯誤，D正確故選：BD?！军c(diǎn)評】該題屬于物理知識在日常生活中的應(yīng)用，解答該問題要從水的流速與沙石的速度不同，以及離心現(xiàn)象的受力特點(diǎn)分析。25．（讓胡路區(qū)校級月考）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。若小球運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運(yùn)動情況的說法中正確的是（）A．若拉力突然變大，小球可能沿軌跡Pb做離心運(yùn)動 B．若拉力突然變小，小球可能沿軌跡Pb做離心運(yùn)動 C．若拉力突然消失，小球可能沿軌跡Pa做離心運(yùn)動 D．若拉力突然變小，小球可能沿軌跡Pc做近心運(yùn)動【分析】本題考查離心現(xiàn)象產(chǎn)生原因以及運(yùn)動軌跡，當(dāng)合外力突然消失或變小時(shí)，物體會做離心運(yùn)動，運(yùn)動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：A、在水平面上，細(xì)繩的拉力提供m所需的向心力，當(dāng)拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPc運(yùn)動。故A錯誤；BD、當(dāng)拉力減小時(shí)，將沿pb軌道做離心運(yùn)動，故B正確，D錯誤；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，故C正確。故選：BC。【點(diǎn)評】此題要理解離心運(yùn)動的條件，結(jié)合力與運(yùn)動的關(guān)系，當(dāng)合力為零時(shí)，物體做勻速直線運(yùn)動，注意離心與近心運(yùn)動的條件。26．（會寧縣校級期中）下列一些說法中正確的有（）A．產(chǎn)生離心現(xiàn)象的原理有時(shí)可利用為人類服務(wù) B．汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要利用離心現(xiàn)象防止事故 C．汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要防止離心現(xiàn)象的發(fā)生，避免事故發(fā)生 D．洗衣機(jī)脫水桶脫干衣服利用的是離心現(xiàn)象【分析】做圓周運(yùn)動的物體，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)動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動，這種運(yùn)動叫做離心運(yùn)動．所有遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動都是離心運(yùn)動，但不一定沿切線方向飛出．【解答】解：A、產(chǎn)生離心現(xiàn)象的原理有時(shí)可利用為人類服務(wù)，比如洗衣機(jī)脫水桶脫干衣服。故A正確；B、因?yàn)镕向＝m，所以速度越快所需的向心力就越大，汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要限制速度，來減小汽車所需的向心力，防止離心運(yùn)動。故B錯誤，C正確；D、洗衣機(jī)脫水工作就是應(yīng)用了水的離心運(yùn)動。故D正確。故選：ACD。【點(diǎn)評】物體做離心運(yùn)動的條件：合外力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動所需的向心力．注意所有遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動都是離心運(yùn)動，但不一定沿切線方向飛出．27．（深州市校級月考）下列屬于離心現(xiàn)象應(yīng)用的是（）A．離心沉淀器 B．標(biāo)槍運(yùn)動員擲出的標(biāo)槍 C．轉(zhuǎn)動傘柄可將雨傘上的水甩出 D．家用洗衣機(jī)的甩干筒用于干燥衣物【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．【解答】解：A、離心沉淀器的原理，屬于離心現(xiàn)象。故A正確；B、標(biāo)槍運(yùn)動員擲出的標(biāo)槍做斜上拋運(yùn)動，受到恒力的作用，所以投出的標(biāo)槍的運(yùn)動不屬于離心現(xiàn)象，故B錯誤；C、通過旋轉(zhuǎn)雨傘來甩干傘上的雨滴，當(dāng)轉(zhuǎn)動時(shí)雨滴所需要的向心力增加，當(dāng)超過雨傘對雨的吸附力時(shí)，雨滴做離心運(yùn)動，故C正確。D、脫水桶高速轉(zhuǎn)動時(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)動被從衣服上甩掉，屬于離心現(xiàn)象。故D正確。故選：ACD?！军c(diǎn)評】合力大于需要的向心力時(shí)，物體要做向心運(yùn)動，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．28．（淇濱區(qū)校級月考）如圖所示：光滑的水平面上小球m在外力F的作用下做勻速圓周運(yùn)動，若小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)F實(shí)然發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運(yùn)動的說法正確的是（）A．F突然消失，小球?qū)⒀豍a做離心運(yùn)動 B．F突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動 C．F突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動 D．F突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPc做近心運(yùn)動【分析】本題考查離心現(xiàn)象產(chǎn)生原因以及運(yùn)動軌跡，當(dāng)向心力突然消失或變小時(shí)，物體會做離心運(yùn)動，運(yùn)動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，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，將沿切線方向做勻速直線運(yùn)動，即沿軌跡Pa做離心運(yùn)動，故A正確。B、F突然變小時(shí)，將沿Pb軌道做離心運(yùn)動，B正確。C、F突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPc做向心運(yùn)動，故C錯誤，D正確故選：ABD。【點(diǎn)評】此題要理解離心運(yùn)動的條件，結(jié)合力與運(yùn)動的關(guān)系，當(dāng)合力為零時(shí)，物體做勻速直線運(yùn)動。29．（長沙期末）如圖所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動，若小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)F突然發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運(yùn)動的說法正確的是（）A．F突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動 B．F突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動 C．F突然變大，小球?qū)⒀剀壽Epb做離心運(yùn)動 D．F突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPc逐漸靠近圓心【分析】本題考查離心現(xiàn)象產(chǎn)生原因以及運(yùn)動軌跡，當(dāng)向心力突然消失或變小時(shí)，物體會做離心運(yùn)動，運(yùn)動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，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，將沿切線方向做勻速直線運(yùn)動，即沿軌跡Pa做離心運(yùn)動，故A正確。B、F突然變小時(shí)，將沿Pb軌道做離心運(yùn)動，B錯誤。C、F突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPc做向心運(yùn)動，故C錯誤，D正確故選：AD?！军c(diǎn)評】此題要理解離心運(yùn)動的條件，結(jié)合力與運(yùn)動的關(guān)系，當(dāng)合力為零時(shí)，物體做勻速直線運(yùn)動。30．（揭陽期末）洗衣機(jī)的甩干筒在旋轉(zhuǎn)時(shí)有衣服附在筒壁上，則此時(shí)（）A．衣服受離心力作用被甩干 B．衣服隨筒壁做圓周運(yùn)動的向心力由筒壁的彈力提供 C．筒壁對衣服的摩擦力不變 D．筒壁對衣服的彈力隨著衣服含水量的減少而減少【分析】衣物附在筒壁上隨筒一起做勻速圓周運(yùn)動，衣物的重力與靜摩擦力平衡，筒壁的彈力提供衣物的向心力，根據(jù)向心力公式分析筒壁的彈力隨筒轉(zhuǎn)速的變化情況。【解答】解：A、物體做離心運(yùn)動是由于物體受到的指向圓心的合力（提供的向心力）小于物體需要的向心力的原因，不是受離心力作用，故A錯誤；B、衣物附在筒壁上隨筒一起做勻速圓周運(yùn)動，衣物的重力與靜摩擦力平衡，筒壁的彈力F提供衣物的向心力，故B正確。C、衣物附在筒壁上隨筒一起做勻速圓周運(yùn)動，衣物的重力與靜摩擦力平衡，脫水的過程中，衣服的重力在減小，故摩擦力在減小，故C錯誤。D、筒壁的彈力F提供衣物的向心力，得到F＝mω2R，衣服含水量的減少，則m在減小，故F在減小，故D正確。故選：BD?！军c(diǎn)評】本題是生活中圓周運(yùn)動中的離心運(yùn)動問題，在該類問題中，物體做離心運(yùn)動是由于物體受到的指向圓心的合力（提供的向心力）小于物體需要的向心力的原因，不能理解為物體受到離心力的作用。三．填空題（共3小題）31．（吉安期中）飛機(jī)由俯沖轉(zhuǎn)為拉起的一段軌跡可看成一段圓弧，如圖所示，飛機(jī)做俯沖拉起運(yùn)動時(shí)，在最低點(diǎn)附近做半徑為r＝180m的圓周運(yùn)動，如果飛行員質(zhì)量m＝60kg，飛機(jī)經(jīng)過最低點(diǎn)P時(shí)的速度v＝120m/s（g取10m/s2），則這時(shí)飛行員對座椅的壓力是5400N，方向豎直向下?！痉治觥吭谧畹忘c(diǎn)，飛行員受到重力和支持力兩個(gè)力，由其合力提供其向心力，根據(jù)牛頓第二定律求解座椅對飛行員的支持力，再由牛頓第三定律飛行員對座位的壓力大?。窘獯稹拷猓涸陲w機(jī)經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，對飛行員受力分析，在豎直方向上由牛頓第二定律列出：F﹣mg＝m，所以F＝mg+m代入已知數(shù)據(jù)得F＝60×10N+60×N＝5400N；由牛頓第三定律知飛行員對座位的壓力的大?。篎′＝F