2021衡水金卷理综调研卷

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10.AB【命题意图】本题以圆环在竖直平面内的运动为背景考查平拋运动、圆周运动等知识,意在考查考生的分析综合能力【解析】若将圆环从A点无初速度释放,由于不存在阻力,所以圆环只能到达圆轨道上与A点等高的点,并在该点与A点之间的轨道上做往复运动,不会离开轨道,A正确;若将质点从A点以6m/s的速度水平抛出,则质点到达B点时的竖直分速度,=tban53°=8m/s,设A、B两点间的竖直高度为h则有,=2gh,解得h=32m,则A、C两点间的竖直高度h=h R(1-cos53°)=4.8m,若将圆环从A点以t=6m/s的速度水平抛出,设圆环到达C点时的速度为v1,对圆环从A点到C点的过程,由机械能守恒定律有,m2 mgh圆环在C点时由牛顿第二定律有F1-mg=R,解得F=21.5N,由牛顿第三定律可知,圆环在C点对轨道的压力为21.5N,B正确;以A点所在平面为零势能面,代入数据可知2m2mng(2R-h),故圆环不能到达圆轨道最高点E,C错误;质点从A点运动到B点所用的时间t==0.8s,则A、B两点间的水平距离x4=040=4.8m,所以A、C两点间的水平距离x1c=xAB Rsin53°=8m,A、E两点间的竖直高度h"=2R-h′=3.2m,若圆环从E点射出后能回到A点,则圆环从E点运动到4点所用的时间=√/g=08,设圆环从E点射出时的速度为t2,则有xAc=t2t,从A点到E点,由机械能守恒定律有1m0212m g,解得h=2m/,D错误