备战2025年高考 物理考点一遍过 考点19 离心运动与近心运动.doc

一、离心运动

当物体受到的合力不足以提供其做圆周运动的向心力时，向心力产生的向心加速度不足以改变物体的速度方向而保持圆周运动，由于惯性，物体有沿切线方向运动的趋势，做远离圆心的运动，即离心运动。

发生离心运动时常伴随有：线速度增大（洗衣机脱水）、转动半径减小（汽车急转弯时冲出轨道）、角速度或转速增大（砂轮、飞轮破裂）、受力变化（汽车在冰面行驶打滑）。

二、近心运动

当物体受到的合力超过其做圆周运动需要的向心力时，向心力产生的向心加速度对物体速度方向的改变较快，物体会做靠近圆心的运动，即近心运动。

由于生产、生活中常追求高速、低损耗，发生的离心运动现象往往比较典型，而近心运动的应用范例较少，最常见的近心运动的应用实例是航天器的减速变轨。

三、离心运动的临界条件

1．静摩擦力达到最大（径向）静摩擦力，即滑动摩擦力大小。

2．弹力等于零：绳、杆等的张力等于零。

3．弹力等于零：接触面间的压力、支持力等于零。

根据临界条件不同，对某情境，常常有多个临界状态。

（2018·河北省衡水中学）如图，在绕地运行的天宮一号实验舱中，宇航员王亚平将支架固定在桌面上，摆轴末端用细绳连接一小球。拉直细绳并给小球一个垂直细绳的初速度，它沿bdac做圆周运动。在a、b、c、d四点时（d、c两点与圆心等高），设在天宫一号实验舱中测量小球动能分别为、、、，细绳拉力大小分别为、、、，阻力不计，则

A．

B．若在c点绳子突然断裂，王亚平看到小球做竖直上抛运动

C．

D．若在b点绳子突然断裂，王亚平看到小球做平抛运动

【参考答案】C

1．以下说法中正确的是

A．在光滑的水平冰面上，汽车可以转弯

B．化学实验室中用离心分离器沉淀不溶于液体的固体微粒，利用的是离心现象

C．提高洗衣机脱水桶的转速，可以使衣服甩得更干

D．火车转弯时需要的向心力由司机转动方向盘的力提供

【答案】BC

【解析】汽车在水平路面上转弯时所需的向心力由静摩擦力提供，若没有摩擦力，则汽车不能转弯，A错误；用离心沉淀器分离物质是应用离心运动，B正确；洗衣机脱水工作应用了水的离心运动，提高洗衣机脱水桶的转速后，水做圆周运动所需的向心力就更大，越容易做离心运动，C正确；火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，D错误。

A、B两颗地球卫星在同一轨道中同向运行，如图所示，若要使B卫星追上A卫星，下列方法可行的有

A．B卫星减速B．B卫星加速

C．B卫星先减速，再加速D．B卫星先加速，再减速

【参考答案】C

【易错警示】本题要特备注意不应选D，追及发生时，是后者速度不小于前者，先减速变轨，再追及，最后加速变轨可以达到效果，而先加速变轨后无法追及，如果让A反过来追及B，不一定能安全对接。

1．在地球大气层外有很多太空垃圾绕地球做匀速圆周运动，每到太阳活动期，由于受太阳的影响，地球大气层的厚度开始增加，从而使得部分垃圾进入大气层，开始做靠近地球的近心运动，产生这一结果的原因是

A．由于太空垃圾受到地球的引力减小而导致的近心运动

B．由于太空垃圾受到地球的引力增大而导致的近心运动

C．由于太空垃圾受到空气阻力而导致的近心运动

D．地球引力提供了太空垃圾做圆周运动所需的向心力，故产生近心运动的结果与空气阻力无关

【答案】C

【解析】根据物体做圆周运动的知识可知，天体做圆周运动同样需要向心力，而充当向心力的是天体之间的万有引力，太空垃圾的向心力来源是地球对它的万有引力，而在运动过程中，由于受到空气阻力作用，速度减小，需要的向心力减小，万有引力大于需要的向心力，因而导致做近心运动，选C。

（2018·陕西省南郑中学）图中物块在水平圆盘上，与圆盘一起绕固定轴匀速运动，下列说法中正确的是

A．物块处于平衡状态

B．物块受二个力作用

C．在角速度一定时，物块到转轴的距离越近，物块越容易脱离圆盘

D．在物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，越容易脱离圆盘

【参考答案】D

1．用一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，细线的张力为FT，则FT随ω2变化的图象是图中的

【答案】C

【解析】设绳长为L，锥面与竖直方向夹角为θ，当ω=0时，小球静止，受重力mg、支持力N和绳的拉力FT而平衡，FT=mgcosθ≠0，AB错误。ω增大时，FT增大，N减小，当N=0时，角速度为ω0。当ωω0时，由牛顿第二定律得FTsinθ–Ncosθ=mω2Lsinθ，FTcosθ+Nsinθ=mg，解得FT=mω2Lsin2θ+mgcosθ；当ωω0时，小球离开锥，绳与竖直方向夹角变大，设为β，由牛顿第二定律得FTsinβ=mω2Ls