飞机飞行时除受到发动机的推力外,还受到重力和作用在机翼上的升力,升力垂直于机翼所在平面向上,当飞机在空中盘旋时机翼向内侧倾斜(如图所示),以保证除发动机推力外的其他力的合力提供向心力.设飞机以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动时机翼与水平面成θ角,飞行周期为T,则下列说法正确的是( ) A.若飞行速率v不变,θ增大,则半径R增大 B.若飞行速率v不变,θ增大,则周期T增大 C.若θ不变,飞行速率v增大,则半径R增大 D.若飞行速率v增大,θ增大,则周期T可能不变 解析: v2飞机盘旋时重力mg和升力FN的合力F提供向心力,如图所示,因此有mgtanθ=m,R2v2πR2πv解得R=,T==.若飞行速率v不变,θ增大,则半径R减小,A项错误.若gtanθvgtanθ飞行速率v不变,θ增大,则周期T减小,B项错误.若θ不变,飞行速率v增大,则半vv′径R增大,C项正确.若飞行速率v增大,θ增大,如果满足=,则周期Ttanθtanθ′不变,D项正确. 答案:CD 二、非选择题 12.(2017·重庆七校期末联考)如图所示,A、B是水平传送带的两个端点,起初以v0=1 m/s的速度顺时针运转.今将一小物块(可视为质点)无初速度地轻放在A处,同时传送2带以a0=1 m/s的加速度加速运转,物块和传送带间的动摩擦因数为0.2,水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道CPN,其形状为半径R=0.8 m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,PN为其竖直直径,C点与B点的竖直距离为R,物块离开传送带后由C点恰好无碰撞落入轨道.g2取10 m/s,求: (1)物块由A端运动到B端所经历的时间; (2)A、C间的水平距离; (3)判断物块能否沿圆弧轨道到达N点. 解析:(1)物块离开传送带后由C点无碰撞落入轨道,则在C点物块的速度方向与C点 相 切,与竖直方向成45°,有vCx=vCy. 12物块从B点到C点做平抛运动,竖直方向:R=gt3,vCy=gt3, 2水平方向:xBC=vBt3. 得出vB=vCx=vCy=4 m/s, vC=2vB=42 m/s. 物块刚放上传送带时,由牛顿第二定律得μmg=ma, 2解得a=2 m/s. 物块历时t1后与传送带共速,则at1=v0+a0t1,解得t1=1 s, 则v1=at1=2 m/s<4 m/s, 故物块此时速度还没有达到vB,且此后的过程中由于a0<μg,物块将和传送带以共同的 加速度a0运动,设又历时t2到达B点,则有vB=v1+a0t2,得t2=2 s,所以从A运动到B的时间t=t1+t2=3 s. 1212(2)A、B间的距离x=at1+at1t2+a0t2=7 m. 22从B到C的水平距离xBC=vBt3=1.6 m, 所以A到C的水平距离xAC=x+xBC=8.6 m. 2mvN(3)物块能到达N点的速度要求满足mg=. R从C到N点机械能守恒,则 122?1?mvC=mgR?1+?+mv′2N. 22?2?由上两式解得v′N
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