新教材高考物理二轮复习专题1力与运动第3讲力与曲线运动课件

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【知识回顾•构建网络】
【感悟高考•真题再练】
1.(2023全国乙卷)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是(　　)
解析 物体做曲线运动时,合力指向轨迹的内侧,且与速度方向成锐角时,速率增大。小车从左向右运动,动能一直增加, 因此速率变大,速度的方向为轨迹的切线方向且指向右侧。选项D正确,A、B、C错误。
2.(2023湖南卷)如图甲所示,我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图乙所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,且轨迹交于P点,抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2,其中v1方向水平,v2方向斜向上。忽略空气阻力,关于两谷粒在空中的运动,下列说法正确的是(　　)
A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B.谷粒2在最高点的速度小于v1C.两谷粒从O到P的运动时间相等D.两谷粒从O到P的平均速度相等
解析 由题知,两谷粒在空中运动时只受重力,加速度均为重力加速度,A错误;谷粒1做平抛运动,谷粒2做斜上抛运动,因都过P点,说明从开始抛出到过P点,两谷粒竖直位移相同,根据位移公式 ,由此可知,谷粒2从O到P的运动时间长,平均速度小,C、D错误;从O到P,谷粒2运动时间长,但水平位移与谷粒1相等,且谷粒2在最高点的速度为其初速度的水平分量,故谷粒2在最高点的速度小于v1,B正确。
3.(多选)(2022山东卷)如图所示,某同学将离地1.25 m的网球以13 m/s的速度斜向上击出,击球点到竖直墙壁的距离为4.8 m。当网球竖直分速度为零时,击中墙壁上离地高度为8.45 m的P点。网球与墙壁碰撞后,垂直于墙面的速度分量大小变为碰前的0.75倍,平行于墙面的速度分量不变。重力加速度g取10 m/s2,网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为(　　)A.v=5 m/sB.v=3 m/sC.d=3.6 mD.d=3.9 m
解析 因为网球竖直分速度为零时击中墙壁,所以碰后网球做平抛运动,碰前逆向看网球也做平抛运动。
4.(2021山东卷)海鸥捕到外壳坚硬的鸟蛤(贝类动物)后,有时会飞到空中将它丢下,利用地面的冲击打碎硬壳。一只海鸥叼着质量m=0.1 kg的鸟蛤,在h=20 m的高度、以v0=15 m/s的水平速度飞行时,松开嘴巴让鸟蛤落到水平地面上。重力加速度g取10 m/s2,忽略空气阻力。
(1)若鸟蛤与地面的碰撞时间Δt=0.005 s,弹起速度可忽略,求碰撞过程中鸟蛤受到的平均作用力的大小F。碰撞过程中不计重力(2)在海鸥飞行方向下方的地面上,有一与地面平齐、长度l=6 m的岩石,以岩石左端为坐标原点,建立如图所示的坐标系。若海鸥水平飞行的高度仍为20 m,速度大小在15~17 m/s之间,为保证鸟蛤一定能落到岩石上,求释放鸟蛤位置的x坐标范围。
答案 (1)500 N　(2)[34 m,36 m] 解析 (1)设平抛运动的时间为t,鸟蛤落地前瞬间的速度大小为v。竖直方向分速度大小为vy,根据运动的合成与分解得在碰撞过程中,以鸟蛤为研究对象,取速度v的方向为正方向,由动量定理得-FΔt=0-mv联立代入数据得t=2 s,F=500 N。
(2)若释放鸟蛤的初速度为v1=15 m/s,设击中岩石左端时,释放点的x坐标为x1,击中右端时,释放点的x坐标为x2,有x1=v1t,x2=x1+l联立代入数据得x1=30 m,x2=36 m若释放鸟蛤时的初速度为v2=17 m/s,设击中岩石左端时,释放点的x坐标为x1',击中右端时,释放点的x坐标为x2',有x1'=v2t,x2'=x1'+l联立代入数据得x1'=34 m,x2'=40 m综上得x坐标范围为[34 m,36 m] 。
【方法规律归纳】1.三种渡河情景
2.四类关联速度模型
温馨提示 沿绳或杆方向的分速度使绳或杆伸缩,垂直于绳或杆方向的分速度使绳或杆转动,而相互关联的两物体沿绳或杆方向的分速度大小相等。
[典例1] (命题点3)单板滑雪U形池比赛是冬奥会比赛项目,其场地可以简化为如图甲所示的模型:U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成,轨道倾角为17.2°。某次练习过程中,运动员以vM=10 m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道,速度方向与轨道边缘线AD的夹角α=72.8°,腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点,不计空气阻力,重力加速度的大小g取10 m/s2,sin 72.8°=0.96,cs 72.8°=0.30。求:
(1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d;(2)M、N之间的距离l。
答案 (1)4.8 m　(2)12 m解析 (1)运动员从M点开始做斜抛运动,设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分速度为v1,由运动的合成与分解规律得v1=vMsin 72.8°①设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分加速度为a1,则gcs 17.2°=a1②由运动学公式得联立①②③式,代入数据得d=4.8 m。④
(2)在M点,设运动员在ABCD面内平行AD方向的分速度为v2,由运动的合成与分解规律得v2=vMcs 72.8°⑤设运动员在ABCD面内平行AD方向的分加速度为a2,则gsin 17.2°=a2⑥联立①②⑤⑥⑦⑧式,代入数据得l=12 m。⑨
破题:1.明确运动员做抛体运动的初速度方向和轨迹所在平面。2.根据题意将速度和加速度沿AD方向和垂直于AD方向分解,并求出两个方向的分量。3.由运动学公式求两个方向的运动距离。
素养提升 本题属于应用性和创新性题目,借助单板滑雪U形池比赛素材构建体育运动类情境。解题的关键是正确确定速度和加速度的分解方向,而不是斜抛运动中常见的沿水平方向和竖直方向分解。
【对点训练】1.(命题点1)如图所示,小船以大小为v(船在静水中的速度)、方向与上游河岸成θ角的速度从O处过河,经过一段时间,正好到达正对岸的O'处。现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O'处,在水流速度不变的情况下,可采取的方法是(　　)A.θ角不变且v增大B.θ角减小且v增大C.θ角增大且v减小D.θ角增大且v增大
答案 D解析 由题意可知, 要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O'处, 应使合速度增大,方向始终垂直于河岸。所以应使小船在静水中的速度增大,与上游河岸的夹角θ增大,如图所示,故选D。
思维点拨 小船渡河模型的分析思路
2.(易错防范 )(命题点2)如图所示,在水平力F作用下,物体B沿水平面向右运动,物体A恰匀速上升。下列说法正确的是(　　)A.物体B正向右做匀减速运动B.物体B正向右做加速运动C.地面对B的摩擦力减小D.斜绳与水平方向成30°角时,vA∶vB= ∶2
答案 D解析 将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向上的分速度等于A的速度,如图所示,根据平行四边形定则有vBcs α=vA,所以vB= ,当α减小时,物体B的速度减小,但B不做匀减速运动,选项A、B错误。
在竖直方向上,对B有mg=FN+FTsin α,FT=mAg,α减小,则支持力FN增大,根据Ff=μFN可知摩擦力Ff增大,选项C错误。根据vBcs α=vA,知斜绳与水平方向成30°时,vA∶vB= ∶2,选项D正确。
易错防范 本题易错点在于合速度的判断及数学关系的应用不熟练。
3. (命题点3)跳台滑雪是冬奥会比赛项目,被称作“勇敢者的运动”,其场地的简化图如图所示。雪坡OB段为倾角α=30°的斜面,某运动员从助滑道的最高点A由静止开始下滑,到达起跳点O时借助设备和技巧,使在O点的速度与水平方向成θ角,最后落在雪坡上的B点,起跳点O与落点B之间的距离OB为此项运动的成绩。已知A点与O点之间的高度差h=50 m,该运动员可视为质点,不计一切阻力和摩擦,g取10 m/s2。
(1)求该运动员在O点起跳时的速度大小。(2)该运动员以多大的起跳角θ起跳才能取得最佳成绩,最佳成绩为多少?(3)在(1)问中,该运动员离开雪坡的最大距离。
(2)将起跳时速度v0和重力加速度g沿雪坡方向和垂直于雪坡方向分解,如图所示。a1=gcs 30°,a2=gsin 30°设运动员从O点到B点的时间为t,运动员离开雪坡的距离为s,则所以当2θ+30°=90°,即θ=30°时取得最佳成绩,为lmax=200 m。
【方法规律归纳】1.处理平抛运动(或类平抛运动)的四条注意事项(1)处理平抛运动(或类平抛运动)时,一般将运动沿初速度方向和垂直于初速度方向进行分解,先按分运动规律列式,再用运动的合成求合运动。　　　　 实际就是分解位移(2)对于在斜面上平抛又落到斜面上的问题,其竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切值。　　　　　　　 实际就是分解速度(3)若平抛的物体垂直打在斜面上,则物体打在斜面上瞬间,其水平速度与竖直速度之比等于斜面倾角的正切值。(4)做平抛运动的物体,其位移方向与速度方向一定不同。温馨提示 处理类平抛运动问题时,确定加速度是解题关键。
2.对多物体平抛问题的四点提醒(1)两条平抛运动轨迹的交点是两物体的必经之处,是物体相遇的必要条件。 相遇还要同时到达(2)若两物体同时从同一高度抛出,则两物体始终处在同一高度。(3)若两物体同时从不同高度抛出,则两物体高度差始终与抛出点高度差相同。(4)若两物体从同一高度先后抛出,则两物体高度差随时间均匀增大 相对对方都是匀速运动
【对点训练】4. (命题点1)如图所示,水平地面固定半径为5 m的四分之一圆弧ABC,O为圆心。在圆心O右侧同一水平线上某点水平向左抛出一个小球,可视为质点,恰好垂直击中圆弧上的D点,D点到水平地面的高度为2 m,g取10 m/s2,则小球的抛出速度是(　　)
5.(多选)(易错防范 )(命题点2)如图所示,小球a从倾角为θ=60°的固定粗糙斜面顶端以速度v1沿斜面匀速下滑,同时将另一小球b在斜面底端正上方与小球a等高处以速度v2水平抛出,两球恰在斜面中点P相遇,则下列说法正确的是(　　)A.v1∶v2=2∶1B.v1∶v2=1∶1C.若小球b以速度2v2水平抛出,则两小球仍能相遇D.若小球b以速度2v2水平抛出,则小球b落在斜面上时,小球a在小球b的下方
答案 AD解析如图所示,小球b在斜面底端正上方与小球a等高处水平抛出,与小球a在斜面中点P相遇,可知相遇时两球的水平位移相等,有v1tcs θ=v2t,解得v1∶v2=2∶1,A正确,B错误。竖直位移也相等,有ya=v1tsin θ=yb= t,易知v1sin θ= ; 小球b以速度2v2水平抛出时落在斜面上的A点,小球b落到A点所用的时间记为t2,yb2= t2,ya2=v1t2sin θ,由图易知t2 ,故yb2易错防范 出错往往在于不能正确挖掘题目中的隐含条件“同时,同位”。
6.(命题点4)如图所示,一同学分别在同一直线上的A、B、C三个位置投掷篮球,结果都垂直击中篮筐,速度分别为v1、v2、v3。若篮球出手时高度相同,出手速度与水平方向的夹角分别为θ1、θ2、θ3,下列说法正确的是(　　)A.v1>v2>v3B.v1θ2>θ3D.θ1=θ2=θ3
思维点拨 斜抛运动问题多为斜上抛运动,可以在最高点分成两段处理,后半段为平抛运动,前半段的逆运动可以看成相等初速度的反向平抛运动。
7.(命题点3)下图是排球场地的示意图。排球场ABCD为矩形,长边AD为l,前场区的长度为 ,宽AB为 ,网高为h。在排球比赛中,对运动员的弹跳水平要求很高。如果运动员的击球点的高度低于某个临界值,那么无论水平击球的速度多大,排球不是触网就是越界。不计空气阻力。下列说法正确的是(　　)
若在底线EF正上方某高度沿垂直AB方向水平击球,打到触网点与打到AB线时间之比为1∶4,则下落高度之比为1∶16,所以临界高度与网高之比为16∶15,临界高度为 h,C正确。临界高度与发球点到网的距离和发球点到落点的距离的比值有关,所以不管向哪个方向发球,这个比值是相同的,所以临界高度也相同,D错误。
【方法规律归纳】1.圆周运动的两类典型问题(1)水平面内的圆周运动——做好“临界”分析　　　　　 　绳恰好伸直①绳的临界:拉力FT=0。②接触面滑动临界:F=Ffmax。 最大静摩擦力③接触面分离临界:FN=0。
(2)竖直面内的圆周运动(轻绳模型和轻杆模型)
温馨提示 圆周运动最高点和最低点的合力完全提供向心力,最高点和最低点的动能(速度)用动能定理或机械能守恒定律联系。
2.解答圆周运动动力学临界问题的关键三步(1)判断临界状态:有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼,明显表明题述的过程存在着临界点;若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语,表明题述的过程存在着“起止点”,而这些起止点往往就对应着临界状态;若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明题述的过程存在着极值,这个极值点也往往对应着临界状态。(2)确定临界条件:判断题述的过程存在临界状态之后,要通过分析弄清临界状态出现的条件,并以数学形式表达出来。(3)选择物理规律:当确定了物体运动的临界状态和临界条件后,要分别对不同的运动过程或现象,选择相对应的物理规律,然后列方程求解。温馨提示 解答圆周运动动力学临界问题往往从向心力的供需关系分析。
[典例2](命题点1、3)如图所示,餐桌中心是一个半径为r=1.5 m的圆盘,圆盘可绕中心轴转动,近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘的动摩擦因数为μ1=0.6,与餐桌的动摩擦因数为μ2=0.225,餐桌离地高度为h=0.8 m。设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2。(1)为使物体不滑到餐桌上,圆盘的角速度ω的最大值为多少?(2)缓慢增大圆盘的角速度,物体从圆盘上甩出,为使物体不滑落到地面,餐桌半径R的最小值为多大?(3)若餐桌半径R'= r,则在圆盘角速度缓慢增大时,物体从圆盘上被甩出后滑落到地面上的位置到从圆盘甩出点的水平距离l为多少?
答案 (1)2 rad/s　(2)2.5 m　(3)2.1 m解析 (1)由题意可得,当小物体在圆盘上随圆盘一起转动时,圆盘对小物体的静摩擦力提供向心力,所以随着圆盘转速的增大,小物体受到的静摩擦力增大。当静摩擦力最大时,小物体即将滑动,此时圆盘的角速度达到最大,则有Ffmax=μ1FN=mrω2FN=mg
(2)由题意可得,当物体滑到餐桌边缘时速度恰好减为零,对应的餐桌半径取最小值。设物体在餐桌上滑动的位移为s,物块在餐桌上做匀减速运动的加速度大小为a,则Ff=μ2mg所以a=μ2g=2.25 m/s2物体在餐桌上滑动的初速度为v0=ωr=3 m/s由运动学公式得v2- =-2as,可得s=2 m
(3)物体滑离餐桌时,开始做平抛运动,平抛的初速度为物体在餐桌上滑动的末速度v'。
破题:1.明确运动过程:物体在圆盘上保持相对静止时做匀速圆周运动,滑到桌面上后做匀减速直线运动,离开桌面后做平抛运动。2.弄清临界条件:一是物体在圆盘上发生相对运动的临界条件是静摩擦力达到最大静摩擦力,即等于滑动摩擦力;二是物体不滑落到地面的临界条件是物体滑到餐桌边缘时速度恰好为零。
[典例3](多选)(命题点2)如图所示,轻杆长为3l,在杆的两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球A为l处的点O装在光滑的水平转动轴上,外界给予系统一定的能量后,杆和球在竖直面内转动。在转动的过程中,忽略空气的阻力。若球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力,则球B在最高点时,下列说法正确的是(　　)
C.杆对球A的作用力为0.5mgD.杆对水平轴的作用力为1.5mg
思维点拨 “球B在最高点对杆恰好无作用力”是解答本题的突破口,在最高点对球的受力分析,可求球B在最高点的速度,利用两球有相同的角速度和半径关系可求球A的速度,进一步利用牛顿第二定律可求球A的受力情况。
素养提升 竖直面内圆周运动的解题思路
【对点训练】8.(易错防范 )(命题点1)如图所示,水平转台上的小物体A、B通过轻弹簧连接,并静止在转台上,现从静止开始缓慢增大转台的转速(在每个转速下都可认为转台匀速转动),已知A、B的质量分别为m、2m,A、B与转台间的动摩擦因数均为μ,A、B离转台中心的距离分别为1.5r、r,已知弹簧的原长为1.5r,劲度系数为k,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法正确的是(　　)
A.当B受到的摩擦力为零时,A受到的摩擦力沿半径指向转台中心B.B先相对于转台发生滑动
9.(命题点2)有一种被称为“魔力陀螺”的玩具如图甲所示,陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔法一样,它可等效为一质点在圆轨道外侧运动的模型,如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动,受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F,当质点以速率 通过A点时,对轨道的压力为其重力的7倍,不计摩擦和空气阻力,质点质量为m,重力加速度为g,则(　　)
A.强磁性引力的大小F=7mgB.质点在A点对轨道的压力小于其在B点对轨道的压力C.只要质点能做完整的圆周运动,则质点对A、B两点的压力差恒为5mgD.若强磁性引力大小为2F,为确保质点做完整的圆周运动,则质点通过B点的最大速率为
思维点拨 注意“两点一联”,即最高点和最低点的动力学分析及两点之间的关联。
10.(命题点3)如图所示,一内壁光滑的圆弧形轨道ACB固定在水平地面上,轨道的圆心为O,半径R=0.5 m,C为最低点,其中OB水平,∠AOC=37°。一质量m=2 kg的小球从轨道左侧距地面高h=0.55 m的某处水平抛出,恰好从轨道A点沿切线方向进入圆弧形轨道,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,求:(1)小球抛出点到A点的水平距离;(2)小球运动到B点时对轨道的压力大小。
答案 (1)1.2 m(2)68 N
(2)小球从抛出到B点过程,由动能定理得解得F=68 N由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力大小F'=F=68 N。
思维点拨 “恰好从轨道A点沿切线方向进入圆弧形轨道”是解题突破口,即告诉我们平抛运动末速度的方向,接下来肯定是分解速度了。
【主题概述】生活中的曲线运动非常多,涉及方方面面。一、运动的合成与分解方面的有关情境小船渡河:小船(有动力)渡河同时参与了两个分运动,一个是小船因自身动力的运动,一个是随河水流动的运动,而船的实际运动是这两种运动的合成。风中跳伞:跳伞运动员在水平方向的风中跳伞后,在竖直方向上做变加速直线运动,水平方向随风做直线运动,实际运动为二者的合运动。
二、抛体运动方面的有关情境生活方面:打水漂、套圈、飞车过壕沟、浇草坪的旋转水龙头等。体育方面:立定跳远、跳高、各种球类运动、跳台滑雪等体育运动。三、圆周运动方面的有关情境过山车、旋转飞椅、水流星、汽车过拱桥、火车转弯、洗衣机脱水筒、旋转餐桌、单杠运动中的单臂大回环等。
【考向预测】生活中的曲线运动也是高考必考内容之一,通常以日常生活情境或体育运动情境为素材,考查运动的合成与分解、平抛运动和圆周运动等知识点,在具体题目中往往涉及临界极值问题,解题时要注意临界状态的分析。
【典例分析】[典例](多选) 跳台滑雪比赛的赛道由助滑道、起跳区、着陆坡和停止区组成。假设运动员以水平初速度v从起跳区边缘A点飞出直至落在着陆坡上B点,相关数据可由传感器实时测量记录,运动员的水平位移x随时间t变化的图像如图乙所示,下落高度h随时间t变化的图像如图丙所示,两图中的虚线为模拟运动员不受空气阻力时的情形,实线为运动员受到空气阻力时的情形,两类情形下运动员在空中飞行的时间相同,均为t0=3 s,斜坡足够长,重力加速度大小g取10 m/s2,则(　　)
A.因两类情况下运动员位移的方向相同,所以B.两类情况下滑雪运动员着陆时速度方向一定相同C.滑雪运动员水平初速度v=20 m/sD.两类情况下滑雪运动员在着陆坡上落点间的距离为3 m
解析 因为两类情况都是落在斜坡上,即位移方向与斜坡夹角相同,所以 ,A正确。在有阻力的情况下,水平、竖直方向的速度会减小,因位移—时间图像的斜率表示速度,由题图乙、丙可知,两种情况落在斜坡上时,水平方向和竖直方向速度减小的情况不同,所以两类情况下滑雪运动员着陆时速度方向不一定相同,B错误。
情境分析本题属于综合性、应用性题目,以体育运动中“跳台滑雪”为素材创设体育运动情境。构建斜面上的平抛运动模型、运动的合成与分解模型,同时借助运动图像给予有关信息,对考生理解能力、模型构建能力、信息获取能力、逻辑推理能力、分析综合能力有较高要求。素养提升 首先要认真审题,突出重点,从题干和题图中获取关键信息;其次要构建物理模型,明确考查要点;最后利用有关物理规律求解结果。
【类题演练】1. 一人骑自行车向东行驶,当车速为4 m/s时,他感到风从正南方向吹来,当车速增加到7 m/s时,他感到风从东南方向(东偏南45°)吹来。假设风速的方向和大小恒定,则风对地的速度大小为(　　)A.4 m/s B.5 m/sC.6 m/s D.7 m/s
答案 B解析 当车速为4 m/s时,人感到风从正南方向吹来,画出矢量图如图甲所示,可得风对地的速度大小沿行驶方向的分速度为4 m/s,当车速增加到7 m/s时,他感到风从东南方向(东偏南45°)吹来,画出矢量图如图乙所示,可知风对地的速度大小沿着垂直于行驶方向的分速度大小为3 m/s,因此风对地的速度大小为5 m/s,故B正确。
2.(多选) 自行车运动员在水平道路上转弯,转弯轨迹可看成一段半径为R的圆弧,运动员始终与自行车在同一平面内。转弯时,只有当地面对车的作用力通过车(包括人)的重心时,车才不会倾倒。设自行车和人的总质量为m,轮胎与路面间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。下列说法正确的是(　　)A.车受到地面的支持力方向与车所在平面平行B.转弯时车不发生侧滑的最大速度为C.转弯时车与地面间的静摩擦力一定为μmgD.转弯速度越大,车所在平面与地面的夹角越小
3.中国的面食文化博大精深,种类繁多,其中“山西刀削面”堪称一绝,传统的操作手法是一手托面、一手拿刀,直接将面削到开水锅里。如图所示,面叶刚被削离时距开水锅的高度为h,与锅沿的水平距离为l,锅的半径也为l,将削出的面叶的运动视为平抛运动,且面叶都落入锅中,重力加速度为g,则下列关于所有面叶在空中运动的描述错误的是(　　)A.运动的时间都相同B.速度的变化量都相同C.落入锅中时,最大速度是最小速度的3倍
4.(多选)(2021河北衡水中学高三四调)如图甲所示,在公元1267~1273年闻名于世的“襄阳炮”其实是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石袋中,在短臂端挂上重物。发射前将长臂端往下拉至地面,然后突然松开,石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示。将一质量m=80 kg的可视为质点的石块装在长l= m的长臂末端的石袋中,初始时长臂与水平面成α=30°。松开后,长臂转至竖直位置时,石块被水平抛出,落在水平地面上。石块落地点与O点的水平距离s=100 m。忽略长臂、短臂和石袋的质量,不计空气阻力和所有摩擦,g取10 m/s2,下列说法正确的是(　　)
A.石块水平抛出时的初速度为25 m/sB.重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量C.石块从A到最高点的过程中,石袋对石块做功1.16×105 JD.石块圆周运动至最高点时,石袋对石块的作用力大小为1.42×104 N