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在无风的环境,某人在高处释放静止的篮球,篮球竖直下落;如果先让篮球以一定的角速度绕过球心的水平轴转动(如图)再释放,则篮球在向下掉落的过程中偏离竖直方向做曲线运动。其原因是,转动的篮球在运动过程中除受重力外,还受到空气施加的阻力和偏转力。这两个力与篮球速度的关系大致为:,方向与篮球运动方向相反;,方向与篮球运动方向垂直。下列说法正确的是( )
A.、是与篮球转动角速度无关的常量
B.篮球可回到原高度且角速度与释放时的角速度相同
C.人站得足够高,落地前篮球有可能向上运动
D.释放条件合适,篮球有可能在空中持续一段水平直线运动
【回答】
C
【解析】
A.篮球未转动时,篮球竖直下落,没有受到偏转力的作用,而篮球转动时,将受到偏转力的作用,所以偏转力中的与篮球转动角速度有关,故A错误;
B.空气阻力一直对篮球做负功,篮球的机械能将减小,篮球的角速度也将减小,所以篮球没有足够的能量回到原高度,故B错误;
C.篮球下落过程中,其受力情况如下图所示
篮球下落过程中,由受力分析可知,随着速度不断增大,篮球受到和的合力沿竖直方向的分力可能比重力大,可使篮球竖直方向的分速度减小为零或变成竖直向上,所以篮球可能向上运动,故C正确;
D.如果篮球的速度变成水平方向,则空气阻力的作用会使篮球速度减小,则篮球受到的偏转力将变小,不能保持与重力持续等大反向,所以不可能在空中持续一段水平直线运动,故D错误。
故选C。
知识点:共点力的平衡
题型:选择题
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