内容正文:
hh
课时作业11 抛体运动的规律
-
1.人站在平台上平抛一小球,球离手时的速度为
v1,落地时速度为v2,不计空气阻力,下列图中
能表示出速度矢量的变化过程的是 ( )
A
B
C
D
2.(2022·广东卷)如图所示,
在竖直平面内,截面为三角
形的小积木悬挂在离地足
够高处,一玩具枪的枪口与小积木上P 点等高
且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口
向P 点射出时,小积木恰好由静止释放,子弹
从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻
力。下列关于子弹的说法正确的是 ( )
A.将击中P 点,t大于Lv
B.将击中P 点,t等于Lv
C.将击中P 点上方,t大于Lv
D.将击中P 点下方,t等于Lv
3.(2024·山东师大附中月考)
如图所示,将a、b两小球以大
小为205
m/s的初速度分别
从A、B 两点相差1
s先后水平相向抛出,a小
球从A 点抛出后,经过时间t,a、b两小球恰好
在空中相遇,且速度方向相互垂直,不计空气
阻力,g 取10
m/s2,则抛出点A、B 间的水平
距离是 ( )
A.805
m B.100
m
C.200
m D.1805
m
4.(2024·福建漳州长泰一中月
考)如图所示,某同学对着墙壁
练习打乒乓球,某次球与墙壁上
A 点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的
B 点,已知球拍与水平方向夹角θ=60°,A、B
两点高度差h=1
m,忽略空气阻力,重力加速
度g 取10
m/s2,则球刚要落到球拍上时速度
大小为 ( )
A.45
m/s B.25
m/s
C.
4
3 15
m/s D.2 15
m/s
5.如图所示,科考队员站在半
径为10
m的半圆形陨石坑
(直径水平)边,沿水平方向
向坑中抛出一石子(视为质点),石子在坑中的
落点P 与圆心O 的连线与水平方向的夹角为
37°。已知石子的抛出点在半圆形陨石坑左端
的正上方,且到半圆形陨石坑左端的高度为
1.2
m。sin
37°=0.6,cos
37°=0.8,重力加速
度大小g 取10
m/s2,不计空气阻力,则石子抛
出时的速度大小为 ( )
A.9
m/s B.12
m/s
C.15
m/s D.18
m/s
6.2022年北京冬奥会高山滑雪
项目是从高山上向山下以滑
雪板、滑雪鞋、固定器和滑雪
杖为主要用具的竞技运动。如图为某次训练中,
运动员(可视为质点)从水平平台上以20
m/s
的速度冲下倾角为45°的倾斜雪道面,落点仍
在该斜面上,忽略空气阻力,重力加速度取g=
-418-
第四章 曲线运动 万有引力与宇宙航行 3
10
m/s2,则运动员距雪道面的最远距离约为
( )
A.5.1
m B.10.2
m
C.14.1
m D.21.1
m
7.(多选)如图所示,两小球a、b
分别从斜面顶端和斜面中点
沿水平方向抛出,均落在斜
面底端。不计空气阻力,下列关于两小球在平
抛过程中的判断正确的是 ( )
A.小球a、b到达斜面底端时的速度方向相同
B.小球a、b在空中飞行时间之比为2︰1
C.小球a、b抛出时的初速度之比为1︰1
D.小球a、b离斜面的最大距离之比为2︰1
8.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。
水平台面的长和宽分别为L1 和L2,中间球网
高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中
点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒
乓球,发射点距台面高度为3h。不计空气的作
用,重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速
率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能
使乒乓球落到球网右侧台面上,则v 的取值范
围是 ( )
A.
L1
2
g
6h<v<L1
g
6h
B.
L1
4
g
h <v<
(4L21+L22)g
6h
C.
L1
2
g
6h<v<
1
2
(4L21+L22)g
6h
D.
L1
4
g
h <v<
1
2
(4L21+L22)g
6h
9.(2023·湖南卷)如图(a)所示,我国某些农村
地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次
抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所
示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,
且轨迹交于P 点,抛出时谷粒1和谷粒2的初
速度分别为v1 和v2,其中v1 方向水平,v2 方
向斜向上。忽略空气阻力,关于两谷粒在空中
的运动,下列说法正确的是 ( )
A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度
B.谷粒2在最高点的速度小于v1
C.两谷粒从O 到P 的运动时间相等
D.两谷粒从O 到P 的平均速度相等
4
10.(多选)如图所示,在水平放置的
半径为R 的圆柱体的正上方P
点,将一个小球以速度v0 沿垂
直于圆柱体轴线方向水平抛出,
小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q 点沿
切线方向飞过,测得该截面的圆心O 与Q 点
的连线与竖直方向的夹角为θ,那么小球从P
运动到Q 所用的时间是 ( )
A.
Rsin
θ
v0
B.
v0tan
θ
g
C.
2Rtan
θsin
θ
g
D.
Rtan
θsin
θ
g
11.(多选)(2022·山东卷)如图所示,某同学将
离地1.25
m的网球以13
m/s的速度斜向上
击出,击球点到竖直墙壁的距离为4.8
m。当
网球竖直分速度为零时,击中墙壁上离地高
度为8.45
m的P 点。网球与墙壁碰撞后,垂
直墙面速度分量大小变为碰撞前的0.75倍。
平行墙面的速度分量不变。重力加速度g 取
10
m/s2,网球碰墙后的速度大小v 和着地点
到墙壁的距离d 分别为 ( )
-419-
hh
A.v=5
m/s B.v=32
m/s
C.d=3.6
m D.d=3.9
m
12.(2024·九省联考贵州卷)无人机在一斜坡上
方沿水平方向向右做匀速直线运动,飞行过
程中先后释放甲、乙两个小球,两小球释放的
初始位置如图所示。已知两小球均落在斜坡
上,不计空气阻力,比较两小球分别从释放到
落在斜坡上的过程,下列说法正确的是
( )
A.乙球的位移大
B.乙球下落的时间长
C.乙球落在斜坡上的速度大
D.乙球落在斜坡上的速度与竖直方向的夹
角大
13.单板滑雪U形池比赛是冬奥会比赛项目,其
场地可以简化为如图甲所示的模型:U形滑
道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和
一个中央的平面直轨道连接而成,轨道倾角
为17.2°。某次练习过程中,运动员以vM=
10
m/s的速度从轨道边缘上的 M 点沿轨道
的竖直切面ABCD 滑出轨道,速度方向与轨
道边缘线AD 的夹角α=72.8°,腾空后沿轨
道边缘的N 点进入轨道。图乙为腾空过程左
视图。该运动员可视为质点,不计空气阻力,
重力加速度的大小g 取10
m/s2,sin
72.8°=
0.96,cos
72.8°=0.30。求:
(1)运动员腾空过程中离开AD 的距离的最
大值d;
(2)M、N 之间的距离L。
-420-
参
考
答
案
第四章 曲线运动
万有引力与宇宙航行
课时作业10 曲线运动
运动的合成与分解
1.D 小车做曲线运动,所受合力指向曲
线的凹侧,A、B错误;小车沿轨道从左
向右运动,动能一直增加,故合力与运
动方向夹角为锐角,C错误,D正确。
2.C 速度平方与提起高度的关系图像
是坐在 实 验 车 上 的 人 观 察 到 的 图 像,
即小球 相 对 于 实 验 车 的 速 度 关 系 图
像。小球相 对 于 实 验 车 竖 直 提 起,则
图像中的速度为小球竖直方向的速度
图像。由速度与位移关系式v2-v20=
2ay 结合图像可知,开始时小球在竖直
方向上做 匀 速 运 动,之 后 做 匀 加 速 直
线运动,加 速 度 竖 直 向 上。结 合 小 球
在水平 方 向 一 直 做 匀 速 直 线 运 动 可
知,地面 上 静 止 的 观 察 者 看 到 小 球 的
运动轨迹 是 先 做 匀 速 直 线 运 动,后 做
类斜抛运动,故选C。
3.A 由于2
N、2
N、3
N这三个力的合
力取值范围为0~7
N,故物体受到的
摩擦力可能为0,A正确;由上述分析
可知,物体受到的合力可能为0,因此
其可能继续处于静止状态,B错误;若
物体有加 速 度,则 其 受 到 的 滑 动 摩 擦
力为5
N,因此其合力的值必定小于等
于2
N,故其加速度不可能为3
m/s2,
C错误;由于物体 的 初 速 度 为0,且 受
到的力为 恒 力,故 物 体 不 可 能 做 匀 变
速曲线运动,D错误。
4.AB 当船头垂直指向河岸时,船在静
水中的速度与水流速度的合速度方向
偏向下游,A正确,C错误;当船头偏上
游时,若 船 在 静 水 中 的 速 度 与 水 流 速
度的合速 度 垂 直 河 岸,则 船 的 运 动 轨
迹垂直河岸,B正确;当船头偏向下游
时,船在 静 水 中 的 速 度 与 水 流 速 度 的
合速度方向应偏向下游,D错误。
5.D 河宽d=300
m一定,当木船船头
垂直河岸 时,在 河 宽 方 向 上 的 速 度 最
大,渡河用时最短,即木船相对静水的
速度v=1
m/s,渡河时间最短为tmin=
d
v =
300
1
s=300
s。故选D。
6.D A、B两物体的速度分解如图,由图
可知:v绳A=v1cos
α,v绳B=v2cos
β,由
于v绳A =v绳B,所 以 v2=
v1cos
α
cos
β
,D
正确。
7.ABD 由x 方向的速度图像可知,在
x 方 向 的 加 速 度 为 1.5
m/s2,受 力
Fx=max=3
N,由y 方向的位移图像
可知,在y 方向做匀速直线运动,速度
为vy=-4
m/s,受力Fy=0,因此质
点的初速度为5
m/s,A正确;受到的
合力为3
N,显然,质点初速度方向 与
合力方向不在同一条直线上做匀加速曲
线运动,B正确;2
s末质点速度应该为
v= 62+(-4)2
m/s=2 13
m/s,C
错误;2
s内x 方向上位移大小为x=
vxt+
1
2axt
2=9
m,y 方向上的位移大
小 为 y=8
m,合 位 移 大 小 为l=
x2+y2= 145
m≈12
m,D正确。
8.BD 当船头与河岸垂直时,渡河时间
最短,由题图乙可知河宽为d=300
m,
t=
d
v1
=100
s,A错误,B正确;由于随
水流方向 的 分 速 度 不 断 变 化,故 合 速
度的大小 和 方 向 也 不 断 变 化,船 做 曲
线运动,C错误;当河水的流速取最大
值4
m/s时,合速度最大,船在河水中
的最 大 速 度 是 v= 32+42
m/s=
5
m/s,D正确。
9.D 小球沿x 轴匀速运动,合力为零,
当撤去恒力F 后,剩下的力的合力沿
y 轴 正 方 向,小 球 将 做 匀 变 速 曲 线 运
动,A错 误;因 加 速 度 不 变,故 小 球 在
任意两 段 相 等 时 间 内 速 度 变 化 都 相
同,B错误;经过x、y 坐标相等的位置
时满足v0t=
F
2mt
2,解得t=2
s,C错
误;1
s末 小 球 沿y 方 向 的 速 度 大 小
vy=
F
mt'=1
m/s,则 合 速 度 v=
v20+v2y = 2
m/s,D正确。
10.BD 将小船的运动分解为平行于河
岸和垂直于河岸两个方向,由分运动
和合运动 具 有 等 时 性,知 甲、乙 两 船
到达 对 岸 的 时 间 相 等,渡 河 的 时 间
t=
d
vsin
θ
,A错 误;若 仅 是 河 水 流 速
v0 增大,渡河的时间t=
d
vsin
θ
,则两
船的渡河时间都不变,B正确;只要甲
船速度大于水流速度,不论河水流速
v0 如何改变,甲船总能到达河的正对
岸A 点,C错误;若仅是河水流速v0
增大,则 两 船 到 达 对 岸 的 时 间 不 变,
根据速度的分解,船在水平方向相对
于静水的分速度仍不变,则两船之间
的距离仍然为L,D正确。
11.C 对于 A,它的
速度如图中 标 出
的v,这个速度看
成 是 A 的 合 速
度,其 分 速 度 分
别是v1、v2,其中
v2 等于B的速率
(沿 同 一 根 绳 子
方向的速 度 大 小 相 同),故 刚 开 始 上
升时B的速度vB=vcos
θ,A错误;由
于A匀速上升,θ增大,所以vB 减小,
B错 误;B做 减 速 运 动,处 于 超 重 状
态,绳对B的拉力大于B的重力,C正
确;当A运动至位置 N 时,θ=90°,所
以vB=0,D错误。
12.ACD 如图甲,根据运动的合成与分
解,结合 矢 量 合 成 法 则 及 三 角 函 数,
则有vBsin
θ=v0cos
θ,得vB=
v0
tan
θ
,
A正 确,B错 误;设 P 点 坐 标 为(x,
y),则A、B 点的坐标分别为(2x,0),
(0,2y),AB 长度一定,为L,根据勾
股定理,则有(2x)2+(2y)2=L2,解
得x2+y2=
L
2
2
,因此P 点的运动
轨迹是圆 的 一 部 分,半 径 为L
2
,C正
确;画出P 点的运动轨迹,如图乙,速
度v 与杆的夹角α=2θ-90°,由于杆
不可以伸长,故P 点的速度沿着杆方
向的分速度与A 点速度沿着杆 方向
的分速度相等,则vcos
α=v0cos
θ,即
vcos
(2θ-90°)=v0cos
θ,得 v=
v0
2sin
θ
,D正确。
13.(1)25
m/s (2)8
m
解析:(1)由题图可知,质点沿x 轴正
方向 做 匀 速 直 线 运 动,速 度 大 小 为
vx=
x
t1
=2
m/s,在运动后4
s内,沿
y 轴 方 向 运 动 的 最 大 速 度 大 小 为
4
m/s,则运动后4
s内质点运动的最
大速率为vm= v2x+v2y =25
m/s。
(2)0~2
s内质点沿y 轴正方向做匀
加速直线运动,2~4
s内质点先沿y
轴正方向做匀减速直线运动,再沿y
轴负方 向 做 初 速 度 为 零 的 匀 加 速 直
线运动,此 过 程 加 速 度 大 小 为 a=
Δv
Δt=
6
2
m/s2=3
m/s2,则质点沿y
轴正方向 做 匀 减 速 运 动 的 时 间t2=
v
a =
2
3
s,则运动后的4
s内沿y 轴
方向的位移y=
1
2×2× 2+23 m
-
1
2×4×
4
3
m=0,故4
s末质点与
坐标原点的距离等于沿x 轴 方 向 的
位移,由题图甲可知,4
s末质点与坐
标原点的距离s=x=8
m。
课时作业11 抛体运动的规律
1.C 小球做平抛运动,只受重力作用,
加速度方 向 竖 直 向 下,所 以 速 度 变 化
的方向竖直向下,C正确。
2.B 由题意知枪口与P 点等高,子弹和
小积木 在 竖 直 方 向 上 做 自 由 落 体 运
动,当子 弹 击 中 积 木 时 子 弹 和 积 木 运
动时间相同,根据h=
1
2gt
2 可知下落
高度相同,所以将击中P 点;又由于初
始状态子弹到 P 点的水平 距 离 为L,
子弹在 水 平 方 向 上 做 匀 速 直 线 运 动,
故有t=
L
v
。故选B。
3.D 经过t时间两球的速度方向相互
垂直,此时b 球运动时间为(t-1)
s。
设a 球的速度方向与竖直方向的夹角
为θ,根据几何关系可得tan
θ=
v0
gt
=
g(t-1)
v0
,解得t=5
s,故A、B 两点的
水平距离x=v0t+v0(t-1)=9v0=
1805
m,D正确,A、B、C错误。
4.A 根 据h=
1
2gt
2 得,t=
2h
g
=
2×1
10
s=
1
5
s,竖直分速度vy=
gt=10×
1
5
m/s=2 5
m/s,根据
平行四边 形 定 则 知,刚 要 落 到 球 拍 上
时速度大小v=
vy
cos
60°=
25
1
2
m/s=
45
m/s,A正确,B、C、D错误。
5.C 由题意可知,小石子沿竖直方向的
位移为h=h1+Rsin
37°,根据公式可
-635-
hh
得h=
1
2gt
2,代入数据解得t=1.2
s。
小石子沿水平方向的位移为x=R+
Rcos
37°,又x=v0t,代入数据可得石
子抛出时的速度大小为v0=15
m/s。
故选C。
6.C 把运动员的初速度分解为沿斜面
方向和垂 直 于 斜 面 方 向,垂 直 于 斜 面
方向的分速度vy=
2
2v
,同 理 将 加 速
度也分解为沿斜面方向和垂直于斜面
方向,其 中 垂 直 于 斜 面 方 向 的 加 速 度
gy=
2
2g
,当沿垂直斜面方向的分速
度为零时,运动员距离斜面最远,则有
y=
v2y
2gy
≈14.1
m。故选C。
7.AD 设两小球初速度分别为va、vb,
到达斜面底端时水平分位移为xa、xb,
小球 落 在 斜 面 底 端 时,有ha
xa
=
hb
xb
=
tan
θ,根据平抛运动规律可知两球速
度与水平 方 向 夹 角 的 正 切 值 相 等,故
小球a、b到达斜面底端时的速度方向
相同,A正确;由题图可知
ha
hb
=2,
xa
xb
=
2,由h=
1
2gt
2,可得ta
tb
= 2,由x=
v0t,可得
va
vb
= 2,B、C错误;当速度方
向与斜面 方 向 平 行 时,到 斜 面 距 离 最
大,将初 速 度 和 加 速 度 分 解 为 垂 直 斜
面方向和沿斜面方向,有a⊥=gcos
θ,
v⊥=v0sin
θ,在垂直斜面方向的最大
距离 为l,则 有 2a⊥l=v2⊥,则l=
v20(sin
θ)2
2gcos
θ ∝v
2
0,可得小球a、b离斜面
的最大距离之比为2︰1,D正确。
8.D 乒乓球做平抛运动,落到右侧台面
上时经历的时间t1 满足3h=
1
2gt
2
1。
当v 取最 大 值 时 其 水 平 位 移 最 大,落
点应在右侧台面的台角处,有vmaxt1=
L21+
L2
2
2
,vmax=
1
2
(4L21+L22)g
6h
;
当v 取最 小 值 时 其 水 平 位 移 最 小,发
射方向沿 正 前 方 且 恰 好 擦 网 而 过,此
时有3h-h=
1
2gt
2
2,
L1
2=vmint2
,解得
vmin=
L1
4
g
h
,D正确。
9.B 抛出的两谷粒在空中均仅受重力
作用,加速度均为重力加速度,故谷粒
1的加速度等于谷粒2的加速度,A错
误;谷粒2做斜向上抛运动,谷粒1做
平抛运动,均从O 点运动到P 点,故位
移相同,在竖直方向上谷粒2做竖直上
抛运动,谷粒1做自由落体运动,竖直
方向上位移相同,故谷粒2运动时间较
长,C错误;谷粒2做斜抛运动,水平方
向上为匀 速 直 线 运 动,故 运 动 到 最 高
点的速 度 即 为 水 平 方 向 上 的 分 速 度,
与谷粒1比较水平位移相同,但运动时
间较长,故谷粒2水平方向上的速度较
小即最高点的速度小于v1,B正确;两
谷粒从O 点运动到P 点的位移相同,
运动时间不同,故平均速度不相等,谷
粒1的平均速度大于谷粒2的平均速
度,D错误。
10.ABD 如 图 所 示,
小 球 在 水 平 方 向
上 做 匀 速 直 线 运
动,水 平 位 移x=
Rsin
θ=v0t,得
t=
Rsin
θ
v0
,A 正
确;小球到达Q 点
时竖直方向上的速度vy=gt=v0·
tan
θ,得t=
v0tan
θ
g
,B正确;小球从
圆柱体的Q 点沿切线飞过,故小球在
Q 点的速度方向 垂 直 于 半 径OQ,在
Q 点的速 度 的 反 向 延 长 线 一 定 通 过
此时水平位 移的中点,设小球通过Q
点时其竖直位移为y,则y=
x
2tan
θ=
1
2Rsin
θtan
θ,又有y=
1
2gt
2,联立
解 得t=
Rtan
θsin
θ
g
,D 正 确,C
错误。
11.BD 建立如图所示的三维坐标系,网
球在竖直方向做竖直上抛运动,上升
的最大高度h1=(8.45-1.25)m=
7.20
m,所以在击球点竖直方向的分
速度v0z= 2gh1=12
m/s,上升时
间t1=
v0z
g
=1.2
s,则v0y=
4.8
1.2
m/s
=4
m/s,故沿x 方向的分速度v0x=
v20-v20z-v20y =3
m/s;到达最高点
P 与墙壁碰撞后,沿x 方向的分速度
v0x=3
m/s,沿y 方向的分速度大小
变为v'0y=4×0.75
m/s=3
m/s,所
以网球 碰 撞 以 后 的 速 度 大 小 为v=
v20x+v'20y =32
m/s,B正确,A错
误;下落 的 时 间t2=
2×8.45
10
s=
1.3
s,网球着地点到墙壁的距离d=
v'0yt2=3.9
m,D正确,C错误。
12.D 根据题意可知,甲、乙两球均做平
抛运动,但 由 于 甲 球 先 释 放,乙 球 后
释放,且 两 球 均 落 在 斜 坡 上,则 可 知
乙球在 斜 坡 上 的 落 点 比 甲 球 在 斜 坡
上的落点高,而平抛运动在竖直方向
的分运动为自由落体运动,在水平方
向的分运动为匀速直线运动,由于乙
球的落点高,则乙球在竖直方向的位
移小,根 据h=
1
2gt
2,x=vt,可 得
t=
2h
g
,由此可知乙球下落的时间
小于甲球下落的时间,即t甲>t乙 ,乙
球在水 平 方 向 的 位 移 小 于 甲 球 在 水
平方向的 位 移,而 甲、乙 两 球 的 位 移
s= h2+x2,由 于h甲 >h乙 ,x甲 >
x乙 ,因此可知s甲>s乙 ,即乙球的位移
小于甲球的位移,故 A、B错误;竖直
方向的分速度vy=gt,由于甲球下落
时间大于乙球下落时间,小球落在斜
坡上时的速度v'= v2y+v2,由此可
知,乙球落在斜坡上时的速度小于甲
球落在斜坡上时的速度,故C错 误;
设小球 落 在 斜 坡 上 时 速 度 方 向 与 竖
直方向的夹角为θ,则小球落在斜坡
上时速 度 与 竖 直 方 向 夹 角 的 正 切 值
tan
θ=
v
vy
,由于vy甲>vy乙,因此tan
θ甲<
tan
θ乙 ,则有θ甲<θ乙 ,由此可知,乙球
落在斜 坡 上 的 速 度 与 竖 直 方 向 的 夹
角大,故D正确。
13.(1)4.8
m (2)12
m
解析:(1)在M 点,设运动员在ABCD
面内垂直AD 方向的分速度为v1,由
运动的合成与分解得v1=vMsin
72.8°
①,设运动员在 ABCD 面内垂直AD
方向的分加速度为a1,由牛顿第二定
律得mgcos
17.2°=ma1②,由运动学
公式得d=
v21
2a1
③,联立①②③式,代
入数据得d=4.8
m。(2)在 M 点,设
运动员在 ABCD 面内平行AD 方向
的分速度为v2,由运动的合成与分解
得v2=vMcos
72.8°④,设 运 动 员 在
ABCD 面内平行AD 方向的分加速度
为a2,由牛顿第二定律得mgsin
17.2°=
ma2⑤,设腾空时间为t,由运动学公
式得t=
2v1
a1
⑥,L=v2t+
1
2a2t
2⑦,
联立①②④⑤⑥⑦式,代 入 数 据 得
L=12
m。
课时作业12 圆周运动
1.D 两车均由摩擦力指向轨道圆心的
分力提 供 向 心 力,根 据 Fn=m
v2
r
可
知,甲车 受 到 指 向 轨 道 圆 心 的 摩 擦 力
比乙车的大,D正确。
2.BC 由题意可知,粗坯上P、Q 两质点
属于同轴转动,故ωP=ωQ,即P 的角
速度大小跟Q 的相等,故A错误;根据
v=rω,且rP>rQ,ωP=ωQ,所以vP>
vQ,即P 的线速度大小比Q 的大,故B
正确;根 据a=rω2,且rP>rQ,ωP=
ωQ,所以aP>aQ,即P 的向心加速度
大小比Q 的大,故C正确;因为转台转
速恒定,所以同一时刻 P 所受合力的
方向与Q 所受合力的方向均指向中心
轴,故合力方向不相同,故D错误。
3.AC 题图中三个齿轮边缘的线速度大
小相等,则A 点和B 点的线速度大小
之比为1︰1,由v=ωr可知,线速度一
定时,角速度与半径成反比,则A 点和
B 点角速度之比为3︰1,A、C正确,B、
D错误。
4.B 取该同学与踏板为研
究对 象,到 达 最 低 点 时,
受力如图所示,设每根绳
子平均承受的拉力为F。
由牛顿第二定律知2F-
mg=
mv2
L
,代 入 数 据 得
F=410
N,B正确。
5.C 水滴随衣物紧贴着滚筒壁做匀速
圆周运动,转 动 过 程 中 所 需 向 心 力 大
小相 同,水 滴 所 受 合 力 提 供 向 心 力。
设a、b、c、d 四个位置水滴与衣物之间
的附着力分别为Fa、Fb、Fc、Fd,因b、
d 两点,重力与向心力(合力)的方向夹
角既不是最大,也不是最小,附着力不
会出现极值,所以只分析a、c 两点 即
可,设转动的角速度为ω,在a 位置有
mg+Fa =mω2R,则 Fa =mω2R-
mg,此时所需附着力最小;在c位置有
Fc-mg=mω2R,Fc=mg+mω2R,此
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