内容正文:
三年考情
运动的合成与分解
2023·辽宁卷·T1、2023·全国乙卷·T15、2023·江苏卷·T10
平抛运动
2023·全国甲卷·T14、2023·湖北卷·T14、2023·新课标卷·T24、
2023·全国甲卷·T24、2022·广东卷·T6、2022·北京卷·T17、
2021·山东卷·T11、2021·山东卷·T16
斜抛运动
2023·湖南卷T2、2023·浙江1月选考·T5、2022·山东卷·T11、
2021·浙江1月选考·T9
圆周运动
2023·全国甲卷·T17、2023·江苏卷·T13、2022·全国甲卷·T14、
2022·河北卷·T10、2022·辽宁卷·T13、2022·北京卷·T8、
2021·全国甲卷·T15、2021·浙江6月选考·T7
实验:探究平抛运动的特点
2023·浙江6月选考·T16、2021·全国乙卷·T22
命题规律
目标定位
本章主要考查曲线运动的条件、运动的合成与分解的理解及应用,考查抛体运动、圆周运动的规律的理解及应用,命题常与生产生活中的实际情境相联系,常以选择题形式呈现,有时也以计算题形式呈现,并且多与其它规律综合命题;实验主要考查平抛运动的实验探究,探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。
第1讲 曲线运动 运动的合成与分解
[课标要求] 1.知道物体做曲线运动的条件,掌握曲线运动的特点。2.会用运动的合成与分解处理小船渡河、关联速度等问题。3.体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。
考点一 物体做曲线运动的条件及轨迹分析
1.曲线运动的速度方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。
2.曲线运动的运动性质:曲线运动一定是变速运动。
3.曲线运动的条件
运动学角度
物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上(加速度可以是恒定的,也可以是变化的)
动力学角度
物体所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线上(合外力可以是恒力,也可以是变力)
自主训练1 对曲线运动的理解
下列对曲线运动描述正确的是( )
A.速度大小和方向都在不断变化
B.加速度一定变化
C.加速度和速度的方向可能始终垂直
D.物体只有在所受的合力方向与速度方向垂直时,才能做曲线运动
答案:C
解析:曲线运动是变速运动,即速度方向时刻在变,但速度大小不一定改变,如匀速圆周运动,故A错误;曲线运动的加速度不一定改变,如平抛运动加速度始终为重力加速度,故B错误;加速度和速度的方向可能始终垂直,如匀速圆周运动,故C正确;物体做曲线运动的条件是所受的合力方向与速度方向不共线,即成一定夹角,但不一定是直角,锐角、钝角和直角均可,故D错误。故选C。
自主训练2 曲线运动的轨迹分析
(2023·全国乙卷)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是( )
答案:D
解析:小车做曲线运动,所受合外力指向曲线的凹侧,故A、B错误;小车沿轨道从左向右运动,动能一直增加,故合外力与运动方向的夹角为锐角,C错误,D正确。故选D。
学生用书第65页
1.曲线运动中合外力方向、速度方向与轨迹间的关系
2.曲线运动中速率变化的判断
考点二 运动的合成与分解
1.运动的合成与分解
(1)运动的合成:由分运动求合运动的过程。
(2)运动的分解:由合运动求分运动的过程。
2.运动的合成与分解遵循的法则
位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则。
3.运动分解的原则
根据运动的实际效果分解,也可采用正交分解法。
4.合运动与分运动的关系
等时性
合运动与分运动、分运动与分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止。
独立性
各分运动相互独立,不受其他运动的影响;各分运动共同决定合运动的性质和轨迹。
等效性
各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果。
【基础知识判断】
1.两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等。(√)
2.合运动的速度一定比分运动的速度大。(×)
3.只要两个分运动为直线运动,合运动一定是直线运动。(×)
4.分运动的位移、速度、加速度与合运动的位移、速度、加速度间满足平行四边形定则。(√)
1.运动性质及轨迹的判断
(1)运动性质的判断:合外力(或合加速度)
(2)运动轨迹的判断:合外力(或合加速度)方向与速度方向
2.两个互成角度的直线运动其合运动性质的判断
两个互成角度的分运动
合运动的性质
两个匀速直线运动
匀速直线运动
一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动
匀变速曲线运动
两个初速度为零的匀加速直线运动
匀加速直线运动
两个初速度不为零的匀变速直线运动
如果v合与a合共线,为匀变速直线运动
如果v合与a合不共线,为匀变速曲线运动
质点Q在xOy平面内运动,其在x轴方向和y轴方向的分运动图像如图甲和图乙所示,下列说法正确的是( )
学生用书第66页
A.质点Q做匀变速直线运动,初速度为12 m/s
B.质点Q做匀变速曲线运动,加速度为5 m/s2
C.质点Q做匀变速直线运动,2 s末的速度为 20 m/s
D.质点Q做匀变速曲线运动,2 s内的位移为45 m
答案:C
解析:根据匀变速直线运动位移公式x=v0t+at2,可得=at+v0,根据题图甲可得=k1t+v0x,所以质点在x轴上的分运动是匀变速直线运动,可得初速度v0x=6 m/s,加速度ax=2k1=2× m/s2=3 m/s2。根据题图乙可知,质点在y轴上的分运动是匀变速直线运动,初速度v0y=8 m/s,加速度ay=k2= m/s2=4 m/s2,因为==,可知质点的初速度和加速度在同一条直线上,所以质点做匀变速直线运动,初速度为v0==10 m/s,加速度为a==5 m/s2,故A、B、D错误;质点做匀变速直线运动,2 s末的速度为v=v0+at=(10+5×2) m/s=20 m/s,故C正确。故选C。
对点练1.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图所示,当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( )
A.风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成的动作越多
B.风力越大,运动员着地时的竖直速度越大,有可能对运动员造成伤害
C.运动员下落时间与风力无关
D.运动员着地速度与风力无关
答案:C
解析:运动员同时参与了两个分运动,竖直方向上向下落的运动和水平方向上随风飘的运动,两个分运动同时发生、相互独立,水平方向的风力大小不影响竖直方向的运动,即落地时间和竖直方向的速度不变,故A、B错误,C正确;水平风力越大,水平方向的速度越大,则落地时的合速度越大,故D错误。
对点练2.(2023·江苏高考)达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验:一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动,沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力,则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是( )
答案:D
解析:设t=0时刻,罐子初速度为v0,加速度为a,经过时间t,罐子位移为x1=v0t+at2。t=0时刻漏出的沙子以初速度v0做平抛运动,水平方向位移为x2=v0t,竖直方向位移y=gt2,则t时刻沙子与罐子的连线与水平方向夹角θ满足tan θ===,为定值,且对任何一粒沙子都满足,故空中沙子排列的图形为一条倾斜的直线,故D正确。
考点三 小船渡河模型
渡河时间最短
(1)渡河时间只与船垂直于河岸方向的分速度有关,与水流速度无关。
(2)船头正对河岸时,渡河时间最短,tmin=(d为河宽)。
渡河位移最短
若v船>v水,当船头方向与上游河岸夹角θ满足v船cos θ=v水时,合速度垂直河岸,渡河位移最短,xmin=d。
若v船<v水,合速度不可能垂直于河岸,无法垂直渡河。当船头方向(即v船方向)与合速度方向垂直时,渡河位移最短,xmin==。
小船匀速横渡一条河流,当船头垂直河对岸方向航行时,在出发后10 min到达河对岸下游120 m处;若船头保持与河岸成α角向上游航行,出发后12.5 min到达河正对岸。sin 37°=0.6。求:
(1)水流的速度大小;
(2)小船在静水中的速度、河的宽度以及船头与河岸间的夹角α。
【题眼点拨】 (1)看到“船头垂直河对岸方向航行时,在出发后10 min到达河对岸下游120 m处”,想到“过河最短时间为10 min,10 min内船顺流而下120 m”。
(2)看到“船头保持与河岸成α角向上游航行,出发后12.5 min到达河正对岸”,想到“航程最短时过河时间为12.5 min,最短航程为河流的宽度”。
答案:(1)0.2 m/s (2)0.33 m/s 200 m 53°
解析:(1)船头垂直对岸方向航行时,如图甲所示。
由x=v2t1得v2= = m/s=0.2 m/s。
(2)船头保持与河岸成α角向上游航行时,如图乙所示,有v2=v1cos α,d=v1sin α·t2,由图甲可得d=v1t1,联立解得α=53°,v1≈0.33 m/s,d=200 m。
学生用书第67页
对点练1.(多选)(2024·河南信阳模拟)一小船过河的运动轨迹如图所示。河中各处水流速度大小相同且恒定不变,方向平行于岸边。若小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,船相对于静水的初速度均相同(且均垂直于岸边)。 由此可以确定( )
A.船沿AC轨迹运动时,船相对于静水做匀加速直线运动
B.船沿AC轨迹渡河所用的时间最短
C.船沿AD轨迹到达对岸前瞬间的速度最小
D.船沿三条不同轨迹渡河所用的时间相同
答案:ABC
解析:加速度的方向指向轨迹的凹侧,依题意可知,AC轨迹是匀加速运动,AB轨迹是匀速运动,AD轨迹是匀减速运动,故船沿AC轨迹过河所用的时间最短,选项D错误,A、B正确;船沿AD轨迹在垂直河岸方向的运动是减速运动,故船到达对岸的速度最小,选项C正确。故选ABC。
对点练2.一船夫摇船往返于河的两岸。若第一次该船夫摇船从河岸A点以v1的速度用最短的时间到达对岸B点。第二次该船以v2的速度从同一地点以最短的路程过河到达对岸B点,船轨迹恰好与第一次船轨迹重合。假设河水速度保持不变,则该船两次过河所用的时间之比是( )
A.v1∶v2 B.v2∶v1
C.v∶v D.v∶v
答案:D
解析:由题意可知,船夫两次驾船的轨迹重合,知合速度方向相同,第一次船的静水速度垂直于河岸,第二次船的静水速度与合速度垂直,如图所示。船两次过河的合位移相等,则渡河时间之比等于船两次过河的合速度的反比,即===cos θ,而cos θ=,可得=,故D正确。
考点四 关联速度模型
1.关联速度模型
(1)模型特点
与绳(或杆)相连的物体的运动方向与绳(或杆)不在一条直线上时,物体沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等。
(2)绳(或杆)端速度的分解思路
2.常见的速度分解模型例析
活塞带动飞轮转动可简化为如图所示的模型。图中A、B、O三处都是转轴,当活塞在水平方向上移动时,带动连杆AB运动,进而带动OB杆以O点为轴转动。若某时刻活塞的水平速度大小为v,连杆AB与水平方向夹角为α,AB杆与OB杆的夹角为β,此时B点做圆周运动的线速度大小为( )
A. B.
C. D.
答案:B
解析:设B点做圆周运动的线速度大小为v′,此速度为B点的实际速度,根据运动的合成与分解,可以分解为沿杆方向的分速度和垂直杆方向的分速度,如图所示,沿杆方向的分速度为vB∥=v′cos =v′sin β,A点速度方向为水平方向,大小为v,根据运动的合成与分解,可以分解为沿杆方向的分速度和垂直杆方向的分速度,如图所示,沿杆方向的分速度为vA∥=vcos α,又二者沿杆方向的分速度相等,即v′sin β=vcos α,则v′=,故选B。
对点练1.质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动,当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图所示),下列判断正确的是( )
A.P的速率为v
B.P的速率为vcos θ2
C.绳的拉力等于mgsin θ1
D.绳的拉力小于mgsin θ1
答案:B
解析:将小车的速度v沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,如图所示,物体P的速度与小车沿绳子方向的速度相等,则有vP=vcos θ2,故B正确,A错误;小车向右运动,θ2减小,v不变,所以vP逐渐变大,说明物体P沿斜面向上做加速运动。对物体P受力分析可知,物体P受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和沿绳向上的拉力FT,沿斜面和垂直于斜面方向正交分解,沿斜面方向由牛顿第二定律可得FT-mgsin θ1=ma,可得FT>mgsin θ1,故C、D错误。
对点练2.如图所示,长为L的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动,另一端靠在以水平速度v匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上,当直杆与竖直方向夹角为θ时,直杆端点A的线速度为( )
A. B.vsin θ
C. D.vcos θ
答案:C
解析:将直杆端点A的线速度进行分解,如图所示,由图中的几何关系可得v′=,选项C正确,A、B、D错误。
课时测评16 曲线运动 运动的合成与分解
(时间:45分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(选择题每题5分,共60分)
1.(2023·辽宁高考)某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如右图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
答案:A
解析:篮球做曲线运动,所受合力指向运动轨迹的凹侧。故选A。
2.(2024·山东泰安模拟)“落叶球”是足球比赛中任意球的一种踢法,如图所示,这是某运动员主罚任意球时踢出快速旋转的“落叶球”在空中运动的轨迹跟正常飞行轨迹相比,“落叶球”会更早地向下落回地面。对“落叶球”在飞行过程中的分析正确的是( )
A.“落叶球”在空中的运动轨迹是对称的
B.“落叶球”的更早下落是因为在运动过程中受到了指向轨迹内侧的空气作用力
C.“落叶球”的更早下落是因为在运动过程中受到了沿切线方向的空气阻力
D.“落叶球”在最高点的瞬时速度为零
答案:B
解析:“落叶球”是快速旋转的球,所以在空中的轨迹不是对称的,A错误;根据做曲线运动的条件,“落叶球”的更早下落是因为在运动过程中受到了指向轨迹内侧的空气作用力,C错误,B正确;“落叶球”在最高点的竖直速度为零,水平速度不为零,所以瞬时速度不为零,D错误。故选B。
3.(2024·河北张家口模拟)双人滑运动员在光滑的水平冰面上做表演,甲运动员给乙运动员一个水平恒力F,乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN。vM与vN正好成90°角,则此过程中,乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的( )
A.F1 B.F2
C.F3 D.F4
答案:C
解析:根据题图,物体由M向N做曲线运动,物体向上的速度减小,同时向右的速度增大,故合外力的方向指向右下,故F3的方向可能是正确的。故选C。
4.(多选)(2024·安徽合肥模拟)电视台摄制组为了拍到更广、更美的景色,常常采用无人机拍摄的方法。现通过传感器将某台无人机上升、向前拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度vy及水平方向的速度vx与飞行时间t的关系图像,如图甲、乙所示。图乙中t2~t3段图像平行于t轴,则下列说法正确的是( )
A.无人机在t1时刻处于超重状态
B.无人机在0~t2这段时间内沿直线飞行
C.无人机在t2时刻上升至最高点
D.无人机在t2~t3时间内做匀变速运动
答案:AD
解析:由题图甲可知,无人机在t1时刻,竖直方向做匀加速直线运动,无人机有竖直向上的加速度,则可知无人机此刻处于超重状态,故A正确;由题图甲、乙可知,无人机在0~t2这段时间内,竖直方向做匀加速直线运动,水平方向做匀减速直线运动,那么合加速度方向与合速度方向不共线,所以无人机做曲线运动,即无人机沿曲线上升,故B错误;由题图甲可知,无人机在竖直方向上,先向上做匀加速,后向上做匀减速,直至竖直方向的速度减为零,无人机才上升至最高点,而t2时刻是无人机加速向上结束的时刻,因此t2时刻无人机并未上升至最高点,故C错误;由题图甲、乙可知,无人机在t2~t3时间内,竖直方向做匀减速直线运动,水平方向做匀速直线运动,只有竖直方向有加速度且恒定,可知无人机在t2~t3时间内做匀变速运动,故D正确。故选AD。
5.(2023·广东广州二模)潜艇从海水的高密度区驶入低密度区。浮力急剧减小的过程称为“掉深”。如图a所示,某潜艇在高密度区水平向右匀速航行,t=0时,该潜艇开始“掉深”,潜艇“掉深”后其竖直方向的速度vy随时间变化的图像如图b所示,水平速度vx保持不变,若以水平向右为x轴,竖直向下为y轴,则潜艇“掉深”后的0~30 s内。能大致表示其运动轨迹的图形是( )
答案:B
解析:根据题意可知,潜艇在x轴方向上做匀速直线运动,y轴方向上先做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动,则x -y运动轨迹的图形在x轴上取相邻的距离相等的几段距离,时间相等,y轴上对应时间下降的距离先增大后减小。故选B。
6.绳子通过固定在天花板上的定滑轮,左端与套在固定竖直杆上的物体A连接,右端与放在水平面上的物体B相连,到达如图所示的位置时,绳与水平面的夹角分别为α、β,两物体的速率vA、vB之比为( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:设此时绳子的速率为v绳,将A、B的速度分别沿绳的方向和垂直绳的方向分解,可知v绳=vAsin α,v绳=vBcos β,得=,故A正确,B、C、D错误。故选A。
7.(2024·河南新乡模拟)快递公司推出了用无人机配送快递的方法。某次配送快递的无人机在飞行过程中,水平方向速度vx及竖直方向速度vy与飞行时间t的关系图像如图甲、乙所示。下列关于无人机运动的说法正确的是( )
A.0~t1时间内,无人机做曲线运动
B.t2时刻,无人机运动到最高点
C.t3~t4时间内,无人机做匀变速直线运动
D.t2时刻,无人机的速度大小为
答案:D
解析:在0~t1时间内,无人机在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,在竖直方向也做初速度为零的匀加速直线运动,则合运动为匀加速直线运动,选项A错误;在0~t4时间内,无人机竖直方向速度一直为正,即一直向上运动,则在t2时刻,无人机还没有运动到最高点,选项B错误;在t3~t4时间内,无人机水平方向做速度为v0的匀速运动,竖直方向做匀减速运动,则合运动为匀变速曲线运动,选项C错误;在t2时刻,无人机的水平速度为v0、竖直速度为v2,则合速度大小为,选项D正确。
8.(多选)(2024·河北唐山模拟)如图所示,河的宽度为L,河水流速为u,甲、乙两船均以在静水中的速度v同时渡河。出发时两船相距2L,甲、乙两船头均与岸边成60°角,且乙船恰好能直达正对岸的A点。则下列判断正确的是( )
A.甲船在A点右侧靠岸
B.甲船在A点左侧靠岸
C.甲、乙两船到达对岸的时间相等
D.甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇
答案:BC
解析:依题意,乙船恰好能直达正对岸的A点,根据速度合成与分解可知v=2u,将甲、乙两船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向,根据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,渡河的时间均为t=,可得甲船沿河岸方向上的位移为x=(u+vcos 60°)t=L<2L,即甲船在A点左侧靠岸,显然甲、乙两船不可能在未到达对岸前相遇,故B、C正确,A、D错误。
9.如图所示,一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B(可视为质点)。将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑,当轻杆到达位置2时球A与球形容器球心等高,其速度大小为v1,已知此时轻杆与水平方向成 θ=30°角,球B的速度大小为v2,则( )
A.v2=v1 B.v2=2v1
C.v2=v1 D.v2=v1
答案:C
解析:球A与球形容器球心等高,速度v1方向竖直向下,速度分解如图所示,有v11=v1sin 30°=v1,球B此时速度方向与杆成 α=60°角,因此v21=v2cos 60°=v2,沿杆方向两球速度相等,即v21=v11,解得v2=v1,故C正确。
10.(多选)民族运动会上有一骑射项目如图所示,运动员骑在奔跑的马上,弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的箭速度为v2,跑道离固定目标的最近距离为d。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则( )
A.运动员放箭处离目标的距离为
B.运动员放箭处离目标的距离为
C.箭射到固定目标的最短时间为
D.箭射到固定目标的最短时间为
答案:BC
解析:要想以箭在空中飞行的时间最短的情况下击中目标,v2必须垂直于v1,并且v1、v2的合速度方向指向目标,如图所示,故箭射到目标的最短时间为,故C正确,D错误;运动员放箭处离目标的距离为 ,又x=v1t=v1,故 = =,故A错误,B正确。
11.(多选)如图所示,竖直平面内放一直角杆MON,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数μ=0.2,杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为1 kg的小球A和B,A、B球间用细绳相连。A球在水平拉力F的作用下向右做速度大小为2 m/s的匀速运动。g=10 m/s2,那么在该过程中( )
A.拉力F不可能为恒力
B.A球所受的摩擦力为恒力,大小为4 N
C.B球向上做速度大小为2 m/s的匀速运动
D.B球向上做加速运动,当OA=3 m,OB=4 m时,B球的速度为1.5 m/s
答案:AD
解析:设某时刻细绳与竖直方向的夹角为θ,如图甲所示,因绳子不可伸长,所以有vAsin θ=vBcos θ,化简得vB=vAtan θ,在运动过程中,绳子与竖直方向的夹角一直在增大,所以B球的速度一直增大,选项C错误;当OA=3 m,OB=4 m时,B球的速度vB=vAtan θ=2× m/s=1.5 m/s,选项D正确;
分别对A、B受力分析如图乙所示,根据前面分析有vB=vAtan θ,由数学知识可知B球的速度增加得越来越快,即加速度越来越大,设某瞬时B球的加速度大小为a,这时绳的拉力的竖直分量为FTcos θ-mg=ma,对A球有FN1=FTcos θ+mg=2mg+ma,则摩擦力Ff=μFN1=μ(2mg+ma),由于a变化,则A球所受的摩擦力不为恒力,选项B错误;由于A球匀速运动,所以拉力F=Ff+FTsin θ=μ(2mg+ma)+FTsin θ,由于a和θ不断变化,则拉力F不是恒力,选项A正确。
12.如图所示,内壁光滑的空心圆柱体竖直固定在水平地面上,圆柱体的内径为R。沿着水平切向给贴在内壁左侧O点的小滑块一个初速度v0,小滑块将沿着柱体的内壁旋转向下运动,最终落在柱体的底面上。已知小滑块可看成质点,质量为m,重力加速度为g,O点距柱体的底面距离为h。下列判断正确的是( )
A.v0越大,小滑块在圆柱体中的运动时间越短
B.小滑块运动中的加速度越来越大
C.小滑块运动中对圆柱体内表面的压力越来越大
D.小滑块落至底面时的速度大小为
答案:D
解析:小滑块在竖直方向做自由落体运动,加速度恒定不变,根据h=gt2,可得t=,可知小滑块在圆柱体中的运动时间与v0无关,小球在水平方向的速度也不变,则小球的加速度不变,故AB错误;小滑块沿着圆柱体表面水平方向的速度大小不变,所需向心力不变,则小滑块运动中对圆柱体内表面的压力不变,故C错误;小滑块落至底面时竖直方向的速度vy=,小滑块落至底面时的速度大小v==,故D正确。故选D。
学生用书第68页
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