第五章 第7节 生活中的圆周运动
[随堂检测]
1.洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中错误的是( )
A.脱水过程中,衣物是紧贴桶壁的
B.水会从桶中甩出是因为水滴受到的向心力很大的缘故
C.加快脱水桶转动的角速度,脱水效果会更好
D.靠近中心的衣物的脱水效果不如周边的衣物的脱水效果好
解析:选B.水滴依附衣物的附着力是一定的,当水滴做圆周运动所需的向心力大于该附着力时,水滴被甩掉,B项错误;脱水过程中,衣物做离心运动而甩向桶壁,A项正确;角速度增大,水滴所需向心力增大,脱水效果更好,C项正确;周边的衣物因圆周运动的半径R更大,在ω一定时,所需向心力比中心的衣物大,脱水效果更好,D项正确.
2.(多选)如图所示为赛车场的一个水平"梨形"赛道,两个弯道分别为半径R=90 m的大圆弧和r=40 m的小圆弧,直道与弯道相切.大、小圆弧圆心O、O′距离L=100 m.赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍.假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动.要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度g=10 m/s2,π=3.14),则赛车( )
A.在绕过小圆弧弯道后加速
B.在大圆弧弯道上的速率为45 m/s
C.在直道上的加速度大小为5.63 m/s2
D.通过小圆弧弯道的时间为5.58 s
解析:选AB.因赛车在圆弧弯道上做匀速圆周运动,由向心力公式有F=m,则在大小圆弧弯道上的运动速率分别为v大= = =45 m/s,v小= = =30 m/s,可知赛车在绕过小圆弧弯道后做加速运动,则A、B项正确;由几何关系得直道长度为d==50 m,由运动学公式v-v=2ad,得赛车在直道上的加速度大小为a=6.50 m/s2,则C项错误;赛车在小圆弧弯道上运动时间t==2.79 s,则D项错误.
3.(多选)一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动,如图所示,则下列说法错误