答案 BC
2.(2018北京卷,20)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
解析 小球水平方向加速度ax=F_x/m=(kv_y)/m与竖直方向速度成正比。小球上升过程中,竖直方向加速度向下,做匀减速直线运动,所以水平方向加速度逐渐减小;则小球水平方向做方向向西、加速度减小的加速运动。上升到最高点时,竖直方向速度为零,所以水平方向加速度为零,此时速度向西,A、B两项错误。小球下落过程中,竖直方向做匀加速直线运动,所以水平方向加速度逐渐增大;水平方向加速度向东,向西做加速度增大的减速运动, 所以落地点在抛出点西侧,C项错误,D项正确。
答案 D
见《自学听讲》P54
一 曲线运动的条件和特征
1.条件
物体受到的合外力方向与速度方向始终不共线。
2.特征
(1)运动学特征:做曲线运动的物体的速度方向时刻发生变化,即曲线运动一定为变速运动。
(2)动力学特征:由于做曲线运动的物体所受合外力一定不为零且和速度方向始终不在同一条直线上(做曲线运动的条件)。合外力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向,合外力在沿速度方向上的分力改变物体速度的大小。
(3)轨迹特征:曲线运动的轨迹始终夹在合外力的方向与速度的方向之间,而且向合外力的一侧弯曲。
(4)能量特征:如果物体所受的合外力始终和物体的速度垂直,则合外力对物体不做功,物体的动能不变;若合外力不与物体的速度方向垂直,则合外力对物体做功,物体的动能发生变化。
例1 一个物体在光滑水平面上沿曲线MN运动,如图所示,其中A点是曲线上的一点,虚线1、2分别是过A点的切线和法线,已知该过程中物体所受的合外力是恒力,则当物体运动到A点时,合外力的方向可能是( )。
A.沿F1或F5的方向
B.沿F2或F4的方向
C.沿F2的方向
D.不在MN曲线所确定的水平面内
答案 C