2019-2020學(xué)年高中物理 第5章 曲線運(yùn)動(dòng) 第1節(jié) 曲線運(yùn)動(dòng)練習(xí) 新人教版必修2

第1節(jié)　曲線運(yùn)動(dòng) 2 提升練、課時(shí)跟蹤 一、選擇題 1．(多選)下列說法正確的是(　　) A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向一定發(fā)生變化 B．速度方向發(fā)生變化的運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng) C．速度變化的運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng) D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定有加速度 解析：選AD　任何曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻都在變化，一定有加速度，故A、D正確；速度方向變化、速度變化的運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，如豎直上拋運(yùn)動(dòng)，速度發(fā)生變化，在最高點(diǎn)速度方向發(fā)生變化，而軌跡為直線，故B、C錯(cuò)． 2．(多選)關(guān)于做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度和加速度，下列說法中正確的是(　　) A．速度方向不斷改變，加速度方向不斷改變 B．速度方向不斷改變，加速度一定不為零 C．加速度越大，速度的大小改變得越快 D．加速度越大，速度改變得越快 解析：選BD　物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向時(shí)刻改變，受到外力作用，由牛頓第二定律知，加速度一定不為零，但若合外力恒定，加速度不變，故A錯(cuò)誤，B正確；由加速度物理意義知，加速度越大，速度改變?cè)娇?，故C錯(cuò)誤，D正確，故正確選項(xiàng)為BD. 3．關(guān)于合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說法正確的是(　　) A．合運(yùn)動(dòng)速度一定不小于分運(yùn)動(dòng)速度 B．合運(yùn)動(dòng)加速度不可能與分運(yùn)動(dòng)加速度相同 C．合運(yùn)動(dòng)的速度與分運(yùn)動(dòng)的速度沒有關(guān)系，但合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等 D．合位移可能等于兩分位移的代數(shù)和 解析：選D　根據(jù)平行四邊形定則，作出以兩個(gè)互成角度的分速度為鄰邊的平行四邊形，過兩鄰邊夾角的對(duì)角線表示合速度，對(duì)角線的長(zhǎng)度可能等于鄰邊長(zhǎng)度，也可能小于鄰邊長(zhǎng)度，也可能大于鄰邊長(zhǎng)度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；合運(yùn)動(dòng)的加速度可能大于、等于或小于分運(yùn)動(dòng)的加速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等效性、同體性、等時(shí)性等關(guān)系，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；如果兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)在同一直線上，且方向相同，其合位移就等于兩分位移的代數(shù)和，選項(xiàng)D正確． 4．若已知物體運(yùn)動(dòng)的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向，圖中M、N、P、Q表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡，其中正確的是(　　) 解析：選B　曲線運(yùn)動(dòng)的速度的方向是沿著運(yùn)動(dòng)軌跡的切線的方向，由此可以判斷A、C錯(cuò)誤；曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力應(yīng)該指向運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，由此可以判斷D錯(cuò)誤，B正確． 5．關(guān)于運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以下說法中正確的是(　　) A．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng) B．變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng) C．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng) D．加速度不變的運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng) 解析：選A　做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向時(shí)刻變化，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，A正確；變速運(yùn)動(dòng)可能是速度的方向在變化，也可能只是速度的大小在變化，所以不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；曲線運(yùn)動(dòng)可能是變加速曲線運(yùn)動(dòng)，也可能是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；加速度不變的運(yùn)動(dòng)可能是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，也可能是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤． 6．如圖所示，A、B是兩個(gè)游泳運(yùn)動(dòng)員，他們隔著水流湍急的河流站在岸邊，A在上游的位置，且A的游泳技術(shù)比B好，現(xiàn)在兩個(gè)人同時(shí)下水游泳，要求兩個(gè)人盡快在河中相遇，試問應(yīng)采取下列哪種方式比較好(　　) A．A、B均向?qū)Ψ接?即沿圖中虛線方向)而不考慮水流作用 B．B沿圖中虛線向A游，A沿圖中虛線偏上方向游 C．A沿圖中虛線向B游，B沿圖中虛線偏上方向游 D．A、B沿圖中虛線偏上方向游，A比B更偏上一些 解析：選A　游泳運(yùn)動(dòng)員在河里游泳時(shí)同時(shí)參與兩種運(yùn)動(dòng)：一是被水沖向下游的運(yùn)動(dòng)，二是沿自己劃行方向的劃行運(yùn)動(dòng)．游泳的方向是人相對(duì)于水的方向．選水為參考系，A、B兩運(yùn)動(dòng)員只有一種運(yùn)動(dòng)，由于兩點(diǎn)之間線段最短，故A項(xiàng)正確． 7．(2019·湖北省七校高一聯(lián)考)人用繩子通過定滑輪拉物體A，A穿在光滑的豎直桿上，當(dāng)以速度v0勻速地拉繩使物體A到達(dá)如圖所示位置時(shí)，繩與豎直桿的夾角為θ，則物體A實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速率是(　　) A．v0cos θ　　　　　　 B． C．v0sin θ D． 解析：選B　物體A的運(yùn)動(dòng)是由繩的運(yùn)動(dòng)和垂直繩子方向的運(yùn)動(dòng)合成的，如圖，則v＝，故選項(xiàng)B正確． 8．(多選)在光滑水平面上有一質(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．物體做速度越來越大的曲線運(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：選BC　物體原來所受合外力為零，當(dāng)將與速度反方向的2 N的力水平旋轉(zhuǎn)90°后其受力如圖所示，其中Fx＝Fy＝2 N，F(xiàn)是Fx、Fy的合力，即F＝2 N，且大小、方向都不變，是恒力，那么物體的加速度為a＝＝ m/s2＝ m/s2恒定．又因?yàn)镕與v夾角θ＜90°，所以物體做速度越來越大、加速度恒為 m/s2的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故正確選項(xiàng)為B、C. 9．(多選)某河寬為600 m，河中某點(diǎn)的水流速度v與該點(diǎn)到較近河岸的距離d的關(guān)系圖象如圖所示．船在靜水中的速度為4 m/s，要想使船渡河的時(shí)間最短，下列說法正確的是(　　) A．船在航行過程中，船頭應(yīng)與河岸垂直 B．船在河水中航行的軌跡是一條直線 C．渡河的最短時(shí)間為240 s D．船離開河岸400 m時(shí)的速度大小為2 m/s 解析：選AD　若船渡河的時(shí)間最短，船在航行過程中，必須保證船頭始終與河岸垂直，選項(xiàng)A正確；因水流的速度大小發(fā)生變化，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知，船在河水中航行的軌跡是一條曲線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；渡河的最短時(shí)間為tmin＝＝ s＝150 s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；船離開河岸400 m時(shí)的水流速度大小與船離開河岸200 m時(shí)的水流速度大小相等，即v水＝×200 m/s＝2 m/s，則船離開河岸400 m時(shí)的速度大小為v′＝ ＝ m/s＝2 m/s，選項(xiàng)D正確． 10．(多選)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(dòng)，同時(shí)人頂著直桿以速度v0水平勻速移動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，猴子沿桿向上移動(dòng)的高度為h，人頂桿沿水平地面移動(dòng)的距離為x，如圖所示．關(guān)于猴子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法中正確的是(　　) A．相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線 B．相對(duì)地面做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) C．t時(shí)刻猴子對(duì)地的速度大小為v0＋at D．t時(shí)間內(nèi)猴子對(duì)地的位移大小為 解析：選BD　猴子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，猴子的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線，故A錯(cuò)誤；因?yàn)楹镒邮艿降暮贤饬愣?因?yàn)榧铀俣群愣?，所以相對(duì)地面猴子做的是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故B正確；t時(shí)刻猴子對(duì)地的速度大小為vt＝，故C錯(cuò)誤；t時(shí)間內(nèi)猴子對(duì)地的位移大小為l＝，故D正確． 二、非選擇題 11．飛機(jī)在航行時(shí)，它的航線方向要嚴(yán)格地從東到西，如果飛機(jī)的速度是160 km/h，風(fēng)從南面吹來，風(fēng)的速度為80 km/h，那么： (1)飛機(jī)應(yīng)朝哪個(gè)方向飛行？ (2)如果所測(cè)地區(qū)長(zhǎng)達(dá)80 km，飛機(jī)飛過所測(cè)地區(qū)所需時(shí)間是多少？ 解析：(1)根據(jù)平行四邊形定則可確定飛機(jī)的航向，如圖所示， 設(shè)v1為風(fēng)速，v2為飛機(jī)的速度， 有sin θ＝＝＝，θ＝30°，即西偏南30°. (2)飛機(jī)的合速度v＝v2cos 30°＝80 km/h， 所需時(shí)間t＝＝1 h. 答案：(1)西偏南30°　(2)1 h 12．如圖甲所示，在一端封閉、長(zhǎng)約1 m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個(gè)蠟燭做的蠟塊，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊，然后將這個(gè)玻璃管倒置，在蠟塊沿玻璃管上升的同時(shí)，將玻璃管水平向右移動(dòng)．假設(shè)從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，蠟塊在玻璃管內(nèi)每1 s上升的距離都是10 cm，玻璃管向右勻加速平移，每1 s通過的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.圖乙中，y表示蠟塊豎直方向的位移，x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移，t＝0時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)． (1)請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出蠟塊4 s內(nèi)的軌跡； (2)求出玻璃管向右平移的加速度； (3)求t＝2 s時(shí)蠟塊速度v的大小及方向． 解析：(1)如圖所示． (2)Δx＝at2，a＝＝5×10－2 m/s2. (3)vy＝＝0.1 m/s， vx＝at＝0.1 m/s， v＝＝ m/s. 設(shè)v與水平成θ角， 則tan θ＝＝1，θ＝45°. 即2 s末蠟塊的速度v與水平方向成45°角斜向上． 答案：(1)見解析　(2)5×10－2 m/s2　(3) m/s　與水平方向成45°角斜向上 13．船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖甲所示，河水的流速與船離河岸的距離d的變化關(guān)系如圖乙所示，求： (1)小船渡河的最短時(shí)間？ (2)小船以最短時(shí)間渡河的位移？ 解析：(1)由圖象可知，v船＝3 m/s，河寬d＝300 m，船頭正對(duì)對(duì)岸則渡河時(shí)間最短，故tmin＝＝100 s. (2)當(dāng)小船船頭正對(duì)對(duì)岸行駛時(shí)，d＝v船t，故v水先隨時(shí)間線性增大，后線性減小，垂直河岸分位移x1＝d＝300 m， 沿河岸方向分位移x2＝2＝200 m， 總位移x＝＝100 m. 答案：(1)100 s　(2)100 m 6