2023年高考物理圆周运动最新模拟题精练-离心运动(解析版) .pdf

高考物理《圆周运动》常用模型最新模拟题精练

05.

专题离心运动

一．选择题

1.（2022江西九江期末）2022年3月23日的天宫课堂中,航天员王亚平向同学们演示了太空中的水油分离实验。在

地面,将水油放置在一起会有分层现象,油在上水在下,但在空间站,由于失重的环境,水油不会自然分离。在实验展示过

程中,航天员叶光富化身“人体离心机”,这才完成了水油分离。“人体离心机”可以简化为如图所示的模型:即用绳子

一端系住装有水油混合的小瓶,以绳子的另一端点O为圆心做匀速圆周运动。关于该实验,下列说法中正确的是

A.小瓶中的水与油不会和地面上一样出现分层,原因是空间站中的物体不受重力

B.圆周运动让小瓶里的水和油产生了离心现象,密度较大的水集中于小瓶的底部

C.水和油成功分层后,水和油做圆周运动的向心加速度大小相等

D.水和油成功分层后,水做圆周运动的向心力完全由瓶底对水的弹力提供

【参考答案】.B

【名师解析】因为空间站所受重力全部用来提供向心力而处于完全失重状态，所以试管中的水与油不会和地面上一

样出现分层现象，故A错误；水的密度大于油的密度，在混合液体中取半径相同处体积相等的水

和油的液体小球，水球的质量大，根据可知，水球需要的向心力更大，故当向心力不足时，

将会做离心运动，水会向瓶底移动，圆周运动让试管里的水和油产生了离心现象，密度较大的水将集中

于试管的底部，故B正确；根据知，角速度相同时，水的半径大，向心加速度也就大，Ｃ错误；

水对油有指向圆心的作用力提供油做圆周运动的向心力，水做圆周运动的向心力由瓶底对水的弹力和油

对水的作用力的合力提供，D错误。

2．（2022河北普通高中第一次联考）如图为用于超重耐力训练的离心机。航天员需要在高速旋转的座舱内完成超重

耐力训练。这种训练的目的是为了锻炼航天员在承受巨大过载的情况下仍能保持清醒，并能进行正确操作。离心机

2

g10ms，

70kg

拥有长18m的巨型旋转臂，在训练中产生8g的向心加速度，航天员的质量为，可视为质点，

则下列说法正确的是

210

A．离心机旋转的角速度为rad/s

3

40

B．离心机旋转的角速度为rad/s

9

1

C．座椅对航天员的作用力约为5600N

D．座椅对航天员的作用力约为5644N

【参考答案】．AD

210



2

rad/s

【名师解析】：由向心加速度公式aR，得，由向心力公式得Fma8mg，座椅对航天员

3

2



2

5644N

的作用力约为FFmg。A、D正确。

N

【命题意图】本题以超重耐力训练的离心机为情境载体，考查向心加速度与角速度关系，考查力的合成与分解等知

识。考查理解能力、推理论证能力。体现科学思维、科学态度与责任的学科素养，突