- 离心现象
- 共115题
2002年12月30日，我国成功发射并回收了“神舟四号”宇宙飞船，2003年10月15日成功发射了载人飞船，飞船中的宇航员需要在航天之前进行多种训练，其中图是离心实验器的原理图．可以用此实验研究过荷对人体的影响，测定人体的抗荷能力，离心实验器转动时，被测者做匀速圆周运动，现观察到图中的直线AB（线AB与舱底垂直）与水平杆成30°角，则被测者对座位的压力是他所受重力的多少倍？
正确答案
解：
人受重力和弹力的作用，两个力的合力提供向心力，受力分析如图所示，
在竖直方向：
FN sin30°=mg. ①
在水平方向：
FN·cos30°=mω2r． ②
由①式得：FN =2mg
由牛顿第三定律知，人对座位的压力是其重力的2倍．
城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥，如图所示，桥面为圆弧形的立交桥AB，横跨在水平路面上，长为L=200m，桥高h=20m.可以认为桥的两端A、B与水平路面的连接处的平滑的.一辆汽车的质量m=1040kg的小汽车冲上圆弧形的立交桥，到达桥顶时的速度为15m/s.试计算：（g取10m/s2）
(1)小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小.
(2)若小车在桥顶处的速度为
正确答案
（1）9500N（2）平抛运动
：（1）小汽车通过桥顶时做圆周运动，受重力mg、支持力F，有
圆弧半径R，有：
小汽车对桥面的压力大小等于支持力F=9500N。
（2）当小汽车的重力完全提供向心力，压力为零，有：
如下图所
正确答案
3.768s
试分析说明：为什么“离心沉淀（使要被沉淀的物体在容器内做离心运动）”比“重力沉淀（静止放置，使其自由沉淀）”快？
正确答案
解：设试管中液体的密度为ρ0 ，内有密度为ρ( ρ>100)
体积为△V 的某种物质的微小颗粒，
则微小颗粒所受重力为G= ρ△Vg ，所受浮力为F= ρ0 △Vg
不计液体对微粒的粘滞阻力，微粒下沉的加速度为
当离心分离机带着试管绕竖直轴高速旋转时，试管几乎处于水平位置．如果试管中装着同一种液体，其液体密度为ρ0，这时试管中与转轴相距r、体积为△V的小液滴绕轴做圆周运动所需的向心力为F=ρ0△ω2r．这个向心力是周围的液体对该液滴作用的合力，若该处是体积为△V、密度为ρ(ρ>ρ0)的某种物质的微粒，它随离心分离机高速旋转时所需向心力为F′=ρ△Vω2r，然而周围液体对这个小微粒提供的作用力为F=ρ0△ω2r，由于ρ0<ρ，F
假设液体中的物质微粒与转轴间距离r=0.2m，离心分离机的转速为3000r/min，则ω=314 rad/s，取g=10 m/s2，
可得
可见，离心沉淀比 重力沉淀快得多
医用离心机可将测过体温后升到缩口上方的水银甩回玻璃泡里。当离心机转得比较慢时，缩口的阻力F足以提供______，缩口上方的水银柱做______；当离心机转得相当快时，阻力F不足以提供______，水银柱做______。
正确答案
水银柱所需的向心力，匀速圆周运动，水银柱所需的向心力，离心运动
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