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专题跟踪检测(三)
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基础通关
1.(2020·安徽合肥调研)如图所示为甲、乙两辆汽车在水平和倾斜路面上转弯时的情境.关于两辆汽车的受力情况,下列说法正确的是( )
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甲 乙
A.两车均需要平行路面的向心力
B.两车均受竖直向上的支持力
C.甲车一定受平行路面且指向弯道内侧的摩擦力
D.乙车一定受平行路面且指向弯道内侧的摩擦力
C 解析 乙车需要水平方向的向心力,所受的支持力垂直路面向上,选项A、B错误;甲车受到的重力和支持力垂直于路面,仅由水平方向上的摩擦力提供向心力,指向弯道内侧,选项C正确;当乙车转弯速度较小时,有沿倾斜路面向下的运动趋势,所受摩擦力指向弯道外侧,选项D错误.
2.(2018·北京卷)根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置.但实际上,赤道上方200 m处无初速度下落的小球将落在正下方位置偏东约6 cm处.这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大小成正比.现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”水平向西,则小球( )
A.到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零
B.到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零
C.落地点在抛出点东侧
D.落地点在抛出点西侧
D 解析 由于该“力”与竖直方向的速度大小成正比,所以从小球抛出至运动到最高点过程,该“力”逐渐减小到零,将小球的上抛运动分解为水平和竖直两个分运动,由于上升阶段,水平分运动是向西的变加速运动(水平方向加速度大小逐渐减小),故小球到最高点时速度不为零,水平向西的速度达到最大值,选项A错误;小球到最高点时竖直方向的分速度为零,由题意可知小球这时不受水平方向的力,故小球到最高点时水平方向加速度为零,选项B错误;下降阶段,由于受水平向东的力,小球的水平分运动是向西的变减速运动(水平方向加速度大小逐渐变大),故小球的落地点在抛出点西侧,选项C错误,D正确.
3.(2019·吉林长春质检)2022年冬奥会将在中国举办的消息,吸引了大量爱好者投入到冰雪运动中.若跳台滑雪比赛运动员从平台飞出后可视为平抛运动,现运动员甲以一定的初速度从平台飞出,轨迹为图中实线①所示,则质量比甲大的运动员乙以相同的初速度从同一位置飞出,其运动轨迹应为图中的( )
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A.① B.②
C.③ D.④
A 解析 根据平抛运动规律可知,平抛运动轨迹只与初速度有关,与物体质量无关,所以质量比甲大的运动员乙以相同的初速度从同一位置飞出时,其运动轨迹应为图中的①,选项A正确.
4.(2019·山西运城质检)如图所示,河的宽度为L,河水流速为u,甲、乙两船均以静水中的速度v同时渡河.出发时两船相距2L,甲、乙船头均与岸边成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( )
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A.甲船正好也在A点靠岸
B.甲船在A点下游靠岸
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
C 解析 甲、乙两船在垂直河岸方向的分速度均为vsin 60°,过河时间均为t=,故选项C正确.由乙恰好到达A点知,u=vsin 30°=v,则甲沿河岸方向的速度为u+v=v,沿河岸方向的位移为v·t=<2L,故选项A、B、D错误.
5.(2018·天津卷)滑雪运动深受人民群众喜爱.某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( )
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A.所受合外力始终为零 B.所受摩擦力大小不变
C.合外力做功一定为零 D.机械能始终保持不变
C 解析 运动员从A点滑到B点的过程中速率不变,则运动员做匀速圆周运动,合外力指向圆心,选项A错误.如图所示,运动员受到的沿圆弧切线方向的合力为零,即Ff=mgsin α,下滑过程中α减小,sin α变小,故摩擦力Ff变小,选项B错误.由动能定理知,匀速下滑动能不变,合外力做功为零,选项C正确.运动员下滑过程中动能不变,重力势能减小,机械能减小,选项D错误.