第三節(jié)離心現(xiàn)象及其應(yīng)用[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道離心現(xiàn)象及物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件.2.學(xué)會(huì)判斷向心、離心運(yùn)動(dòng).3.了解離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用與防止．一、離心現(xiàn)象1．離心現(xiàn)象：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就會(huì)做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為離心現(xiàn)象．2．離心運(yùn)動(dòng)的原因：合力突然消失或不足以提供所需的向心力，而不是物體又受到了“離心力”．3．離心運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)：由于物體具有慣性，物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，總有沿切線方向飛出的趨勢(shì)．二、離心現(xiàn)象的應(yīng)用和防止1．離心現(xiàn)象的應(yīng)用：離心干燥器、洗衣機(jī)的脫水筒、離心分離器．2．離心現(xiàn)象的防止：轉(zhuǎn)彎限速、砂輪加防護(hù)罩等．[即學(xué)即用]1．判斷下列說(shuō)法的正誤．(1)做離心運(yùn)動(dòng)的物體一定受到離心力的作用．(×)(2)離心運(yùn)動(dòng)是沿半徑向外的運(yùn)動(dòng)．(×)(3)離心運(yùn)動(dòng)是物體慣性的表現(xiàn)．(√)(4)離心運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡一定是直線．(×)2．下列有關(guān)洗衣機(jī)脫水筒的脫水原理說(shuō)法正確的是()A．水滴受離心力作用，而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．水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出D．水滴與衣服間的附著力小于它所需的向心力，于是沿切線方向甩出答案D解析物體做離心運(yùn)動(dòng)是因?yàn)閷?shí)際所受合力小于向心力，物體沿切線方向飛出，故D正確.一、離心現(xiàn)象的理解[導(dǎo)學(xué)探究]繩拉球在光滑的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度大小為ω，質(zhì)量為m.此時(shí)球所受合外力F合＝mω2r，試分析在以下?tīng)顟B(tài)下，球的運(yùn)動(dòng)情況．(1)當(dāng)繩子突然斷裂時(shí)．(2)當(dāng)繩子提供的向心力小于mω2r時(shí)．答案(1)繩子突然斷裂，繩子的拉力為零，球沿切線方向飛出．(2)繩子提供的向心力小于mω2r時(shí)，球?qū)⒅饾u遠(yuǎn)離圓心，做離心運(yùn)動(dòng)．[知識(shí)深化]1．對(duì)離心運(yùn)動(dòng)的理解：(1)離心運(yùn)動(dòng)并非沿半徑飛出的運(yùn)動(dòng)，而是運(yùn)動(dòng)半徑越來(lái)越大的運(yùn)動(dòng)或沿切線方向飛出的運(yùn)動(dòng)．(2)離心運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)是物體慣性的表現(xiàn)，并不是受到了“離心力”的作用．2．合外力與向心力的關(guān)系：做離心運(yùn)動(dòng)的物體并非受到離心力的作用，而是合外力不足以提供向心力的結(jié)果．具體來(lái)看合外力與向心力的關(guān)系如圖1所示：圖1(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”滿足“需要”．(2)若F合>mrω2或F合>eq\f(mv2,r)，物體做半徑變小的近心運(yùn)動(dòng)，即“提供過(guò)度”，也就是“提供”大于“需要”．(3)若F合<mrω2或F合<eq\f(mv2,r)，則合外力不足以將物體拉回到原軌道上，物體做離心運(yùn)動(dòng)，即“需要”大于“提供”或“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1如圖2所示是摩托車比賽轉(zhuǎn)彎時(shí)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(gè)最大安全速度，若超過(guò)此速度，摩托車將發(fā)生滑動(dòng)．關(guān)于摩托車滑動(dòng)的問(wèn)題，下列論述正確的是()圖2A．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滑去D．摩托車將沿其半徑方向沿直線滑去答案B解析摩托車只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，沒(méi)有離心力，A項(xiàng)錯(cuò)誤；摩托車正常轉(zhuǎn)彎時(shí)可看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受的合力等于向心力，如果向外滑動(dòng)，說(shuō)明提供的合力小于需要的向心力，B項(xiàng)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(yùn)動(dòng)，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤．合力與向心力的關(guān)系對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的影響若F合＝mω2r，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若F合<mω2r，物體做離心運(yùn)動(dòng)．若F合＝0時(shí)，物體沿切線飛出．若F合>mω2r，物體做近心運(yùn)動(dòng)．針對(duì)訓(xùn)練用繩子拴一個(gè)小球在光滑的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷了以后，小球的運(yùn)動(dòng)情況是()A．沿半徑方向接近圓心B．沿半徑方向遠(yuǎn)離圓心C．沿切線方向做直線運(yùn)動(dòng)D．仍維持圓周運(yùn)動(dòng)答案C解析當(dāng)繩子斷了以后，向心力消失，小球做離心運(yùn)動(dòng)，由于慣性，小球沿切線方向做直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確．二、離心現(xiàn)象的應(yīng)用和防止[導(dǎo)學(xué)探究](1)請(qǐng)簡(jiǎn)述洗衣機(jī)脫水的原理．(2)如圖3所示，汽車在平直公路上行駛，轉(zhuǎn)彎時(shí)由于速度過(guò)大，會(huì)偏離軌道，造成交通事故，這是什么原因呢？圖3答案(1)洗衣機(jī)脫水時(shí)，由于高速轉(zhuǎn)動(dòng)，水滴需要較大的向心力才能與衣服一起做圓周運(yùn)動(dòng)．當(dāng)轉(zhuǎn)速足夠大時(shí)，衣服已無(wú)法向水滴提供足夠大的附著力(作為向心力)，水滴便做離心運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)衣服，于是衣服被脫水．(2)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力是由車輪與路面間的靜摩擦力提供的，汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)如果速度過(guò)大，所需要的向心力就會(huì)很大，如果超過(guò)了車輪與路面間的最大靜摩擦力，汽車將做離心運(yùn)動(dòng)脫離軌道，造成交通事故．[知識(shí)深化]1．幾種常見(jiàn)離心運(yùn)動(dòng)的對(duì)比圖示：項(xiàng)目實(shí)物圖原理圖現(xiàn)象及結(jié)論洗衣機(jī)脫水筒當(dāng)水滴受到物體附著力F不足以提供向心力時(shí)，即F<mω2r，水滴做離心運(yùn)動(dòng)汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎當(dāng)最大靜摩擦力不足以提供向心力時(shí)，即fmax<meq\f(v2,r)，汽車做離心運(yùn)動(dòng)用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀甩回玻璃泡中當(dāng)離心機(jī)快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，縮口處對(duì)水銀柱的阻力不足以提供向心力，水銀柱做離心運(yùn)動(dòng)進(jìn)入玻璃泡內(nèi)2.離心現(xiàn)象的防止：(1)汽車在公路轉(zhuǎn)彎處限速：在水平公路上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力是由車輪與路面間的靜摩擦力提供的．如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大，所需向心力F大于最大靜摩擦力fmax，汽車將做離心運(yùn)動(dòng)而造成車體側(cè)滑，因此在公路轉(zhuǎn)彎處汽車必須限速．(2)轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪限速：高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等，都不得超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速，如果轉(zhuǎn)速過(guò)高，砂輪、飛輪內(nèi)部分子間的作用力不足以提供所需的向心力時(shí)，離心運(yùn)動(dòng)會(huì)使它們破裂，甚至釀成事故．例2市內(nèi)公共汽車在到達(dá)路口轉(zhuǎn)彎前，車內(nèi)廣播中就要播放錄音：“乘客們請(qǐng)注意，前面車輛轉(zhuǎn)彎，請(qǐng)拉好扶手”這樣可以()A．提醒包括坐著和站著的全體乘客均拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)可能向前傾倒B．提醒包括坐著和站著的全體乘客均拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)可能向后傾倒C．主要是提醒站著的乘客拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)可能向轉(zhuǎn)彎的外側(cè)傾倒D．主要是提醒站著的乘客拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)可能向轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側(cè)傾倒答案C解析汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，車內(nèi)乘客隨車做圓周運(yùn)動(dòng)，需要向心力，不拉好扶手，站著的乘客可能無(wú)法提供足夠的向心力而做離心運(yùn)動(dòng)，向外側(cè)傾倒．例3某游樂(lè)場(chǎng)里的賽車場(chǎng)地為圓形，半徑為100m，一賽車與車手的總質(zhì)量為100kg，輪胎與地面間的最大靜摩擦力為600N．(g取10m/s2)(1)若賽車的速度達(dá)到72km/h，這輛車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)不會(huì)發(fā)生側(cè)滑？(2)若將場(chǎng)地建成外高內(nèi)低的圓形，且傾角為30°，賽車的速度為多大時(shí)，車手感覺(jué)不到自己有相對(duì)車的側(cè)向的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)？答案(1)不會(huì)發(fā)生側(cè)滑(2)24m/s解析(1)賽車在場(chǎng)地上做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由靜摩擦力提供．賽車做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力為F＝meq\f(v2,r)＝400N<600N，所以賽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生側(cè)滑．(2)由題意得車手不受座椅側(cè)向的摩擦力，于是車手只受支持力和重力，由牛頓第二定律知mgtanθ＝meq\f(v2,r)，解得v＝eq\r(grtanθ)≈24m/s離心運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析思路1．對(duì)物體進(jìn)行受力分析，確定提供給物體向心力的合力F合．2．根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)，計(jì)算物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力F＝mω2r＝meq\f(v2,r).3．比較F合與F的關(guān)系，確定物體運(yùn)動(dòng)的情況．1．(離心運(yùn)動(dòng)的理解)如圖4所示，當(dāng)外界提供的向心力F＝mrω2時(shí)，小球恰好在Ⅲ軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是()圖4A．當(dāng)外界提供的向心力突然消失時(shí)，小球?qū)⒀丌褴壍肋\(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)不叫離心運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)外界提供的向心力F>mrω2時(shí)，小球可能沿Ⅱ軌道做離心運(yùn)動(dòng)C．當(dāng)外界提供的向心力F<mrω2時(shí)，小球可能沿Ⅱ軌道做離心運(yùn)動(dòng)D．只要外界提供的向心力F不等于mrω2時(shí)，小球就將沿Ⅱ軌道做離心運(yùn)動(dòng)答案C解析當(dāng)外界提供的向心力突然消失時(shí)，小球?qū)⒀丌褴壍肋\(yùn)動(dòng)做離心運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；當(dāng)外界提供的向心力F<mrω2時(shí)，小球可能沿Ⅱ軌道做離心運(yùn)動(dòng)，B、D錯(cuò)誤，C正確．2．(離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用及分析)(多選)洗衣機(jī)脫水的原理是利用了離心運(yùn)動(dòng)把附著在衣服上的水分甩干．如圖5是某同學(xué)用塑料瓶和電動(dòng)機(jī)等自制的脫水實(shí)驗(yàn)原理圖，但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)瓶?jī)?nèi)濕毛巾甩干效果不理想，為了能甩得更干，請(qǐng)為該同學(xué)設(shè)計(jì)改進(jìn)建議()圖5A．增加轉(zhuǎn)速 B．減小轉(zhuǎn)速C．增大塑料瓶半徑 D．減小塑料瓶半徑答案AC解析塑料瓶?jī)?nèi)濕毛巾需要的向心力為：F＝meq\f(v2,r)＝mω2r＝m4π2n2r，故要增強(qiáng)甩干效果，就要提高離心運(yùn)動(dòng)速度，即要提高需要的向心力，由以上表達(dá)式可知，可以提高轉(zhuǎn)速或半徑，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤．3．(離心運(yùn)動(dòng)的分析)(多選)如圖6所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放著A、B、C三個(gè)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(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()圖6A．若三個(gè)物體均未滑動(dòng)，則C物體的向心加速度最大B．若三個(gè)物體均未滑動(dòng)，則B物體受的摩擦力最大C．若轉(zhuǎn)速增加，則A物體比B物體先滑動(dòng)D．若轉(zhuǎn)速增加，則C物體最先滑動(dòng)答案AD解析三物體都未滑動(dòng)時(shí)，角速度相同，設(shè)角速度為ω，根據(jù)向心加速度公式a＝ω2r，知C的向心加速度最大，選項(xiàng)A正確；三個(gè)物體受到的靜摩擦力分別為：fA＝(2m)ω2R，fB＝mω2R，fC＝mω2(2R)，所以物體B受到的摩擦力最小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；增加轉(zhuǎn)速，可知C最先達(dá)到最大靜摩擦力，所以C最先滑動(dòng)．A、B的臨界角速度相等，可知A、B一起滑動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．4．(汽車在水平路面上的轉(zhuǎn)彎)高速公路轉(zhuǎn)彎處彎道圓半徑R＝100m，汽車輪胎與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.225.若路面是水平的(假設(shè)最大靜摩擦力可近似看做與滑動(dòng)摩擦力相等，g取10m/s2)．問(wèn)：(1)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)不發(fā)生徑向滑動(dòng)(離心現(xiàn)象)所允許的最大速度vm為多大？(2)當(dāng)超過(guò)vm時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？答案(1)15m/s(2)汽車將做離心運(yùn)動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)將出現(xiàn)翻車事故解析(1)在水平路面上轉(zhuǎn)彎，向心力只能由靜摩擦力提供，設(shè)汽車質(zhì)量為m，最大靜摩擦力可近似看做與滑動(dòng)摩擦力相等，則fm＝μmg，則有meq\f(v\o\al(2,m),R)＝μmg，vm＝eq\r(μgR)，代入數(shù)據(jù)可得：vm＝15m/s.(2)當(dāng)汽車的速度超過(guò)15m/s時(shí)，需要的向心力meq\f(v2,r)增大，大于提供的向心力，也就是說(shuō)提供的向心力不足以維持汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，汽車將做離心運(yùn)動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)出現(xiàn)翻車事故．課時(shí)作業(yè)一、選擇題(1～6為單項(xiàng)選擇題，7～10為多項(xiàng)選擇題)1．物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡()A．一定是直線B．一定是曲線C．可能是直線也可能是曲線D．可能是一個(gè)圓答案C2．下列哪個(gè)現(xiàn)象利用了物體的離心運(yùn)動(dòng)()A．火車轉(zhuǎn)彎時(shí)要限制速度B．轉(zhuǎn)速很高的砂輪半徑不能做得太大C．在修筑鐵路時(shí)，轉(zhuǎn)彎處軌道的內(nèi)軌要低于外軌D．離心水泵工作時(shí)答案D3．試管中裝了血液，封住管口后，將此管固定在轉(zhuǎn)盤上，如圖1所示，當(dāng)轉(zhuǎn)盤以一定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)()圖1A．血液中密度大的物質(zhì)將聚集在管的外側(cè)B．血液中密度大的物質(zhì)將聚集在管的內(nèi)側(cè)C．血液中密度大的物質(zhì)將聚集在管的中央D．血液中的各物質(zhì)仍均勻分布在管中答案A4．世界一級(jí)方程式錦標(biāo)賽新加坡大獎(jiǎng)賽賽道單圈長(zhǎng)5.067公里，共有23個(gè)彎道，如圖2所示，賽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，常常在彎道上沖出跑道，則以下說(shuō)法正確的是()圖2A．是由于賽車行駛到彎道時(shí)，運(yùn)動(dòng)員未能及時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤才造成賽車沖出跑道的B．是由于賽車行駛到彎道時(shí)，運(yùn)動(dòng)員沒(méi)有及時(shí)減速才造成賽車沖出跑道的C．是由于賽車行駛到彎道時(shí)，運(yùn)動(dòng)員沒(méi)有及時(shí)加速才造成賽車沖出跑道的D．由公式F＝mω2r可知，彎道半徑越大，越容易沖出跑道答案B解析賽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，靜摩擦力提供向心力，最大靜摩擦力與重力成正比，而需要的向心力為eq\f(mv2,R).賽車在轉(zhuǎn)彎前速度很大，轉(zhuǎn)彎時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑就大，運(yùn)動(dòng)員沒(méi)有及時(shí)減速就會(huì)造成賽車沖出跑道，B正確，A、C、D錯(cuò)誤．5．做離心運(yùn)動(dòng)的物體，它的速度變化情況是()A．速度大小不變，方向改變B．速度大小不變，方向不變C．速度的大小和方向一定都改變D．速度的大小和方向可能都不變答案D解析離心運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為兩種形式：一是沿切線遠(yuǎn)離圓心，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這種情況下，速度的大小和方向都不變；二是介于切線與圓周之間遠(yuǎn)離圓心，這種情況是由于合外力所提供的向心力不足造成的，軌跡為曲線，速度的大小和方向都變化．由上述分析可知，選項(xiàng)A、B、C是錯(cuò)誤的，選項(xiàng)D正確．6．如圖3所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平盤上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A和B，它們與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，燒斷細(xì)線，則兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況是()圖3A．兩物體均沿切線方向滑動(dòng)B．兩物體均沿半徑方向滑動(dòng)，離圓盤圓心越來(lái)越遠(yuǎn)C．兩物體仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)D．物體B仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體A發(fā)生滑動(dòng)，離圓盤圓心越來(lái)越遠(yuǎn)答案D解析A、B兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，A、B所受摩擦力都達(dá)到最大摩擦力fmax，A、B受力情況如圖．A、B兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，物體A需要的向心力FA＝fmax＋T＝mω2rA，物體B需要的向心力FB＝fmax－T＝mω2rB，燒斷細(xì)線后，細(xì)線上拉力T消失，對(duì)A有fmax<mω2rA，物體A做離心運(yùn)動(dòng)；對(duì)B有fmax>mω2rB，物體B隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，故選項(xiàng)D正確．7．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．在雨中靜止的傘面上的雨水會(huì)很快地沿傘面運(yùn)動(dòng)，到達(dá)邊緣后雨水將做曲線運(yùn)動(dòng)C．滿載黃沙或石子的卡車，在急轉(zhuǎn)彎時(shí)，部分黃沙或石子會(huì)被甩出D．守門員把足球踢出后，球在空中沿著弧線運(yùn)動(dòng)答案AC解析裙子張開(kāi)屬于離心現(xiàn)象，靜止傘上的雨水受重力作用，沿傘面向下運(yùn)動(dòng)，到達(dá)邊緣后將做斜向下拋運(yùn)動(dòng)，黃沙或石子也是因?yàn)槭艿降牧Σ蛔阋蕴峁┧枰南蛐牧Χ鲭x心運(yùn)動(dòng)，守門員踢出足球，球在空中沿著弧線運(yùn)動(dòng)是因?yàn)樽闱蛟诹Φ淖饔孟逻\(yùn)動(dòng)，不是離心現(xiàn)象．8．如圖4所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的洗衣機(jī)脫水筒內(nèi)壁上，有一件濕衣服隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)而未滑動(dòng)，則()圖4A．衣服隨脫水筒做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由衣服的重力提供B．水會(huì)從脫水筒甩出是因?yàn)樗问艿降南蛐牧艽驝．加快脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，衣服對(duì)筒壁的壓力也增大D．加快脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，脫水效果會(huì)更好答案CD解析衣服受到豎直向下的重力、豎直向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力，重力和靜摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等，故向心力是由支持力充當(dāng)?shù)?，A錯(cuò)誤．圓筒轉(zhuǎn)速增大以后，支持力增大，衣服對(duì)筒壁的壓力也增大，C正確；對(duì)于水而言，衣服對(duì)水滴的附著力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，說(shuō)水滴受向心力本身就不正確，B錯(cuò)．隨著圓筒轉(zhuǎn)速的增加，需要的向心力增加，當(dāng)附著力不足以提供需要的向心力時(shí)，衣服上的水滴將做離心運(yùn)動(dòng)，故圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度越大，脫水效果會(huì)越好，D正確．9．如圖5所示，在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一個(gè)質(zhì)量M＝2kg的木塊，它與轉(zhuǎn)臺(tái)間最大靜摩擦力fmax＝6.0N，繩的一端系在木塊上，穿過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)的中心孔O(孔光滑，忽略小滑輪的影響)，另一端懸掛一個(gè)質(zhì)量m＝1.0kg的物體，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度ω＝5rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木塊相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止，則木塊到O點(diǎn)的距離可能是(g取10m/s2，M、m均視為質(zhì)點(diǎn))()圖5A．0.04mB．0.08mC．0.16mD．0.32m答案BCD解析當(dāng)M有遠(yuǎn)離軸心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，有：mg＋fmax＝Mω2rmax當(dāng)M有靠近軸心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，有：mg－fmax＝Mω2rmin解得：rmax＝0.32m，rmin＝0.08m即0.08m≤r≤0.32m，故木塊到O點(diǎn)的距離可能是B、C、D.10．如圖6所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開(kāi)始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說(shuō)法正確的是()圖6A．b一定比a先開(kāi)始滑動(dòng)B．a(chǎn)、b所受的摩擦力始終相等C．ω＝eq\r(\f(kg,2l))是b開(kāi)始滑動(dòng)的臨界角速度D．當(dāng)ω＝eq\r(\f(kg,3l))時(shí)，a所受摩擦力的大小為kmg答案AC解析最大靜摩擦力相等，而b需要的向心力較大，所以b先滑動(dòng)，A項(xiàng)正確；在未滑動(dòng)之前，a、b各自受到的摩擦力等于其向心力，因此b受到的摩擦力大于a受到的摩擦力，B項(xiàng)錯(cuò)誤；b處于臨界狀態(tài)時(shí)