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1、第二模塊 第4章 第1單元
一、選擇題
1.(2020年巢湖模擬)關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,下列說法中正確的是
( )
A.做直線運(yùn)動(dòng)的物體一定受到外力的作用
B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定受到外力的作用
C.物體受到的外力越大,其運(yùn)動(dòng)速度越大
D.物體受到的外力越大,其運(yùn)動(dòng)速度的變化越快
解析:若物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)可以不受外力作用,所以A錯(cuò).做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,加速度不為零,一定受到外力的作用,B對(duì).物體受到的外力越大,只能說明其加速度越大,C錯(cuò),D對(duì).
答案:BD
2.跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目,當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從直升飛機(jī)由靜止跳下后,在下落過程中不免會(huì)受到水平
2、風(fēng)力的影響,下列說法中正確的是
( )
A.風(fēng)力越大,運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間越長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)員可完成更多的動(dòng)作
B.風(fēng)力越大,運(yùn)動(dòng)員著地速度越大,有可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成傷害
C.運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力無關(guān)
D.運(yùn)動(dòng)員著地速度與風(fēng)力無關(guān)
解析:運(yùn)動(dòng)員下落過程中,下落時(shí)間僅與豎直方向的運(yùn)動(dòng)有關(guān),與水平方向的運(yùn)動(dòng)無關(guān),即A錯(cuò),C正確.著地速度是豎直方向速度與風(fēng)速的合成,即B正確.D錯(cuò).
答案:BC
3.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)互成銳角的恒力F1和F2作用,由靜止開始運(yùn)動(dòng),若運(yùn)動(dòng)過程中保持二力方向不變,但F1突然增大到F1+ΔF,則質(zhì)點(diǎn)以后
( )
A.一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
B.在相等時(shí)間內(nèi)速度的變化一定
3、相等
C.可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.可能做變加速曲線運(yùn)動(dòng)
解析:本題主要考查物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件、物體做勻變速運(yùn)動(dòng)的條件,分別分析如下:
F1、F2為恒力,質(zhì)點(diǎn)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),F(xiàn)1突變后仍為恒力,但合力的方向與速度方向不再共線,所以物體將做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故A正確.
由加速度的定義a=知在相等時(shí)間Δt內(nèi)Δv=a·Δt必相等,故B正確.
勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件是F合=0,所以不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò).
由于F1突變后,F(xiàn)1+ΔF和F2的合力仍為恒力,故加速度不可能變化,故D錯(cuò).
答案:AB
4.某人站在自動(dòng)扶梯上,經(jīng)過t1時(shí)間從一樓升到二樓,如果自動(dòng)扶梯不運(yùn)動(dòng),人沿著
4、扶梯從一樓走到二樓的時(shí)間為t2.現(xiàn)使自動(dòng)扶梯正常運(yùn)動(dòng),人也保持原有速度沿扶梯向上走,則人從一樓到二樓的時(shí)間是
( )
A.t2-t1 B.
C. D.
解析:扶梯運(yùn)動(dòng)的速度v1=,人運(yùn)動(dòng)的速度v2=,所求情況下的速度v3=v1+v2,所以t==,故C正確.
答案:C
5.在抗洪搶險(xiǎn)中,戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人.假設(shè)江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度為v1,摩托艇在靜水中的速度為v2,戰(zhàn)士救人的地點(diǎn)A離岸邊最近處O的距離為d.若戰(zhàn)士想在最短時(shí)間內(nèi)將人送上岸,則摩托艇登陸的地點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為
( )
A. B.0
C.
5、 D.
解析:依題意畫出物理情景示意圖,若要在最短時(shí)間內(nèi)靠岸,則必須要求摩托艇相對(duì)于水的速度v2的方向垂直于河岸,由于同時(shí)參與水的運(yùn)動(dòng),摩托艇將相對(duì)河岸沿合速度v的方向運(yùn)動(dòng),在B點(diǎn)登陸.由圖示幾何關(guān)系可以看出,速度三角形與位移三角形相似,故有=,x=d.可見該題的正確選項(xiàng)為C.
圖16
答案:C
6.如圖17所示,在長(zhǎng)約80 cm~100 cm、一端封閉的玻璃管中注滿清水,水中放一個(gè)用紅蠟做成的小圓柱體(小圓柱體恰能在水中勻速上浮),將玻璃管的開口端用膠塞塞緊.然后將玻璃管豎直倒置,在紅蠟塊勻速上浮的同時(shí)使玻璃管緊貼黑板面水平向右勻加速移動(dòng),你正對(duì)黑板面將看到紅蠟塊
6、相對(duì)于黑板面的移動(dòng)軌跡可能是下圖中的
( )
圖17
解析:紅蠟塊水平向右勻加速運(yùn)動(dòng),豎直向上勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線,并且是拋物線,選項(xiàng)C對(duì).
答案:C
7.在光滑的水平面上有一質(zhì)量為2 kg的物體,受幾個(gè)共點(diǎn)力作用做勻速直線運(yùn)動(dòng),現(xiàn)突然將與速度反方向的大小為2 N的力水平旋轉(zhuǎn)90°,則關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)情況的敘述正確的是( )
A.物體做速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)
B.物體做加速度為 m/s2的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
C.物體做速度越來越小的曲線運(yùn)動(dòng)
D.物體做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng),其速度越來越大
解析:物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),則可知F合=0,當(dāng)將與速度反方向大小為2 N的力旋轉(zhuǎn)
7、90°,F(xiàn)合大小也變?yōu)? N,與速度方向成45°,且大小恒定,故物體將做加速度為 m/s2的勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故B正確.
答案:B
8.(2020年濟(jì)南模擬)一物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律是x=3t2 (m),y=4t2 (m),則下列說法中正確的是
( )
A.物體在x軸和y軸方向上都是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.物體的合運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為5 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.物體的合運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為10 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D.物體的合運(yùn)動(dòng)是加速度為5 m/s2的曲線運(yùn)動(dòng)
解析:由x=3t2及y=4t2知物體在x、y方向上的初速度為0,加速度分別為ax=6 m/s2
8、,ay=8 m/s2,故a==10 m/s2.
答案:AC
9.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在恒力F作用下,在xOy平面內(nèi)從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的軌跡如圖18所示,且在A點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸平行,則恒力F的方向可能是
( )
圖18
A.沿x軸正方向
B.沿x軸負(fù)方向
C.沿y軸正方向
D.沿y軸負(fù)方向
解析:由圖線可知vy>0逐漸減小直至為零,結(jié)合提供選項(xiàng)可知D對(duì).
答案:D
10.一條自西向東的河流,南北兩岸分別有兩個(gè)碼頭A、B,如圖19所示.已知河寬為80 m,河水水流的速度為5 m/s,兩個(gè)碼頭A、B沿水流的方向相距100 m.現(xiàn)有一種船,它在靜水中的行駛速度為4 m/s
9、,若使用這種船渡河,且沿直線運(yùn)動(dòng),則
( )
圖19
A.它可以正常來往于A、B兩個(gè)碼頭
B.它只能從A駛向B,無法返回
C.它只能從B駛向A,無法返回
D.無法判斷
解析:由于河寬d=80 m,A、B間沿水流方向的距離為l=100 m,所以當(dāng)船頭指向正對(duì)岸時(shí)有=,此時(shí)合速度剛好沿AB的連線,可以使船從A運(yùn)動(dòng)到B,若從B向A運(yùn)動(dòng),則由于水速大于船速,不論船向哪個(gè)方向,則渡船均不可能回到A點(diǎn),只可能向下游運(yùn)動(dòng).故選項(xiàng)B正確.
答案:B
11.(2020年廣東六校聯(lián)考)質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點(diǎn)在x-y平面上做曲線運(yùn)動(dòng),在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖20所示,下
10、列說法正確的是
( )
圖20
A.質(zhì)點(diǎn)的初速度為5 m/s
B.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3 N
C.質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直
D.2 s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6 m/s
解析:由x方向的速度圖象可知,在x方向的加速度為1.5 m/s2,受力Fx=3 N,由在y方向的位移圖象可知在y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為vy=4 m/s,受力Fy=0.因此質(zhì)點(diǎn)的初速度為5 m/s,A選項(xiàng)正確;受到的合外力為3 N,B選項(xiàng)正確;顯然,質(zhì)點(diǎn)初速度方向與合外力方向不垂直,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;2 s末質(zhì)點(diǎn)速度應(yīng)該為v= m/s=2 m/s,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
答案:AB
二、計(jì)算題
12.小船在200 m
11、寬的河中橫渡,水流速度為2 m/s,船在靜水中的航速是4 m/s,求:
(1)當(dāng)小船的船頭始終正對(duì)對(duì)岸時(shí),它將在何時(shí)、何處到達(dá)對(duì)岸?
(2)要使小船到達(dá)正對(duì)岸,應(yīng)如何行駛?歷時(shí)多長(zhǎng)?(保留3位有效數(shù)字)
解析:小船參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng):隨水漂流和船在靜水中的運(yùn)動(dòng).因?yàn)榉诌\(yùn)動(dòng)之間是互不干擾的,具有等時(shí)的性質(zhì),故(1)小船渡河時(shí)間等于垂直于河岸的分運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t=t1==
s=50 s,
沿河流方向的位移x水=v水t=2×50 m=100 m.
即在正對(duì)岸下游100 m處靠岸.
圖21
(2)要小船垂直河岸過河,即合速度應(yīng)垂直于河岸,如圖21所示,
則cosθ===,
所以θ=60°,即航向與上游河岸成60°角,渡河時(shí)間
t=t1=== s= s≈57.7 s.
答案:(1)50 s后在正對(duì)岸下游100 m處靠岸
(2)航向與上游河岸成60°角 57.7 s