题目内容
【题目】某同学将乒乓球置于球拍中心,在水平跑道上从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v时,再做匀速直线运动,在整个过程中球一直保持在球拍中心不动,匀速运动时保持球拍的倾角θ不变,如图所示,设球在运动中受到的空气阻力随速度增大而增大,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,则( )
A.匀加速运动阶段,球拍对球的弹力不变
B.匀加速运动阶段,球拍的倾角小于θ且不变
C.匀速运动阶段,球拍对球的弹力不变
D.若匀速运动的速度v变大,球拍的倾角θ不变
【答案】C
【解析】解:A、加速阶段,设球拍对球的支持力为N′,球拍的倾角为θ,
水平方向由牛顿第二定律有:N′sinθ﹣kv=ma
竖直方向由平衡条件有:N′cosθ=mg
解得:tanθ′= + tanθ,N′= ,因为θ随速度改变,乒乓球匀加速过程中受到板的弹力变化,AB不符合题意.
C、在匀速运动阶段,有 ,球拍对球的弹力不变,C符合题意
D、mgtanθ=kv,解得: ,随速度的增大,角度增大,D不符合题意;
故答案为:C
以乒乓球为研究对象进行受力分析,根据牛顿第二运动定律列式求解。
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