题目内容

(2011?奉贤区二模)如图所示,三角形板ACD在竖直平面内绕C点沿顺时针方向以角速度ω匀速转动,∠ABC为直角且AB=BC=L.一质点P沿AD边作匀速运动,当三角形板ACD转动一周时P恰好从A点运动到B点,关于质点P下列说法正确的是(  )
分析:P点参与了两运动,一是做匀速运动,一是做圆周运动,它最终的运动是这两运动的合运动.
解答:解:A、质点P既参与了匀速运动,又参与了圆周运动,圆周运动是变速运动,所以两合运动仍是变速运动.故A正确.
    B、设匀速运动的速度为v,有
L
V
=
ω
,v=
.质点在P点时,匀速运动的速度为v,参与圆周运动的速度为ωL,两速度在同一方向上,最终的合速度为v+ωL.故B错误.
  C、质点P在A的速度是两个速度的合速度,沿AB边匀速运动的速度v1=
.做圆周运动的速度v2=
2
Lω,两速度的夹角为45°,根据余弦定理,合速度vA2=(
1
4π2
+
1
π
+2
)Lω,在B点的合速度vB=(
1
+1
)Lω,vB2=(
1
4π2
+
1
π
+1
)Lω.可知,A点的速度大于B点的速度,所以A点的动能大于B点的动能.故C正确.
 D、在A点,沿AB边匀速运动的速度v1=
.做圆周运动的速度v2=
2
Lω,两速度的夹角为45°,根据余弦定理,合速度vA2=(
1
4π2
+
1
π
+2
)Lω,设合速度与AB边得夹角为α,根据余弦定理,cosα=
v12+vA2-v22
2v1vA
,根据正弦定理
v2
sinα
=
vA
sina135°
,联立两式tanα=
2π+1
.故D正确.
故选ACD.
点评:解决本题的关键熟练运用运动的合成与分解,在该题中质点P参与了两运动,一是匀速直线运动,一绕C做圆周运动,最终的运动是这两运动的合运动.
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