生活中的圓周運動知識點：生活中的圓周運動一、火車轉彎1.如果鐵道彎道的內外軌一樣高，火車轉彎時，由外軌對輪緣的彈力提供向心力，由于質量太大，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，還可能使火車側翻.2.鐵路彎道的特點(1)彎道處外軌略高于內軌.(2)火車轉彎時鐵軌對火車的支持力不是豎直向上的，而是斜向彎道的內側.支持力與重力的合力指向圓心.(3)在修筑鐵路時，要根據彎道的半徑和規(guī)定的行駛速度，適當選擇內外軌的高度差，使轉彎時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v＝eq\r(Rg)時，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、離心運動1.定義：做圓周運動的物體沿切線飛出或做逐漸遠離圓心的運動.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.離心運動的應用和防止(1)應用：離心干燥器；洗衣機的脫水筒；離心制管技術；分離血漿和紅細胞的離心機.(2)防止：轉動的砂輪、飛輪的轉速不能太高；在公路彎道，車輛不允許超過規(guī)定的速度技巧點撥一、火車轉彎問題1.彎道的特點鐵路彎道處，外軌高于內軌，若火車按規(guī)定的速度v0行駛，轉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系(1)當火車行駛速度v等于規(guī)定速度v0時，所需向心力僅由重力和支持力的合力提供，此時內外軌道對火車無擠壓作用.(2)當火車行駛速度v>v0時，外軌道對輪緣有側壓力.(3)當火車行駛速度v<v0時，內軌道對輪緣有側壓力.二、汽車過橋問題與航天器中的失重現象1.拱形橋問題(1)汽車過拱形橋(如圖)圖汽車在最高點滿足關系：mg－FN＝meq\f(v2,R)，即FN＝mg－meq\f(v2,R).①當v＝eq\r(gR)時，FN＝0.②當0≤v<eq\r(gR)時，0<FN≤mg.③當v>eq\r(gR)時，汽車將脫離橋面做平拋運動，易發(fā)生危險.說明：汽車通過拱形橋的最高點時，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)圖汽車在最低點滿足關系：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時，向心加速度向上，而且車速越大，壓力越大，此時汽車處于超重狀態(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，因而實際中拱形橋多于凹形橋.2.繞地球做圓周運動的衛(wèi)星、飛船、空間站處于完全失重狀態(tài).(1)質量為M的航天器在近地軌道運行時，航天器的重力提供向心力，滿足關系：Mg＝Meq\f(v2,R)，則v＝eq\r(gR).(2)質量為m的航天員：設航天員受到的座艙的支持力為FN，則mg－FN＝eq\f(mv2,R).當v＝eq\r(gR)時，FN＝0，即航天員處于完全失重狀態(tài).(3)航天器內的任何物體都處于完全失重狀態(tài).三、離心運動1.物體做離心運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”實際上并不存在.2.合力與向心力的關系(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，而做離心運動，即“提供不足”.(4)若F合＝0，則物體沿切線方向做直線運動.例題精練1．（2021春?荔灣區(qū)校級月考）下列種現象利用了物體的離心運動（）A．自行車賽道傾斜 B．汽車減速轉彎 C．滑冰時候斜身體拐彎 D．拖把利用旋轉脫水【分析】做圓周運動的物體，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動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動叫做離心運動。所有遠離圓心的運動都是離心運動，由此可作出判斷。【解答】解:A、自行車賽道在轉彎處，外側地面要高于內側，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，防止出現離心現象，故A錯誤。B、汽車速度越快，轉彎時所需的向心力就越大，汽車轉彎時要限制速度，來減小汽車轉彎所需的向心力，防止離心運動，故B錯誤。C、滑冰時候斜身體拐彎可以讓支持力提供部分向心力，防止出現離心現象，故C錯誤。D、拖把利用旋轉脫水，隨著甩干桶運動速度的增大，衣服對水的附著力不足以提供向心力時，水便做離心運動，拖把利用旋轉脫水就是應用了水的離心運動，故D正確。故選：D。【點評】本題考查了離心運動的相關問題，考查知識點針對性強，難度較小，考查了學生掌握知識與應用知識的能力。2．（2021?浙江）質量為m的小明坐在秋千上擺動到最高點時的照片如圖所示，對該時刻，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，到達最高點時，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，受力如圖所示，此時速度為零，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，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評】本題考查了圓周運動在生活中的運用，理解圓周運動向心力的來源，即沿半徑方向的合力提供向心力。隨堂練習1．（2021春?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做圓周運動，內側壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法中正確的是（）A．小球通過最高點時的最小速度 B．小球通過b點時的速度不可能為0 C．小球在水平線ab以上的管道中運動時，外側管壁對小球一定有作用力 D．小球在水平線ab以下的管道中運動時，內側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時的最小速度可以為零，小球在水平線ab以上的管道中運動時，如果小球通過最高點時的速度不大于，則最高點處的外側管壁對小球一定沒有作用力，小球在水平線ab以下的管道中運動時，外側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，而內側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時的最小速度可以為零，故A錯誤；B、當小球在水平線ab以下的管道中運動且最高只能到達a、b兩點時，小球通過b點時的速度即為0，故B錯誤；C、小球在水平線ab以上的管道中運動時，如果小球通過最高點時的速度不大于，則最高點處的外側管壁對小球一定沒有作用力，故C錯誤；D、小球在水平線ab以下的管道中運動時，外側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，而內側管壁對小球一定無作用力，故D正確。故選：D?！军c評】本題考查圓周運動，根據合外力提供向心力，分析小球在不同運動情況下受力是解題關鍵。2．（2021?揚州模擬）氣嘴燈安裝在自行車的氣嘴上，騎行時會發(fā)光，一種氣嘴燈的感應裝置結構如圖所示，一重物套在光滑桿上，重物上的觸點M與固定在B端的觸點N接觸后，LED燈就會發(fā)光。下列說法正確的是（）A．感應裝置的原理是利用離心現象 B．安裝氣嘴燈時，應使感應裝置A端比B端更靠近氣嘴 C．要在較低的轉速時發(fā)光，可以減小重物質量 D．車速從零緩慢增加，氣嘴燈轉至最高點時先亮【分析】當車輪達到一定轉速時，重物上的觸點M與固定在B端的觸點N接觸后就會被點亮，且速度越大需要的向心力越大，則觸點M越容易與觸點N接觸，根據豎直方向圓周運動的特點分析即可。【解答】解：A、離心現象是指做圓周運動的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運動所需向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動，感應裝置的原理正是利用離心現象，使兩觸點接觸而點亮LED燈，故A正確；B、由離心運動原理可知，B端在外側，所以B端比A端更靠近氣嘴，故B錯誤；C、轉速較小時，向心力較小，則可以增加重物質量或減小彈簧勁度系數，增大轉動半徑來增大彈力，從而使M點更容易與N點接觸來發(fā)光，故C錯誤；D、當車速從零緩慢增加時，根據豎直方向圓周運動的特點，車輪轉至最高點時，彈力最小，車輪轉至最低點時，彈力最大，所以氣嘴燈轉至最低點先亮，故D錯誤。故選：A。【點評】本題考查的是動力學的知識，要求學生能在具體生活案例中抽象出受力分析模型，并能準確分析向心力的來源。3．（2021春?錦州期中）關于如圖所示的四種圓周運動模型，下列說法不正確的是（）A．圖a中，圓形橋半徑為R，若最高點車速為時，車對橋面的壓力為零 B．圖b中，在固定圓錐筒（內壁光滑）內做勻速圓周運動的小球，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在豎直面內做圓周運動，小球通過最高點的最小速度為0 D．圖d中，火車以大于規(guī)定速度經過外軌高于內軌的彎道，外軌對火車有側壓力【分析】分析每種模型的受力情況，根據合力提供向心力求出相關的物理量，進行分析即可，向心力是由物體所受到的力來提供，不是物體受到的力?！窘獯稹拷猓篈、圖a圓形橋半徑R，若最高點車速為時，橋面對車的支持力為N，則，解得N＝0，根據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動時所受的幾個力的合力，是效果力，故對球受力分析可知，在固定圓錐筒（內壁光滑）內做勻速圓周運動的小球，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在豎直面內做圓周運動，小球通過最高點的最小速度為0，故C正確；D、圖d中，火車以規(guī)定的速度經過外軌高于內軌的彎道時，受到的重力和軌道的支持力的合力恰好等于向心力時，車輪對內外軌均無側向壓力，若火車以大于規(guī)定速度經過外軌高于內軌的彎道，火車有做離心運動的趨勢，則外軌對火車有側壓力，故D正確；因選不正確的故選：B?！军c評】此題考查了圓周運動的相關知識，解決勻速度圓周運動類的題，要能正確對物體進行受力分析，根據受力分析結合向心力的特征去求解所受的某些力。4．（2021春?菏澤期中）質量為m的汽車先以速度v經過半徑為r的凸形拱最高點，緊接著以速度v經過半徑為r的凹形橋最低點，則汽車經過最高點和最低點時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】根據牛頓第二定律在過凸形橋最高點和凹形橋最低點列方程，求得彈力的差?！窘獯稹拷猓哼^凸形拱橋最高點時，根據牛頓第二定律：mg﹣N1＝過凹形橋最低點時，根據牛頓第二定律：兩式相加得：故B正確，ACD錯誤。故選：B。【點評】解題時注意根據牛頓第二定律列方程時對汽車受力分析，注意彈力的方向和重力的方向。綜合練習一．選擇題（共15小題）1．（2021春?菏澤期中）如圖所示為室內場地自行車賽的比賽情景，運動員以速度v在傾角為θ的粗糙傾斜賽道上做勻速圓周運動。已知運動員質量為m，圓周運動的半徑為R，將運動員視為質點，則運動員的（）A．合外力方向沿賽道面向下 B．自行車對運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】運動員在水平面內做勻速圓周運動，由合外力提供向心力，根據牛頓第二定律求速度最大值。【解答】解：A、運動員在水平面內做勻速圓周運動，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、運動員受到重力和自行車對運動員的作用力，由兩者的合力提供向心力，可知自行車對運動員的作用力方向斜向上，故B錯誤；C、根據合力提供向心力，可知合力大小為F合＝，故C正確；D、對運動員和自行車整體，恰好由重力和賽道支持力的合力提供向心力時，根據牛頓第二定律得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?！军c評】解決本題的關鍵要把握勻速圓周運動的動力學特點：合力提供向心力，合力方向始終指向圓心，運用牛頓第二定律進行處理。2．（2021?重慶模擬）重慶歡樂谷主題公園內有全球第六、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，轉輪始終在豎直面內勻速轉動，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．重力的瞬時功率始終不變 D．所受合力的大小始終不變【分析】轉輪始終不停地勻速轉動，乘客做勻速圓周運動，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，在最低點最大，運動過程中合力不變。【解答】解：A.游客在豎直面內做勻速圓周運動，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，重力的瞬時功率不斷變化，故C錯誤；D.游客在豎直面內勻速轉動，所受合力的大小始終不變，故D正確。故選：D。【點評】本題是實際生活中的圓周運動問題，要抓住加速度、合外力都是矢量，當它們的方向改變時，矢量也是變化的3．（2020春?潮陽區(qū)校級期中）洗衣機的甩干筒在勻速旋轉時有衣服附在筒壁上，則此時（）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，這兩個力等大反向。還受到一個筒壁給衣服的彈力提供向心力。這樣就可以分析各個力的變化情況?！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，沒有離心力，故A錯誤；B、筒壁的彈力總只向衣服圓周運動的圓心方向，所以衣服圓周運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，所以不隨轉速變化。故C錯誤；D、筒壁對衣服的彈力等于衣服圓周運動的向心力，而向心力與衣服質量有關，質量小，向心力小，彈力就會減小，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題考查圓周運動的物體受力分析，找準是什么力提供向心力是解決問題的關鍵。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，他們乘坐過山車經過半徑為15米圓軌道的最低點時發(fā)現動力已關閉，此時速度顯示屏上的數字為30m/s，當到達最高點時李偉老師體驗到了完全失重的感覺，過程可簡化如圖所示。如果李老師質量為60千克，g＝10m/s2，那么李老師從最低點運動到最高點的過程中（）A．李老師的機械能守恒 B．李老師在最低點時對座位的壓力是3600N C．李老師在最高點時，他的重力的功率是7320W D．李老師的機械能不守恒，他損失的機械能是4500J【分析】求出李偉老師到達最高點時的速度大小，設李老師從最低點運動到最高點的過程中克服阻力做的功為Wf，根據動能定理求解Wf，由此分析李老師的機械能是否守恒；在最低點，對李老師根據牛頓第二定律、根據牛頓第三定律進行分析；力的方向與速度方向垂直時，力的功率為零?！窘獯稹拷猓篈D、李偉老師到達最高點時體驗到了完全失重的感覺，此時重力完全提供向心力，則有：mg＝m，解得最高點的速度大小為：v＝＝m/s＝5m/s，設李老師從最低點運動到最高點的過程中克服阻力做的功為Wf，根據動能定理可得：﹣mg?2R﹣Wf＝﹣，解得：Wf＝4500J，所以李老師的機械能不守恒，故A錯誤、D正確；B、在最低點，對李老師根據牛頓第二定律可得：FN﹣mg＝m，解得：FN＝4200N，根據牛頓第三定律可得李老師在最低點時對座位的壓力是4200N，故B錯誤；C、李老師在最高點時，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。【點評】本題主要是考查了豎直平面內的圓周運動；注意物體在豎直平面內做圓周運動的情況有兩種：一種是細線系著物體在豎直平面內做圓周運動，在最高點速度最小時重力提供向心力；另一種是輕桿系著物體在豎直平面內做圓周運動，在最高點時速度可以等于零，注意機械能守恒定律或動能定理在圓周運動中的應用方法。5．（2019?貴州學業(yè)考試）用細線系一小球在足夠大的光滑水平桌面上做勻速圓周運動，其俯視圖如圖所示，當小球運動到圖中P點時剪斷細線，此后小球將（）A．沿軌跡a運動 B．沿軌跡b運動 C．沿軌跡c運動 D．繼續(xù)沿圓軌道運動【分析】一切物體在沒有受到任何力的作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)；靜止的物體不受力將保持靜止，運動的物體不受力，將保持勻速直線運動狀態(tài)。當合外力突然消失時，物體會做離心運動，運動軌跡是直線。【解答】解：用細線拉著小球在光滑的水平面上運動，如果剪斷細線，在水平方向小球將不受力的作用，將保持細線斷時的速度做勻速直線運動，即沿著軌跡a運動，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c評】本題考查了離心現象，關鍵明確曲線運動中速度方向是切線方向，同時結合慣性概念分析，基礎題。6．（2018春?思明區(qū)校級期中）洗衣機的脫水筒采用帶動衣物旋轉的方式脫水，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狀態(tài) B．水會從筒中甩出是因為水滴受到向心力很大的緣故 C．加快脫水筒轉動角速度，脫水效果會更好 D．靠近中心的衣物由于旋轉更快，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，當水滴因做圓周運動所需的向心力大于該附著力時，水滴被甩掉。脫水過程中，衣物做離心運動而甩向筒壁。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動的半徑更大，在角速度一定時，所需向心力比中心的衣物大，脫水效果更好?！窘獯稹拷猓篈、脫水過程中，衣物做離心運動而甩向筒壁隨桶做圓周運動，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為水滴所需要的向心力很大的緣故，故B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，不容易產生離心運動，脫水效果差，故D錯誤。故選：C。【點評】此題考查了離心現象，解題的關鍵是明確水滴的附著力提供了水滴圓周運動的向心力，當附著力不足以提供向心力時，水滴做離心運動。7．（2021春?膠州市期中）如圖是游樂場中一種旋轉木馬游戲裝置，安全座椅用長度不等的軟繩懸掛在圓形平臺的邊緣。當平臺以某一恒定角速度轉動時，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【分析】座椅受到的合力提供向心力，根據合外力提供向心力公式進行分析?！窘獯稹拷猓簩ψ问芰Ψ治觯鐖D所示：座椅做圓周運動的向心力由重力和繩子的拉力的合力提供，則：F＝mgtanθ＝mω2r，設繩長L，則由sinθ＝可知，mg＝mω2Lcosθ，同軸轉動角速度相等，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無關。所以ACD錯誤，B正確；故選：B?！军c評】本題考查了向心力的相關知識，解題的關鍵是分析受力，明確合力提供向心力，列出相關物理量的公式分析求解8．（2021春?興慶區(qū)校級期中）如圖所示，細桿的一端與一小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉動?，F給小球一初速度，使它做圓周運動。圖中a，b分別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿對球的作用力不可能是（）A．a處為拉力，b處沒有力 B．a處為拉力，b處為推力 C．a處為推力，b處為推力 D．a處為拉力，b處為拉力【分析】小球做勻速勻速圓周運動，在最高點速度可以為零，在最高點和最低點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周運動，合力提供向心力，設桿長為r；（1）小球在最高點b處受重力和桿的彈力，，①當在b點時速度時，FN＜0，桿的彈力為推力，方向豎直向上；②當在b點時速度v＝時，FN＝0，桿上無彈力；③當在b點時速度v＞時，FN＞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)校級期中）長為L的輕繩上系一質量為m的小球在豎直面內做圓周運動。小球經過最低點時的速度為，則此時細繩上的拉力大小為（）A．mg B．2mg C．5mg D．7mg【分析】對小球受力分析，根據向心力公式以及牛頓第二定律列式即可求出細繩上拉力大小?！窘獯稹拷猓盒∏蚪涍^最低點時受到的合外力F合＝，解得，F合＝6mg，因為F合＝F﹣mg，解得細繩上的拉力F＝7mg，故D正確，ABC錯誤。故選：D?！军c評】本題考查牛頓第二定律在圓周運動中的應用，知道圓周運動向心力的來源是解題的關鍵。10．（2021春?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，最低點處有一小球（可看成質點）?，F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動，小球必須能通過最高點，根據通過最高點的最小速度，由機械能守恒定律求出最低點的最小值，從而求得v0取值范圍?！窘獯稹拷猓寒攙0較大時，小球能夠通過最高點，這時小球在最高點處需要滿足的條件是mg≤m，又根據機械能守恒定律有mv2+2mgr＝，可求得v0≥2m/s；故ABD錯誤，C正確；故選：C。【點評】解決本題的關鍵是明確小球在內軌道運動最高點的臨界情況：重力等于向心力，以及能夠熟練運用動能定理。11．（2021春?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”一起做勻速圓周運動，則（）A．游客的機械能守恒 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”一起做勻速圓周運動，動能不變，重力勢能不斷變化，由于游客做勻速圓周運動其合力提供向心力，根據向心加速度判斷出超失重?！窘獯稹拷猓篈游客隨“摩天輪”一起做勻速圓周運動，動能不變，重力勢能不斷變化，故機械能不守恒，故A錯誤；B、游客做勻速圓周運動，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評】本題關鍵是明確機械能的概念，知道機械能守恒的條件，明確向心力的來源。12．（2021春?鄒城市校級月考）洗衣機是現代家庭常見的電器設備。它是采用轉筒帶動衣物旋轉的方式進行脫水的，下列有關說法中錯誤的是（）A．脫水過程中，衣物是緊貼筒壁的 B．加快脫水筒轉動的角速度，脫水效果會更好 C．水能從筒中甩出是因為水滴與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，衣物做離心運動而甩向筒壁．根據向心力的公式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．當水滴因做圓周運動所需的向心力大于該附著力時，水滴被甩掉．【解答】解：A、脫水過程中，衣物做離心運動而甩向筒壁，所以衣物是緊貼筒壁的，故A正確；B、根據F＝ma＝mω2R，ω增大會使向心力F增大，而轉筒有洞，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，當水滴因做圓周運動所需的向心力大于該附著力時，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?！军c評】此題要理解勻速圓周運動的向心力的來源、向心力的大小因素、做離心運動的條件．屬于基礎題．13．（2021?徐匯區(qū)二模）如圖，滾筒洗衣機脫水時，衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內做勻速圓周運動。衣物經過洗衣機上a、b、c、d四個位置中，脫水效果最好的位置應該是（）A．a B．b C．c D．d【分析】衣物隨脫水筒一起做勻速圓周運動，故所需的向心力相同，根據受力分析結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動，故所需的向心力相同，根據受力分析結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動，它們的角速度是相等的，故在轉動過程中的加速度大小為：a＝ω2R。在a點，根據牛頓第二定律可知：mg+FN1＝mω2R解得：FN1＝mω2R﹣mg在b點：FN2﹣mg＝mω2R解得：FN2＝mω2R+mg在cd兩點，FN＝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評】本題以滾筒洗衣機脫水為情景載體考查了勻速圓周運動問題，解決本題的關鍵搞清向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解。14．（2021?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進入圓軌道，若滑行到重心最高時速度分別為v1和v2。不計軌道和空氣阻力，則v1、v2的大小關系是（）A．v1＜v2 B．v1＞v2 C．v1＝v2 D．與小車數量有關，無法判斷【分析】根據機械能守恒定律，動能轉化為重力勢能，區(qū)分兩次重心位置不同?！窘獯稹拷猓盒≤囋谶\動過程中，只有重力做功，機械能守恒，動能轉化為重力勢能；但一輛小車其重心位置在圓的最高點，多輛小車其重心位置比圓的最高點低，根據mgh+＝可得，h小，最高點的速度大，所以v1＜v2，故A正確，BCD錯誤；故選：A?！军c評】本題主要考查了機械能守恒定律的動能和勢能之間的轉化，重心位置的確定是解題的關鍵。15．（2019秋?海淀區(qū)校級期末）圖為洗衣機的脫水桶的示意圖，洗衣機脫水時衣物在水桶的內壁上，利用離心運動把附著在衣物上的水分甩掉，關于該過程，下列說法正確的是（）A．提高脫水桶的轉速，脫水效果更好 B．脫水桶轉得越快，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，做離心運動【分析】由牛頓第二定律分析提高脫水桶的轉速，脫水效果更好；根據牛頓第二定律可得脫水桶轉得越快，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個力作用；根據離心運動的條件去判斷。【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，根據牛頓第二定律得：N＝mω2R，可得脫水桶轉得越快，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個力作用，向心力是效果力，不能在受力分析時，當做一個力去分析，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，做離心運動，故D錯誤。故選：A?！军c評】本題以洗衣機的脫水桶為情景載體，考查了勻速圓周運動計離心運動，此題要理解勻速圓周運動的向心力的來源、向心力的大小因素、做離心運動的條件，屬于基礎題。二．多選題（共15小題）16．（2021春?蔡甸區(qū)校級月考）現有一根長0.4m的剛性輕繩，其一端固定于O點，另一端系著質量為1kg的小球（可視為質點），將小球提至O點正上方的A點處，此時繩剛好伸直且無張力，如圖所示。不計空氣阻力，g＝10m/s2，則（）A．為保證小球在豎直平面內做完整圓周運動，A點至少應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所經歷的時間為0.2s【分析】小球在豎直面內能夠做完整的圓周運動，在最高點時至少應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??；1m/s＜2m/s，故繩中沒有張力，小球將做平拋運動，根據平拋運動的規(guī)律可以求得運動的時間。【解答】解：A、要使小球在豎直面內能夠做完整的圓周運動，在最高點時重力恰好提供的向心力，根據牛頓第二定律可得：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，此時輕繩處于松弛狀態(tài)，繩上拉力為0，故C錯誤；D、小球將做平拋運動，經時間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，聯立并代入數據解得：t＝s＝0.34s，故D錯誤。故選：AB?！军c評】要使小球在豎直面內能夠做完整的圓周運動，在最高點時至少應該是重力提供所需要的向心力，這是本題中的一個臨界條件，與此時的物體的速度相對比，可以判斷物體能否做圓周運動，進而再根據不同的運動的規(guī)律來分析解決問題，本題能夠很好地考查學生的分析解決問題的能力。17．（2021春?菏澤期中）如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內做圓周運動，內側壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法正確的是（）A．小球通過最高點時的最小速度vmin＝ B．小球通過最高點時的最小速度vmin＝0 C．小球在水平線ab以下的管道中運動時，內側管壁對小球一定無作用力 D．小球在水平線ab以下的管道中運動時，外側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做圓周運動，在最高點，根據外管或內管都可以對小球產生彈力作用，從而可以確定在最高點的最小速度；小球在水平線ab以下管道運動，由于沿半徑方向的合力提供做圓周運動的向心力，所以外側管壁對小球一定有作用力，而內側管壁對小球一定無作用力?！窘獯稹拷猓篈B、在最高點，由于外管或內管都可以對小球產生彈力作用，當小球的速度等于0時，內管對小球產生彈力，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以下管道運動，由于沿半徑方向的合力提供做圓周運動的向心力，所以外側管壁對小球一定有作用力，而內側管壁對小球一定無作用力，故C正確，D錯誤。故選：BC?！军c評】解決本題的關鍵知道小球在豎直光滑圓形管道中運動，在最高點的最小速度為0，以及知道小球在豎直面內做圓周運動的向心力由沿半徑方向上的合力提供。18．（2021春?思明區(qū)校級期中）如圖，一質量為0.05kg的小球通過長為0.5m的輕繩懸掛在釘子O點上，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，欲使小球在豎直面內做完整的圓周運動，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】根據小球恰能到最高點，求出速度，根據機械能守恒求出最低點速度；同理，求出繩子張力最大時最低點速度，小球的初速度在兩者之間?！窘獯稹拷猓盒∏蚯∧芡ㄟ^最高點時，在最高點重力提供向心力，有解得.小球在最低點的速度為v，則由機械能守恒得，解得.當繩上的張力達到最大時，小球通過最低點的速度為小球的最大速度v2，此時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做完整的圓周運動，小球的初速度大小應滿足，故AB為可能值，CD為不可能值；故選項AB正確，CD錯誤。故選：AB?！军c評】本題主要考查了豎直面內的圓周運動，結合機械能守恒定律求出最低點速度是解題的關鍵，恰能過最高點和繩子拉力最大是兩個臨界條件。19．（2021春?黃埔區(qū)校級月考）以下措施或者行為是為了防止離心運動的是（）A．游樂場所中空中轉椅的安全卡扣 B．轉動雨傘甩掉傘上的水 C．運動員將鏈球甩出去 D．彎道公路的限速標志【分析】當物體提供的力小于所需的向心力，做離心運動，當物體提供的力大于所需的向心力，做近心運動．【解答】解：A、空中轉椅的安全卡扣是為了防止游人被甩出做離心運動而設計的，故A正確；B、轉動雨傘時，甩掉傘上的水是應用了水的離心運動，故B錯誤；C、運動員將鏈球甩出去也是利用了鏈球的離心運動，故C錯誤；D、彎道公路的限速標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動，故D正確；故選：AD?！军c評】解決本題的關鍵知道物體做離心運動的條件，即提供的力不夠所需的向心力．20．（2021春?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。今給小物體一個水平初速度v0＝，則物體將（）A．到達地面之前只受到重力作用 B．先沿球面滑至某點N再離開球面做斜下拋運動 C．立即離開半圓球做平拋運動，且水平射程為x，且R＜x＜2R D．立即離開半圓球做平拋運動，且水平射程一定為R【分析】物塊在半圓球的最高點，沿半徑方向的合力提供向心力，求出支持力的大小為零，得出物體做平拋運動，結合平拋運動的規(guī)律求出水平射程的大小。【解答】解：AB、在最高點，根據牛頓第二定律得，，解得N＝0，可知物體做平拋運動，則小球離開球面后，只受重力作用，故A正確，B錯誤；CD、平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，根據豎直方向得，，則水平射程，故C錯誤，D正確。故選：AD?！军c評】解決本題的關鍵知道圓周運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動。21．（2021春?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做勻速圓周運動。座艙的質量為m，運動半徑為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】座艙做勻速圓周運動，根據向心力的性質可確定其受力情況，再根據勻速圓周運動中線速度、角速度以及周期間的關系確定周期和線速度的大小?！窘獯稹拷猓篈、據角速度、線速度和周期的關系可知，周期T＝，故A正確；B、線速度大小v＝ωR，故B正確；CD、座艙做勻速圓周運動，受到的合外力充當向心力，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合外力，在最低點時，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評】本題考查勻速圓周運動的性質，要注意明確做勻速圓周運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．（2021春?宣城期中）如圖所示，A、B是“旋轉秋千”中的兩個座椅，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉圓盤上，不考慮空氣阻力的影響。當旋轉圓盤繞豎直的中心軸勻速轉動時，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的轉動半徑小于B的轉動半徑 D．A與B的轉動周期相等【分析】AB兩個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的轉動半徑小于B的轉動半徑，故C正確；A、AB兩個座椅具有相同的角速度，根據公式v＝ωr，A的轉動半徑小于B的半徑，則A的線速度小于B的線速度，故A錯誤；B、根據公式a＝ω2r，A的轉動半徑小于B的半徑，AB兩個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、根據公式，AB兩個座椅具有相同的角速度，故A與B的轉動周期相等，故D正確。故選：CD?！军c評】解決本題的關鍵知道A、B的角速度大小相等，知道線速度、角速度、向心加速度、向心力之間的關系，并能靈活運用。23．（2020春?成都月考）下列說法正確的是（）A．一個物體的動能不變，則動量也一定不變 B．棉花糖是利用物體做離心運動制成的 C．自然界中的風能和水能都是由太陽能轉化來的 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，動能是標量，一個物體動量不變，則動能不變；動能不變，則動量不一定不變。物體做勻速圓周運動時，由合力提供物體所需要的向心力。當外界提供的合力小于所需要的向心力時，物體將做離心運動；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，通過機器轉速增加，所需要的向心力增加，砂糖熔化，發(fā)生離心現象，從而制成“棉花糖”，故B正確。C、自然界中的風能和水能都是由太陽能轉化來的，故C正確；D、繞地球做圓周運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評】本題考查了動能和動量的關系、離心現象、能源等知識點，需要學生平時對這些知識加強理解。24．（2020?玉樹州二模）都江堰始建于公元前256年，這項工程主要由魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道、寶瓶口進水口三大部分和百丈堤、人字堤等附屬工程構成，科學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年灌溉面積達到66.87萬公頃，灌溉區(qū)域已達40余縣。其排沙主要依據是（）A．沙子更重，水的沖力有限 B．彎道離心現象，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，內江處于凹岸，結合彎道環(huán)流的地理規(guī)律與離心現象分析即可?！窘獯稹拷猓篈B、彎道環(huán)流的理規(guī)律是：當水流流過彎道時，由于水的比重小于沙石的比重，水運動的速度快，所以水更容易向凹岸做離心運動，凹岸的水流速較快；同時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，運動的速度越小，則越容易與水分離。故C錯誤，D正確故選：BD。【點評】該題屬于物理知識在日常生活中的應用，解答該問題要從水的流速與沙石的速度不同，以及離心現象的受力特點分析。25．（2020春?讓胡路區(qū)校級月考）如圖所示，光滑水平面上，質量為m的小球在拉力F作用下做勻速圓周運動。若小球運動到P點時，拉力F發(fā)生變化，下列關于小球運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做離心運動 B．若拉力突然變小，小球可能沿軌跡Pb做離心運動 C．若拉力突然消失，小球可能沿軌跡Pa做離心運動 D．若拉力突然變小，小球可能沿軌跡Pc做近心運動【分析】本題考查離心現象產生原因以及運動軌跡，當合外力突然消失或變小時，物體會做離心運動，運動軌跡可是直線也可以是曲線，要根據受力情況分析?！窘獯稹拷猓篈、在水平面上，細繩的拉力提供m所需的向心力，當拉力突然變大，小球將沿軌跡Pc運動。故A錯誤；BD、當拉力減小時，將沿pb軌道做離心運動，故B正確，D錯誤；C、當拉力消失，物體受力合為零，將沿切線方向沿軌跡Pa做勻速直線運動，故C正確。故選：BC?！军c評】此題要理解離心運動的條件，結合力與運動的關系，當合力為零時，物體做勻速直線運動，注意離心與近心運動的條件。26．（2020春?會寧縣校級期中）下列一些說法中正確的有（）A．產生離心現象的原理有時可利用為人類服務 B．汽車轉彎時要利用離心現象防止事故 C．汽車轉彎時要防止離心現象的發(fā)生，避免事故發(fā)生 D．洗衣機脫水桶脫干衣服利用的是離心現象【分析】做圓周運動的物體，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動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動叫做離心運動．所有遠離圓心的運動都是離心運動，但不一定沿切線方向飛出．【解答】解：A、產生離心現象的原理有時可利用為人類服務，比如洗衣機脫水桶脫干衣服。故A正確；B、因為F向＝m，所以速度越快所需的向心力就越大，汽車轉彎時要限制速度，來減小汽車所需的向心力，防止離心運動。故B錯誤，C正確；D、洗衣機脫水工作就是應用了水的離心運動。故D正確。故選：ACD?！军c評】物體做離心運動的條件：合外力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力．注意所有遠離圓心的運動都是離心運動，但不一定沿切線方向飛出．27．（2020春?深州市校級月考）下列屬于離心現象應用的是（）A．離心沉淀器 B．標槍運動員擲出的標槍 C．轉動傘柄可將雨傘上的水甩出 D．家用洗衣機的甩干筒用于干燥衣物【分析】當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，物體就要遠離圓心，此時物體做的就是離心運動．【解答】解：A、離心沉淀器的原理，屬于離心現象。故A正確；B、標槍運動員擲出的標槍做斜上拋運動，受到恒力的作用，所以投出的標槍的運動不屬于離心現象，故B錯誤；C、通過旋轉雨傘來甩干傘上的雨滴，當轉動時雨滴所需要的向心力增加，當超過雨傘對雨的吸附力時，雨滴做離心運動，故C正確。D、脫水桶高速轉動時，需要的向心力的大小大于了水和衣服之間的附著力，水做離心運動被從衣服上甩掉，屬于離心現象。故D正確。故選：ACD?！军c評】合力大于需要的向心力時，物體要做向心運動，合力小于所需要的向心力時，物體就要遠離圓心，做的就是離心運動．28．（2020春?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動，若小球到達P點時F實然發(fā)生變化，下列關于小球運動的說法正確的是（）A．F突然消失，小球將沿Pa做離心運動 B．F突然變小，小球將沿軌跡Pb做離心運動 C．F突然變大，小球將沿軌跡Pb做離心運動 D．F突然變大，小球將沿軌跡Pc做近心運動【分析】本題考查離心現象產生原因以及運動軌跡，當向心力突然消失或變小時，物體會做離心運動，運動軌跡可是直線也可以是曲線，當向心力突然變大時，物體做向心運動，要根據受力情況分析?！窘獯稹拷猓篈、在水平面上，細繩的拉力提供m所需的向心力，當拉力消失，物體受力合為零，將沿切線方向做勻速直線運動，即沿軌跡Pa做離心運動，故A正確。B、F突然變小時，將沿Pb軌道做離心運動，B正確。C、F突然變大，小球將沿軌跡Pc做向心運動，故C錯誤，D正確故選：ABD。【點評】此題要理解離心運動的條件，結合力與運動的關系，當合力為零時，物體做勻速直線運動。29．（2020春?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動，若小球到達P點時F突然發(fā)生變化，下列關于小球運動的說法正確的是（）A．F突然消失，小球將沿軌跡Pa做離心運動 B．F突然變小，小球將沿軌跡Pa做離心運動 C．F突然變大，小球將沿軌跡pb做離心運動 D．F突然變大，小球將沿軌跡Pc逐漸靠近圓心【分析】本題考查離心現象產生原因以及運動軌跡，當向心力突然消失或變小時，物體會做離心運動，運動軌跡可是直線也可以是曲線，當向心力突然變大時，物體做向心運動，要根據受力情況分析。【解答】解：A、在水平面上，細繩的拉力提供m所需的向心力，當拉力消失，物體受力合為零，將沿切線方向做勻速直線運動，即沿軌跡Pa做離心運動，故A正確。B、F突然變小時，將沿Pb軌道做離心運動，B錯誤。C、F突然變大，小球將沿軌跡Pc做向心運動，故C錯誤，D正確故選：AD?！军c評】此題要理解離心運動的條件，結合力與運動的關系，當合力為零時，物體做勻速直線運動。30．（2019春?揭陽期末）洗衣機的甩干筒在旋轉時有衣服附在筒壁上，則此時（）A．衣服受離心力作用被甩干 B．衣服隨筒壁做圓周運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，根據向心力公式分析筒壁的彈力隨筒轉速的變化情況?！窘獯稹拷猓篈、物體做離心運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評】本題是生活中圓周運動中的離心運動問題，在該類問題中，物體做離心運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．（2021春?吉安期中）飛機由俯沖轉為拉起的一段軌跡可看成一段圓弧，如圖所示，飛機做俯沖拉起運動時，在最低點附近做半徑為r＝180m的圓周運動，如果飛行員質量m＝60kg，飛機經過最低點P時的速度v＝120m/s（g取10m/s2），則這時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，飛行員受到重力和支持力兩個力，由其合力提供其向心力，根據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機經過最低點時，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代入已知數據得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′＝