课时跟踪训练(十五) 离心现象
A级—学考达标
1.在水平面上转弯的摩托车,向心力是( )
A.重力和支持力的合力
B.静摩擦力
C.滑动摩擦力
D.重力、支持力、牵引力的合力
解析:选B 摩托车转弯时,摩托车受重力、地面支持力和地面对它的摩擦力三个力的作用,重力和地面支持力沿竖直方向,二力平衡,由于轮胎不打滑,摩擦力为静摩擦力,来充当向心力。综上所述,选项B正确。
2.(2019·济宁高一检测)火车转弯可以看成是在水平面内做匀速圆周运动,火车速度提高会使外轨受损。为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题,下列措施可行的是( )
A.适当减小内、外轨的高度差
B.适当增加内、外轨的高度差
C.适当减小弯道半径
D.适当增大内外轨间距
解析:选B 火车转弯时,为减小外轨所受压力,可以使外轨略高于内轨,使轨道形成斜面,如果速度合适内、外轨道均不受挤压,重力与轨道支持力的合力来提供向心力,如图所示,mgtan α=m,若要提高火车速度同时减小外轨受损,可以适当增加内、外轨的高度差,使α增大,或适当增大弯道半径,所以B项正确,A、C、D项错误。
3.有一水平的转盘在水平面内匀速转动,在转盘上放一质量为m的物块恰能随转盘一起匀速转动,则下列关于物块的运动正确的是( )
A.如果将转盘的角速度增大,则物块可能沿切线方向飞出
B.如果将转盘的角速度增大,物块将沿曲线逐渐远离圆心
C.如果将转盘的角速度减小,物块将沿曲线逐渐靠近圆心
D.如果将转盘的角速度减小,物块可能沿曲线逐渐远离圆心
解析:选B 物块恰能随转盘一起转动,说明此时充当向心力的摩擦力恰好能够保证物块做圆周运动。如果增大角速度ω,则需要的向心力要增大,而摩擦力不能再增大了,因此,物块就会逐渐远离圆心,A错误,B正确;若减小角速度ω,则需要的向心力减小,而摩擦力也可以减小,因此物块仍做匀速圆周运动,C、D错误。
4.(2019·烟台高一检测)乘坐游乐场的过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动,如图所示,下列说法正确的是( )
A.车在最高点时,人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,若没有保险带,人一定会掉下去
B.人在最高点时,对座位仍可能产生压力,但压力一定小于mg
C.人在最低点时,处于失重状态
D.人在最低点时,对座位的压力大于mg
解析:选D 由圆周运动的临界条件知,人在最高点时,若v=,则人对座位和保险带都无作用力;若v<,则保险带对人有拉力作用;若v>,则人对座位有压力,且当v>,压力大于mg,故A、B错误;人在最低点时有N-mg=m,则N>mg,人处于超重状态,故D正确,C错误。
5.如图所示,当汽车通过拱桥顶点的速度为10 m/s时,桥对汽车的支持力为汽车重力的倍,如果要使汽车能安全地通过此拱桥,则汽车通过桥顶的最大速度必须小于( )
A.15 m/s B.20 m/s
C.25 m/s D.30 m/s
解析:选B 当汽车通过拱桥顶点的速度是10 m/s时,由牛顿第二定律得mg-mg=m,解得r=40 m,当汽车通过拱桥顶点对桥恰无压力时,由m=mg得v1==20 m/s,所以B正确。
6.如图所示,洗衣机的甩干筒在转动时有一衣服附在筒壁上,则此时( )
A.衣服受重力、筒壁的弹力和向心力
B.衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力
C.筒壁对衣服的弹力随筒的转速的增大而增大
D.筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大