高考二輪復(fù)習(xí)物理課件（新高考新教材）第一編核心專題突破專題1力與運(yùn)動(dòng)第三講力與曲線運(yùn)動(dòng)

第三講力與曲線運(yùn)動(dòng)1通覽主干知識(shí)2研學(xué)核心考點(diǎn)目錄索引

3突破熱考命題1通覽主干知識(shí)2研學(xué)核心考點(diǎn)考點(diǎn)一運(yùn)動(dòng)的合成與分解分層突破——明要點(diǎn)命題角度1運(yùn)動(dòng)的合成與分解的基本思路(1)明確合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。(2)明確是在哪兩個(gè)方向上的合成或分解。(3)找出各個(gè)方向上已知的物理量(速度、位移、加速度)。(4)運(yùn)用力與速度的方向關(guān)系或矢量的運(yùn)算法則進(jìn)行分析求解。命題角度2小船渡河問題三種渡河情境命題角度3關(guān)聯(lián)速度問題把物體的實(shí)際速度分解為垂直于繩(桿)和平行于繩(桿)的兩個(gè)分量,根據(jù)沿繩(桿)方向的分速度大小相等求解。常見的模型如圖所示。典例剖析例1

(命題角度2)如圖所示,小船以大小為v(船在靜水中的速度)、方向與上游河岸成θ角的速度從O處過河,經(jīng)過一段時(shí)間,正好到達(dá)正對(duì)岸的O'處?，F(xiàn)要使小船在更短的時(shí)間內(nèi)過河并且也正好到達(dá)正對(duì)岸O'處,在水流速度不變的情況下,可采取的方法是(

)A.θ角不變且v增大 B.θ角減小且v增大C.θ角增大且v減小 D.θ角增大且v增大D解析

由題意可知,航線恰好垂直于河岸,要使小船在更短的時(shí)間內(nèi)過河并且也正好到達(dá)正對(duì)岸O'處,則合速度增大,方向始終垂直于河岸。小船在靜水中的速度增大,與上游河岸的夾角θ增大,如圖所示,故選D。分層演練——拿高分練真題·明考向1.(命題角度1)(2023全國乙卷)小車在水平地面上沿軌道從左向右運(yùn)動(dòng),動(dòng)能一直增加。如果用帶箭頭的線段表示小車在軌道上相應(yīng)位置處所受合力,下列四幅圖可能正確的是(

)D解析

物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),合力指向軌跡的內(nèi)側(cè),且與速度方向成銳角時(shí),速率增大。小車從左向右運(yùn)動(dòng),動(dòng)能一直增加,

因此速率變大,速度的方向?yàn)檐壽E的切線方向且指向右側(cè)。選項(xiàng)D正確,A、B、C錯(cuò)誤。2.(命題角度2)(2021遼寧卷)1935年5月,紅軍為突破“圍剿”決定強(qiáng)渡大渡河。首支共產(chǎn)黨員突擊隊(duì)冒著槍林彈雨依托僅有的一條小木船堅(jiān)決強(qiáng)突。若河面寬300m,水流速度3m/s,木船相對(duì)靜水的速度1m/s,則突擊隊(duì)渡河所需的最短時(shí)間為(

)A.75s B.95s C.100s D.300sD解析

木船船頭垂直河岸渡河時(shí)所需時(shí)間最短,由d=v船t解得最短時(shí)間t=300

s,選項(xiàng)D正確。練模擬·提能力1.(命題角度1)(2023遼寧鞍山一模)如圖所示,某戰(zhàn)機(jī)先水平向右,再沿曲線ab向上,最后沿陡斜線直入云霄。設(shè)飛行路徑在同一豎直面內(nèi),飛行速率不變,則沿ab段曲線飛行時(shí),戰(zhàn)機(jī)(

)A.所受合外力不變B.所受合外力方向豎直向上C.豎直方向的分速度不變D.水平方向的分速度逐漸減小D解析

戰(zhàn)機(jī)飛行速率不變,則所受合力方向始終與速度方向垂直,戰(zhàn)機(jī)速度方向不斷變化,則所受合外力方向不斷變化,不是豎直向上的,故A、B錯(cuò)誤;飛機(jī)速度大小不變,與水平方向的傾角θ增大,則vy=vsin

θ增大,即豎直方向的分速度逐漸增大,故C錯(cuò)誤;飛機(jī)速度大小不變,與水平方向的傾角θ增大,則vx=vcos

θ減小,即水平方向的分速度逐漸減小,故D正確。2.(命題角度3)(2023黑龍江肇東模擬)如圖所示,一輕桿兩端分別固定質(zhì)量為mA和mB的兩個(gè)小球A和B(可視為質(zhì)點(diǎn)),將其放在一個(gè)直角形光滑槽中,已知當(dāng)輕桿與槽左壁成α角時(shí),B球沿槽上滑的速度為vB,則此時(shí)A球的速度vA的大小為(

)D解析

對(duì)B球的速度分解可知,桿運(yùn)動(dòng)的速度為v=vBsin

α,對(duì)A球的速度分解可知vA==vBtan

α,故選D?？键c(diǎn)二拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用分層突破——明要點(diǎn)命題角度1落點(diǎn)確定的平拋運(yùn)動(dòng)根據(jù)題意確定已知合速度還是合位移,從而應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)進(jìn)行分析,列對(duì)應(yīng)關(guān)系式。命題角度2多個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的比較注意尋找不同物體平拋運(yùn)動(dòng)的相同點(diǎn),如有相同豎直位移,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定相同。命題角度3平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問題根據(jù)臨界狀態(tài)確定臨界條件是解題關(guān)鍵。命題角度4斜拋運(yùn)動(dòng)一般需要沿水平和豎直方向分解初速度,可根據(jù)對(duì)稱性求解相關(guān)問題。深化拓展1.處理平拋運(yùn)動(dòng)問題的四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(1)處理平拋運(yùn)動(dòng)(或類平拋運(yùn)動(dòng))時(shí),一般將運(yùn)動(dòng)沿初速度方向和垂直于初速度方向進(jìn)行分解,先按分運(yùn)動(dòng)規(guī)律列式,再用運(yùn)動(dòng)的合成求合運(yùn)動(dòng)。(2)對(duì)于在斜面上平拋又落到斜面上的問題,其豎直位移與水平位移之比等于斜面傾角的正切值。實(shí)際就是分解位移

(3)若平拋的物體垂直打在斜面上,則物體打在斜面上瞬間,其水平速度與豎直速度之比等于斜面傾角的正切值。(4)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,其位移方向與速度方向一定不同。實(shí)際就是分解速度

2.平拋運(yùn)動(dòng)的三個(gè)重要推論(1)若速度方向與水平方向的夾角為α,位移方向與水平方向的夾角為θ,則

tan

α=2tan

θ。(2)平拋運(yùn)動(dòng)到任一位置A,過A點(diǎn)作其速度方向的反向延長線交Ox軸于C點(diǎn),有OC=

(如圖所示)。(3)任何一段時(shí)間內(nèi),速度變化量為Δv=gΔt,方向恒為豎直向下;連續(xù)相等的時(shí)間間隔Δt內(nèi),豎直方向的位移差不變,為Δy=g(Δt)2,在平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上找?guī)讉€(gè)點(diǎn),使x1=x2=…,利用y2-y1=g(Δt)2可求重力加速度。典例剖析例2

(命題角度3)(多選)在真空環(huán)境內(nèi)探測(cè)微粒在重力場(chǎng)中能量的簡化裝置如圖所示。P是個(gè)微粒源,能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒。高度為h的探測(cè)屏AB豎直放置,離P點(diǎn)的水平距離為L,上端A與P點(diǎn)的高度差也為h,重力加速度為g,關(guān)于微粒的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(

)答案

AC分層演練——拿高分練真題·明考向1.(命題角度1)(2022廣東卷)右圖是滑雪道的示意圖?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)員從斜坡上的M點(diǎn)由靜止自由滑下,經(jīng)過水平NP段后飛入空中,在Q點(diǎn)落地。不計(jì)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過N點(diǎn)的機(jī)械能損失,不計(jì)摩擦力和空氣阻力。下列能表示該過程運(yùn)動(dòng)員速度大小v或加速度大小a隨時(shí)間t變化的圖像是(

)C解析

設(shè)MN段斜坡傾角為θ,運(yùn)動(dòng)員在斜坡MN段做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律得mgsin

θ=ma1,可得a1=gsin

θ;運(yùn)動(dòng)員在水平NP段做勻速直線運(yùn)動(dòng),加速度a2=0;運(yùn)動(dòng)員從P點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),加速度為重力加速度,a3=g,選項(xiàng)C正確,

D錯(cuò)誤。設(shè)在P點(diǎn)的速度為v0,則從P點(diǎn)飛出后速度大小的表達(dá)式為v=,可知從P點(diǎn)飛出后速度大小與時(shí)間的關(guān)系圖像不可能為直線,

選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。2.(命題角度2、4)(2023湖南卷)如圖甲所示,我國某些農(nóng)村地區(qū)人們用手拋撒谷粒進(jìn)行水稻播種。某次拋出的谷粒中有兩顆的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示,其軌跡在同一豎直平面內(nèi),拋出點(diǎn)均為O,且軌跡交于P點(diǎn),拋出時(shí)谷粒1和谷粒2的初速度分別為v1和v2,其中v1方向水平,v2方向斜向上。忽略空氣阻力,關(guān)于兩谷粒在空中的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(

)甲

乙A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B.谷粒2在最高點(diǎn)的速度小于v1C.兩谷粒從O到P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等D.兩谷粒從O到P的平均速度相等B解析

由題知,兩谷粒在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)只受重力,加速度均為重力加速度,A錯(cuò)誤;谷粒1做平拋運(yùn)動(dòng),谷粒2做斜上拋運(yùn)動(dòng),因都過P點(diǎn),說明從開始拋出到過P點(diǎn),兩谷粒豎直位移相同,根據(jù)位移公式

,由此可知,谷粒2從O到P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長,平均速度小,C、D錯(cuò)誤;從O到P,谷粒2運(yùn)動(dòng)時(shí)間長,但水平位移與谷粒1相等且谷粒2在最高點(diǎn)的速度為其初速度的水平分量,故谷粒2在最高點(diǎn)的速度小于v1,B正確。練模擬·提能力1.(命題角度2)(多選)親子游戲有益于家長與孩子之間的情感交流。如圖所示,父親與兒子站在水平地面玩拋球游戲,兩人相向站立,各持一小球并將球水平拋出,下述拋球方式可能使兩球在落地前相遇的有(

)A.父親先將球拋出B.兒子先將球拋出C.兩人同時(shí)將球拋出D.父親下蹲適當(dāng)高度后再與兒子同時(shí)將球拋出AD解析

父親扔出的球的豎直位移較大,根據(jù)t=可知,父親扔出的球在空中飛行時(shí)間較長,即要想使兩球在落地前相遇,父親應(yīng)先將球拋出,選項(xiàng)A正確,B、C錯(cuò)誤;若父親下蹲適當(dāng)高度與兒子高度相同,再與兒子同時(shí)將球拋出,則兩球在相同時(shí)間內(nèi)下落相同的高度,則也可能在落地前相遇,選項(xiàng)D正確。2.(命題角度2、4)(2023北京房山區(qū)模擬)如圖所示,將質(zhì)量相同的三個(gè)物體從水平地面上的A點(diǎn)以同一速率沿不同方向拋出,運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖中的1、2、3所示。若忽略空氣阻力,三個(gè)物體從拋出到落地過程中,下列說法正確的是(

)A.軌跡為1的物體在空中飛行時(shí)間最短B.軌跡為2的物體所受重力的沖量最大C.軌跡為3的物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的速度為零D.三個(gè)物體在任意單位時(shí)間內(nèi)的速度變化量一定相同D解析

根據(jù)斜上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,可知物體從最高點(diǎn)下落的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng),體在空中飛行時(shí)間最長,物體所受重力的沖量為IG=mgt總,則軌跡為1的物體所受重力的沖量最大,故A、B錯(cuò)誤;物體做斜上拋運(yùn)動(dòng),在最高點(diǎn)時(shí)豎直方向速度為零,但水平方向速度不為零,所以三個(gè)物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的速度均不為零,故C錯(cuò)誤;三個(gè)物體均做斜上拋運(yùn)動(dòng),由Δv=g·Δt可知,三個(gè)物體在任意單位時(shí)間內(nèi)的速度變化量一定相同,故D正確?？键c(diǎn)三圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用分層突破——明要點(diǎn)命題角度1水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)(1)水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的分析思路(2)水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題

①繩的臨界:拉力FT=0。②接觸面滑動(dòng)臨界:F=Ffmax。繩恰好伸直

達(dá)到最大靜摩擦力

③接觸面分離臨界:FN=0。

命題角度2豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)問題

深化拓展平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的組合問題平拋運(yùn)動(dòng)結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)是近年高考熱點(diǎn),該類題解題程序一般分三步:第一步:分析運(yùn)動(dòng)形式1.單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的連續(xù)運(yùn)動(dòng):平拋運(yùn)動(dòng)接圓周運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)接平拋運(yùn)動(dòng)。2.質(zhì)點(diǎn)和圓盤的獨(dú)立運(yùn)動(dòng):圓盤外質(zhì)點(diǎn)平拋落在轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤上,或者轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤上質(zhì)點(diǎn)被拋出落在圓盤外。第二步:確定運(yùn)動(dòng)臨界與關(guān)聯(lián)1.單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的連續(xù)運(yùn)動(dòng):速度與圓軌道相切,恰好經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)等。2.質(zhì)點(diǎn)和圓盤的獨(dú)立運(yùn)動(dòng):運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)聯(lián),位移關(guān)聯(lián),速度關(guān)聯(lián)等。第三步:用規(guī)律根據(jù)臨界條件和關(guān)聯(lián)列方程求解。典例剖析例3

(命題角度1)如圖所示,餐桌中心是一個(gè)半徑為r=1.5m的圓盤,圓盤可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng),餐桌其余部分不轉(zhuǎn)動(dòng),近似認(rèn)為圓盤與餐桌在同一水平面內(nèi)且兩者之間的間隙可忽略不計(jì)。已知放置在圓盤邊緣的小物體與圓盤的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.6,與餐桌的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.225,餐桌離地高度為h=0.8m。設(shè)小物體與圓盤以及餐桌之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g取10m/s2。(1)為使物體不滑到餐桌上,圓盤的角速度ω的最大值為多少(2)緩慢增大圓盤的角速度,物體從圓盤上甩出,為使物體不滑落到地面,餐桌半徑R的最小值為多大(3)若餐桌半徑R'=r,則在圓盤角速度緩慢增大時(shí),物體從圓盤上被甩出后做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為多少解題指導(dǎo)審題:讀取題干獲取信息圓盤與餐桌在同一水平面內(nèi)且兩者之間的間隙可忽略不計(jì)物體從圓盤滑到餐桌時(shí)速度大小、方向均不變?chǔ)?=0.6、μ2=0.225、h=0.8

m可求物體在圓盤上不滑動(dòng)時(shí)的最大向心加速度;可求物體在餐桌上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度;物體離開餐桌做平拋運(yùn)動(dòng)的豎直位移為0.8

m為使物體不滑落到地面,餐桌半徑R的最小值為多大餐桌半徑最小時(shí),物體滑到餐桌邊緣的速度恰為零;圓盤半徑、餐桌半徑和物體在餐桌上的位移組成直角三角形破題:1.明確運(yùn)動(dòng)過程:物體在圓盤上保持相對(duì)靜止時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),滑到桌面上后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)。2.弄清臨界條件:一是物體在圓盤上發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力,即等于滑動(dòng)摩擦力;二是物體不滑落到地面的臨界條件是物體滑到餐桌邊緣時(shí)速度恰好為零。解析

(1)由題意可得,當(dāng)小物體在圓盤上隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),圓盤對(duì)小物體的靜摩擦力提供向心力,所以隨著圓盤轉(zhuǎn)速的增大,小物體受到的靜摩擦力增大。當(dāng)靜摩擦力最大時(shí),小物體即將滑動(dòng),此時(shí)圓盤的角速度達(dá)到最大,則有Ffm=μ1FN=mrω2FN=mg(2)由題意可得,當(dāng)物體滑到餐桌邊緣時(shí)速度恰好減為零,對(duì)應(yīng)的餐桌半徑取最小值。設(shè)物體在餐桌上滑動(dòng)的位移為s,物塊在餐桌上做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a,則a=答案

(1)2rad/s

(2)2.5m

(3)0.6m所以a=μ2g=2.25

m/s2物體在餐桌上滑動(dòng)的初速度為v0=ωr=3

m/s(3)當(dāng)物體滑離餐桌時(shí),開始做平拋運(yùn)動(dòng),平拋的初速度為物體在餐桌上滑動(dòng)的末速度v'。Ff=μ2mg分層演練——拿高分練真題·明考向1.(命題角度1)(2023全國甲卷)一質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若其所受合力的大小與軌道半徑的n次方成正比,運(yùn)動(dòng)周期與軌道半徑成反比,則n等于(

)A.1 B.2

C.3

D.4C2.(命題角度2)(2022全國甲卷)北京2022年冬奧會(huì)首鋼滑雪大跳臺(tái)局部示意圖如圖所示。運(yùn)動(dòng)員從a處由靜止自由滑下,到b處起跳,c點(diǎn)為a、b之間的最低點(diǎn),a、c兩處的高度差為h。要求運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)對(duì)滑雪板的壓力不大于自身所受重力的k倍,運(yùn)動(dòng)過程中將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)并忽略所有阻力,則c點(diǎn)處這一段圓弧雪道的半徑不應(yīng)小于(

)D練模擬·提能力1.(命題角度2)(2023江蘇鎮(zhèn)江模擬)蕩秋千是人們喜愛的一項(xiàng)休閑娛樂活動(dòng),某同學(xué)蕩秋千的示意圖如圖所示,A和B分別為運(yùn)動(dòng)過程中的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),若忽略空氣阻力,則下列說法正確的是(

)A.在A位置時(shí),該同學(xué)速度為零,處于超重狀態(tài)B.在A位置時(shí),該同學(xué)速度為零,處于平衡狀態(tài)C.在A位置時(shí),該同學(xué)所受的合外力的方向與指向3相符D.在A位置時(shí),該同學(xué)所受的合外力的方向與指向2相符D解析

在A位置時(shí),該同學(xué)速度為零,即沿繩子方向的合力為零,此時(shí)其合外力等于重力沿圓弧切向的分力,即合外力的方向與指向2相符,因此該同學(xué)受力不平衡。加速度沿圓弧的切線方向,有豎直向下的分量,則該同學(xué)處于失重狀態(tài),選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤,D正確。2.(命題角度2)半徑為R的內(nèi)壁光滑的圓環(huán)形軌道固定在水平桌面上,軌道的正上方和正下方分別有質(zhì)量為mA和mB的小球A和B,A的質(zhì)量是B的兩倍,它們?cè)谲壍纼?nèi)沿逆時(shí)針方向滾動(dòng),經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速率相等;當(dāng)B球在最低點(diǎn)時(shí),A球恰好通過最高點(diǎn),如圖所示,此時(shí)軌道對(duì)桌面的壓力恰好等于軌道重力,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。則小球在最低點(diǎn)的速率可表示為(

)C3突破熱考命題新教材、新高考、新情境:生活中的曲線運(yùn)動(dòng)情境解讀生活中的曲線運(yùn)動(dòng)非常多,涉及方方面面。一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解方面的有關(guān)情境小船渡河:小船(有動(dòng)力)渡河同時(shí)參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),一個(gè)是小船隨自身動(dòng)力的運(yùn)動(dòng),一個(gè)是隨河水流動(dòng)的運(yùn)動(dòng),而船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是這兩種運(yùn)動(dòng)的合成。風(fēng)中跳傘:跳傘運(yùn)動(dòng)員在水平方向的風(fēng)中跳傘后,在豎直方向上做變加速直線運(yùn)動(dòng),水平方向隨風(fēng)做直線運(yùn)動(dòng),實(shí)際運(yùn)動(dòng)為二者的合運(yùn)動(dòng)。二、拋體運(yùn)動(dòng)方面的有關(guān)情境生活方面:打水漂、套圈、飛車過壕溝、澆草坪的旋轉(zhuǎn)水龍頭等。體育方面:立定跳遠(yuǎn)、跳高、各種球類運(yùn)動(dòng)、跳臺(tái)滑雪等。三、圓周運(yùn)動(dòng)方面的有關(guān)情境過山車、旋轉(zhuǎn)飛椅、水流星、汽車過拱橋、火車轉(zhuǎn)彎、洗衣機(jī)脫水筒、旋轉(zhuǎn)餐桌、單杠運(yùn)動(dòng)中的單臂大回環(huán)等?？枷蚍治錾钪械那€運(yùn)動(dòng)也是高考必考內(nèi)容之一,通常以日常生活情境或體育運(yùn)動(dòng)情境為素材,考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解﹑平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)點(diǎn),在具體題目中往往涉及臨界極值問題,解題時(shí)要注意臨界狀態(tài)的分析。案例探究例題(多選)2022年2月18日,我國運(yùn)動(dòng)員奪得北京冬奧會(huì)自由式滑雪女子U型場(chǎng)地技巧賽冠軍。比賽場(chǎng)地可簡化為如圖甲所示的模型:滑道由兩個(gè)半徑相同的四分之一圓柱面軌道連接而成,軌道的傾角為θ。某次騰空時(shí),運(yùn)動(dòng)員(視為質(zhì)點(diǎn))以大小為v的速度從軌道邊緣上的M點(diǎn)沿軌道的豎直切面ABCD滑出軌道,速度方向與軌道邊緣AD的夾角為90°-θ,騰空后沿軌道邊緣AD上的N點(diǎn)回到軌道,騰空過程(從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程)的左視圖如圖乙所示。重力加速度大小為g,不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是(

)甲

乙

答案

BD解析

運(yùn)動(dòng)員騰空過程中加速度方向一直向下,運(yùn)動(dòng)員一直處于失重狀態(tài),故A錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員在M點(diǎn)時(shí),垂直AD方向的速度大小v1=vsin(90°-θ),設(shè)運(yùn)動(dòng)員在ABCD面內(nèi)垂直AD方向的加速度大小為a1,根據(jù)牛頓第二定律有mgcos

θ=ma1,設(shè)運(yùn)動(dòng)員騰空過程中離開AD的最大距離為d,根據(jù)勻變速直C錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員在M點(diǎn)時(shí)平行AD方向的速度大小v2=vcos(90°-θ),設(shè)運(yùn)動(dòng)員在ABCD面內(nèi)平行AD方向的加速度大小為a2,根據(jù)牛頓第二定律有角度拓展1(多選)(2023遼寧丹東五校聯(lián)考)如圖所示,滾筒洗衣機(jī)脫水時(shí),滾筒繞水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),滾筒上有很多漏水孔,附著在潮濕衣服上的水從漏水孔中被甩出,達(dá)到脫水的目的。某一階段,如果認(rèn)為濕衣服在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知滾筒半徑為R,重力加速度為g,那么下列說法正確的是(

)A.衣服通過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)線速度和加速度均相同B.脫水過程中滾筒對(duì)衣服的作用力不始終指向圓心C.增大滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的周期,水更容易被甩出D.為了保證衣服在脫水過程中能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少BD解析

衣服在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在最高點(diǎn)與最低點(diǎn)線速度大小相同、方向不同,加速度大小相同、方向不同,故A錯(cuò)誤;滾筒對(duì)衣服的作用力有垂直于接觸面的支持力和相切于接觸面的摩擦力,這兩個(gè)力與重力的合力大小不變且始終指向圓心,故脫水過程中滾筒對(duì)衣服的作用力不始終指向圓心,B正確;當(dāng)衣服做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),衣服上的水由于所受合外力不足以提供向心力而做離心運(yùn)動(dòng),因此向