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1、2022年高中物理 第五章 第1節(jié) 曲線運(yùn)動練習(xí) 新人教版必修2
一、選擇題(1~4題為單選題,5、6題為多選題)
1.(宿遷市三校xx~xx學(xué)年高一下學(xué)期聯(lián)考)關(guān)于曲線運(yùn)動的說法正確的是( )
A.速率不變的曲線運(yùn)動加速度為0
B.做曲線運(yùn)動的物體所受合外力可能為0
C.變速運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動
D.曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動
答案:D
解析:曲線運(yùn)動的速度方向時刻改變,所以曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動,加速度(合外力)不可能為0,故A、B錯誤,D正確;顯然選項C錯誤。
2.假如在彎道上高速行駛的賽車,突然后輪脫離賽車,關(guān)于脫離賽車后的車輪的運(yùn)動情況,以下說法正確的是( )
2、A.仍然沿著汽車行駛的彎道運(yùn)動
B.沿著與彎道垂直的方向飛出
C.沿著脫離時輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動,離開彎道
D.上述情況都有可能
答案:C
解析:賽車沿彎道行駛,任一時刻賽車上任何一點的速度方向都是賽車運(yùn)動的曲線軌跡上對應(yīng)點的切線方向。被甩出的后輪的速度方向就是甩出點軌跡的切線方向。所以C選項正確。
3.(濟(jì)南一中xx~xx學(xué)年高一下學(xué)期期中)質(zhì)點在一平面內(nèi)沿曲線由P運(yùn)動到Q,如果用v、a、F分別表示質(zhì)點運(yùn)動過程中的速度、加速度和受到的合外力,下列圖象可能正確的是( )
答案:D
解析:做曲線運(yùn)動的物體,其速度方向就是曲線上那一點的切線方向,曲線運(yùn)動的軌跡向合外力的方
3、向彎曲,而合外力的方向就是加速度的方向,故只有D項正確。
4.(山東師大附中xx~xx學(xué)年高一下學(xué)期期中)如圖所示,在玻璃管的水中有一紅蠟塊正在勻速上升,若紅蠟塊在A點勻速上升的同時,使玻璃管從AB位置水平向右做勻加速直線運(yùn)動,則紅蠟塊實際運(yùn)動的軌跡是圖中的( )
A.直線P B.曲線Q
C.曲線R D.三條軌跡都有可能
答案:B
解析:紅蠟塊參與了豎直方向的勻速直線運(yùn)動和水平方向的勻加速直線運(yùn)動這兩個分運(yùn)動,實際運(yùn)動的軌跡即是合運(yùn)動的軌跡。由于它在任意一點的合速度方向是向上或斜向右上的,而合加速度就是水平方向的加速度,方向是水平向右的,合加速度和合速度之間有一定
4、夾角,故軌跡是曲線。又因為物體做曲線運(yùn)動的軌跡曲線總向加速度方向偏折(或加速度方向總指向曲線的凹向),本題選B。
5.已知河水自西向東流動,流速為v1,小船在靜水中的速度為v2,且v2>v1,用小箭頭表示船頭的指向及小船在不同時刻的位置,虛線表示小船過河的路徑,則下圖中可能正確的是( )
答案:CD
解析:小船的路徑應(yīng)沿合速度方向,不可能與船頭指向相同,故A、B錯誤,C、D正確。
6.(山西大學(xué)附中高一下學(xué)期期中)跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項目,如圖所示,當(dāng)運(yùn)動員從直升飛機(jī)由靜止跳下后,在下落過程中不免會受到水平風(fēng)力的影響,下列說法中正確的是( )
A.風(fēng)力越大,
5、運(yùn)動員下落時間越長,運(yùn)動員可完成更多的動作
B.風(fēng)力越大,運(yùn)動員著地速度越大,有可能對運(yùn)動員造成傷害
C.運(yùn)動員下落時間與風(fēng)力無關(guān)
D.運(yùn)動員著地速度與風(fēng)力無關(guān)
答案:BC
解析:根據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性原理,水平方向吹來的風(fēng)不會影響豎直方向的運(yùn)動,A錯誤,C正確;根據(jù)速度的合成,落地時速度v=,風(fēng)速越大,vx越大,則降落傘落地時速度越大,B正確,D錯誤。
二、非選擇題
7.在一次漂流探險中,探險者駕駛摩托艇想上岸休息,江岸是平直的,江水沿江向下流速為v,摩托艇在靜水中航速為u,探險者離岸最近點O的距離為d。如果探險者想在最短的時間內(nèi)靠岸,則摩托艇登陸的地點離O的距離為多少?
答案
6、:d
解析:
如果探險者想在最短的時間內(nèi)靠岸,摩托艇的船頭應(yīng)垂直于河岸,即u垂直于河岸,如圖所示,則探險者運(yùn)動的時間為t=,那么摩托艇登陸的地點離O的距離為x=vt=d
能力提升
一、選擇題(1~3題為單選題,4、5題為多選題)
1.如圖所示為一個做勻變速曲線運(yùn)動的質(zhì)點的軌跡示意圖,已知在B點時的速度與加速度相互垂直,則下列說法中正確的是( )
A.D點的速率比C點的速率大
B.A點的加速度與速度的夾角小于90°
C.A點的加速度比D點的加速度大
D.從A到D加速度與速度的夾角先增大后減小
答案:A
解析:質(zhì)點做勻變速曲線運(yùn)動,合力的大小方向均不變,加速度不變,
7、故C錯誤;由B點速度與加速度相互垂直可知,合力方向與B點切線垂直且向下,故質(zhì)點由C到D過程,合力方向與速度方向夾角小于90°,速率增大,A正確;A點的加速度方向與過A的切線,即速度方向夾角大于90°,B錯誤;從A到D加速度與速度的夾角一直變小,D錯誤。
2.如圖所示,滑塊A套在豎直光滑的細(xì)桿MN上,A通過細(xì)繩繞過定滑輪與物塊B連在一起.令A(yù)向上運(yùn)動的速度為vA,B向下運(yùn)動的速度為vB,則當(dāng)連接滑塊A的繩子處于水平位置時,一定有( )
A.vA>vB B.vA=vB
C.vA
8、,則v1為拉繩的速度,即為B物體的運(yùn)動速度vB=v1=vAcosθ,當(dāng)繩子處于水平時θ=90°,vB=0。
3.(鄂南、鄂州、黃石xx~xx學(xué)年高一下學(xué)期三校聯(lián)考)質(zhì)量m=4kg的質(zhì)點靜止在光滑水平面上的直角坐標(biāo)系的原點O處,先用沿+x軸方向的力F1=8N作用了2s,然后撤去F1;再用沿+y方向的力F2=24N作用了1s,則質(zhì)點在這3s內(nèi)的軌跡圖為圖中的( )
答案:D
解析:x1=a1t=××22m=4m,x2=a1t1t2=2×2×1m=4m,y=a2t=××12m=3m,所以質(zhì)點在3s末的位置坐標(biāo)為(8m,3m),又根據(jù)物體做曲線運(yùn)動的條件可判D選項正確。
4.(江西白鷺洲
9、中學(xué)xx~xx學(xué)年高一下學(xué)期期中)在雜技表演中,猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速運(yùn)動,同時人頂著直桿以速度v0水平勻速移動,經(jīng)過時間t,猴子沿桿向上移動的高度為h,人頂桿沿水平地面移動的距離為x,如圖所示。關(guān)于猴子的運(yùn)動情況,下列說法中正確的是( )
A.相對地面的運(yùn)動軌跡為直線
B.相對地面做勻變速曲線運(yùn)動
C.t時刻猴子對地的速度大小為v0+at
D.t時間內(nèi)猴子對地的位移大小為
答案:BD
解析:猴子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動,豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,猴子的實際運(yùn)動軌跡為曲線;因為猴子受到的合外力恒定(因為加速度恒定),所以相對地面猴子做
10、的是勻變速曲線運(yùn)動;t時刻猴子對地的速度大小為vt=;t時間內(nèi)猴子對地的位移大小為l=。
5.(廣東惠州華羅庚中學(xué)xx~xx學(xué)年高一下學(xué)期期中)一質(zhì)點在xOy平面內(nèi)從O點開始運(yùn)動的軌跡如圖所示,則下列判斷正確的是( )
A.若x方向始終勻速,則y方向先加速后減速
B.若x方向始終勻速,則y方向先減速后加速
C.若y方向始終勻速,則x方向先減速后加速
D.若y方向始終勻速,則x方向先加速后減速
答案:BD
解析:在x方向,質(zhì)點若始終勻速,則表明質(zhì)點受到的合外力沿y方向。由于做曲線運(yùn)動的物體受到的合外力指向軌跡的凹側(cè),由此可知,合外力的方向先沿y軸的負(fù)方向,后沿y軸的正方向。結(jié)
11、合軌跡圖可知,合外力先與速度方向夾鈍角,后與速度方向夾銳角,因此在y方向上質(zhì)點先減速后加速,故選項A錯誤,選項B正確;同理可知,選項C錯誤,選項D正確。
二、非選擇題
6.2015年5月16日,全國山地自行車冠軍賽在撫順市舉行。若某一路段車手正在騎自行車以4m/s的速度向正東方向行駛,天氣預(yù)報報告當(dāng)時是正北風(fēng),風(fēng)速也是4m/s,則車手感覺的風(fēng)速多大?方向如何?
答案:4m/s 東北風(fēng)
解析:以人為參考系,氣流水平方向上有向西的4m/s的速度,向南有4m/s的速度,所以合速度為4m/s,方向為西南方向,如圖所示。由圖可知騎車的人感覺到風(fēng)速方向為東北方向的東北風(fēng)。
7. 直升機(jī)空投物
12、資時,可以停留在空中不動,設(shè)投出的物資離開飛機(jī)后由于降落傘的作用在空中能勻速下落,無風(fēng)時落地速度為5m/s。若飛機(jī)停留在離地面100m 高處空投物資,由于風(fēng)的作用,使降落傘和物資在豎直下落時又以1m/s的速度勻速水平向北運(yùn)動,求:
(1)物資在空中運(yùn)動的時間;
(2)物資落地時速度的大??;
(3)物資在下落過程中水平方向移動的距離。
答案:(1)20s (2)m/s (3)20m
解析:如圖所示,物資的實際運(yùn)動可以看做是豎直方向的勻速直線運(yùn)動和水平方向的勻速直線運(yùn)動兩個分運(yùn)動的合運(yùn)動。
(1)分運(yùn)動與合運(yùn)動具有等時性,故物資實際運(yùn)動的時間與豎直方向分運(yùn)動的時間相等。
所以t==s=20s
(2)物資落地時vy=5m/s,vx=1m/s,由平行四邊形定則得v==m/s=m/s
(3)物資水平方向的位移大小為
x=vxt=1×20m=20m