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高中 | 水平面内的圆周运动模型题目答案及解析如下,仅供参考!
必修2
第五章 曲线运动
5.7 生活中的圆周运动
水平面内的圆周运动模型
如图甲所示,半径为$R$、内壁光滑的圆柱形圆筒竖直固定,在距底面高$h$处将一小滑块以初速度$v_0$沿水平切线方向射入圆筒(俯视图如图乙所示),小滑块将沿圆筒内壁旋转滑下。在滑块下滑到底端的过程中,下列说法正确的是$(\quad\ \ \ \ )$
筒壁对滑块的弹力逐渐增大
","仅增大$v_0$,滑块运动的时间减少
","仅增大$h$,滑块旋转的圈数不变
","仅减小$R$,滑块运动的路程不变
"]$\rm A$、滑块在竖直方向做自由落体运动,在水平面内做匀速圆周运动,圆筒壁对小滑块的弹力提供向心力,小滑块圆周运动的向心力大小不变,圆筒壁对小滑块的弹力大小不变,故$\rm A$错误;
$\rm B$、滑块在竖直方向做自由落体运动,竖直分位移$h=\dfrac{1}{2}g{{t}^{2}}$,运动时间$t=\sqrt{\dfrac{2h}{g}}$,仅增大$v_{0}$,滑块的运动时间不变,故$\rm B$错误;
$\rm C$、滑块做匀速圆周运动的周期$T=\dfrac{2\pi R}{{{v}_{0}}}$,滑块旋转的圈数$n=\dfrac{t}{T}$,仅增大$h$,$T$不变而$t$增加,旋转圈数增加,故$\rm C$错误;
$\rm D$、滑块的路程$s=n\cdot 2\pi R=\dfrac{t}{T}\cdot 2\pi R={{v}_{0}}\sqrt{\dfrac{2h}{g}}$,仅减小$R$,滑块运动的路程不变,故$\rm D$正确。
故选:$\rm D$。
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