2024-2025學(xué)年高中物理第五章1曲線運動練習(xí)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE71.曲線運動基礎(chǔ)鞏固1.(多選)關(guān)于物體的運動,下列說法正確的是()A.物體做曲線運動時,它所受到的合力肯定不為零B.做曲線運動的物體,有可能處于平衡狀態(tài)C.做曲線運動的物體,速度方向肯定時刻變更D.做曲線運動的物體,受到的合外力的方向有可能與速度方向在一條直線上解析:由牛頓第肯定律可知,若物體所受合力為零,則它將保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài),不行能做曲線運動,故A正確。物體所受合力不為零,則加速度不為零,是非平衡狀態(tài),故B錯誤。做曲線運動的物體,在曲線上某位置的速度方向,就是該位置曲線的切線方向,曲線上各點的切線方向時刻變更,故C正確。由做曲線運動的條件可知,D錯誤。答案:AC2.如圖所示的曲線為某同學(xué)拋出的鉛球運動軌跡(鉛球視為質(zhì)點),A、B、C為曲線上的三點,關(guān)于鉛球在B點的速度方向,說法正確的是()A.為AB的方向 B.為BD的方向C.為BC的方向 D.為BE的方向解析:物體做曲線運動的速度方向為運動軌跡上經(jīng)過該點的切線方向,又本題中鉛球?qū)嶋H沿ABC方向運動,故它在B點的速度應(yīng)沿切線BD的方向,B正確。答案:B3.(多選)如圖所示,一質(zhì)點從M點到N點做曲線運動,當(dāng)它通過P點時,其速度v和加速度a的關(guān)系可能正確的是()解析:加速度的方向就是合外力的方向,由曲線運動中力與軌跡的關(guān)系可知,加速度的方向肯定指向軌跡的凹側(cè),而速度的方向肯定是軌跡上該點的切線方向,故選項A、C正確。答案:AC4.(多選)關(guān)于做曲線運動的物體的速度和加速度,下列說法正確的是()A.速度方向不斷變更,加速度方向不斷變更B.速度方向不斷變更,加速度肯定不為零C.加速度越大,速度的大小變更得越快D.加速度越大,速度變更得越快解析:物體做曲線運動時,速度方向時刻變更,受到外力作用,由牛頓其次定律知,加速度肯定不為零;由加速度的物理意義知,加速度越大,速度變更得越快,故正確選項為B、D。答案:BD5.(多選)跳傘表演是人們普遍喜愛的欣賞性體育項目。如圖所示,當(dāng)運動員從直升機(jī)上由靜止跳下后,在下落過程中不免會受到水平風(fēng)力的影響,下列說法正確的是()A.風(fēng)力越大,運動員下落時間越長,運動員可完成更多的動作B.風(fēng)力越大,運動員著地速度越大,有可能對運動員造成損害C.運動員下落時間與風(fēng)力無關(guān)D.運動員著地速度與風(fēng)力無關(guān)解析:依據(jù)運動的獨立性原理,水平方向吹來的風(fēng)不會影響豎直方向的運動,A錯誤,C正確;依據(jù)速度的合成,落地時速度v=vx2+vy答案:BC6.平面上運動的物體,其x方向分速度vx和y方向分速度vy隨時間t變更的圖線如圖中的甲和乙所示,則圖中最能反映物體運動軌跡的是()解析:當(dāng)合加速度的方向與合速度的方向不在同一條直線上時,物體做曲線運動,加速度方向大致指向軌跡彎曲的方向。由合運動的加速度方向沿y軸正方向,合初速度的方向沿x軸正方向可知,軌跡向y軸正向偏轉(zhuǎn),故C正確,A、B、D錯誤。答案:C7.如圖所示,豎直放置、兩端封閉的玻璃管內(nèi)注滿清水,管內(nèi)有一個用紅蠟塊做成的圓柱體,當(dāng)玻璃管倒置時圓柱體恰能勻速上升。現(xiàn)將玻璃管倒置,在圓柱體勻速上升的同時讓玻璃管水平勻速運動。已知圓柱體運動的合速度是5cm/s,與豎直方向夾角α=30°,則玻璃管水平運動的速度大小是()A.5cm/s B.4cm/s C.3cm/s D.2.5cm/s解析:玻璃管水平運動的速度等于蠟塊在水平方向的分速度,即vx=vsin30°=5×0.5cm/s=2.5cm/s。答案:D8.一人帶一猴在表演雜技,直桿AB長h=8m,猴子在直桿上由A向B勻速向上爬,同時人用肩頂著直桿水平勻速移動。已知在5s內(nèi),猴子由A運動到B,而人也由甲位置運動到了乙位置。已知s=6m,求:(1)猴子相對地面的位移大小是多少?(2)猴子相對人和地面的速度大小分別是多少?解析:(1)猴子對地的位移AB'為猴子相對于人的位移AB與人的位移AA'的矢量和,所以AB'=(AB)(2)猴子相對于人的速度v1=ht=85猴子相對于地的速度v=AB't答案:(1)10m(2)1.6m/s2m/s9.如圖所示,有一只小船正在過河,河寬d=300m,小船在靜水中的速度v1=3m/s,水的流速v2=1m/s。小船以下列條件過河時,求過河的時間。(1)以最短的時間過河;(2)以最短的位移過河。解析:(1)當(dāng)小船的船頭方向垂直于河岸時,即船在靜水中的速度v1的方向垂直于河岸時,過河時間最短,則最短時間tmin=d(2)因為v1=3m/s>v2=1m/s,所以當(dāng)小船的合速度方向垂直于河岸時,過河位移最短,此時合速度方向如圖所示,則過河時間t=d答案:(1)100s(2)106.1s實力提升1.如圖所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向運動,帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板為參考系()A.帆船朝正東方向航行,速度大小為vB.帆船朝正西方向航行,速度大小為vC.帆船朝南偏東45°方向航行,速度大小為2D.帆船朝北偏東45°方向航行,速度大小為2解析:在南北方向上,帆板靜止,所以在此方向上帆船相對于帆板向北以速度v運動;在東西方向上,帆船靜止,帆板向西以速度v運動,所以在此方向上帆船相對于帆板向東以速度v運動;以帆板為參照物,帆船朝北偏東45°方向航行,速度大小為v答案:D2.如圖所示,一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點,用鉛筆壓著線的左側(cè)水平向右勻速移動,運動中始終保持懸線豎直,則橡皮運動的速度()A.大小和方向均不變 B.大小不變,方向變更C.大小變更,方向不變 D.大小和方向均變更解析:橡皮在水平方向做勻速直線運動,在豎直方向做勻速直線運動,其合運動仍是勻速直線運動,速度大小和方向均不變,選項A正確。答案:A3.如圖所示,船從A處開出后沿直線AB到達(dá)對岸,若AB與河岸成37°角,水流速度為4m/s,則船從A點開出的最小速度為(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)()A.2m/s B.2.4m/s C.3m/s D.3.2m/s解析:當(dāng)船頭方向與合速度方向即與直線AB垂直時,船的速度最小,有v船=v水sin37°=2.4m/s,選項B正確。答案:B4.如圖所示,豎直平面內(nèi)放始終角桿MON,桿的水平部分粗糙,動摩擦因數(shù)μ=0.2,桿的豎直部分光滑。兩部分各套有質(zhì)量均為1kg的小球A和B,A、B球間用細(xì)繩相連。已知:OA=3m,OB=4m,若A球在水平拉力F的作用下向右移動速度為2m/s時,B球的速度為()A.1.5m/s B.3m/s C.4m/s D.解析:設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ,已知:OA=3m,OB=4m,解得θ=37°;因繩子不行伸長,依據(jù)運動的合成與分解,所以有vBcos37°=vAsin37°,因vA=2m/s,解得vB=1.5m/s,故選A。答案:A5.一快艇從離岸邊100m遠(yuǎn)的河中向岸邊行駛。已知快艇在靜水中的速度圖像如圖甲所示,流水的速度圖像如圖乙所示,則()A.快艇的運動軌跡肯定為直線B.快艇的運動軌跡可能為曲線,也可能為直線C.快艇最快到達(dá)岸邊所用的時間為20sD.快艇最快到達(dá)岸邊經(jīng)過的位移為100m解析:由題圖可知,快艇在流水中的運動是由一個勻加速直線運動和一個勻速運動合成的,其所受合力方向肯定和其速度方向不在一條直線上,快艇肯定做曲線運動;快艇要最快到達(dá)岸邊,船頭應(yīng)直指河岸,但實際的運動方向卻是偏向下游,位移大于100m,設(shè)最短渡河時間為t,那么x=12at2,所以答案:C6.★(多選)一質(zhì)點做勻速直線運動。現(xiàn)對其施加一恒力,且原來作用在質(zhì)點上的力不發(fā)生變更,則()A.質(zhì)點速度的方向總是與該恒力的方向相同B.質(zhì)點速度的方向不行能總是與該恒力的方向垂直C.質(zhì)點加速度的方向總是與該恒力的方向相同D.質(zhì)點單位時間內(nèi)速率的變更量總是不變解析:勻速直線運動的質(zhì)點加一恒力后,合力即該恒力,質(zhì)點做勻變速運動,依據(jù)牛頓其次定律F=ma,可知選項C正確;由加速度定義式a=ΔvΔt可知單位時間內(nèi)速度的變化量總是不變,速率的變更量不肯定相等,選項D錯誤;質(zhì)點的速度方向不肯定與該恒力的方向相同,選項A錯誤;某一時刻恒力方向與速度方向垂直時,速度方向馬上變更答案:BC7.★(多選)小河寬為d,河水中各處水的流速大小與各處到較近河岸邊的距離成正比,即v水=kx,k=4A.小船渡河的軌跡為曲線B.小船到達(dá)離河岸C.小船渡河時的軌跡為直線D.小船到達(dá)離河岸解析:由題意知船速v0大小、方向不變,由v水=4v0dx知v水隨船到河岸的距離變更而變更,故兩者的合速度,即小船渡河的速度大小、方向都要發(fā)生變更,軌跡為曲線,則A正確,C錯誤;小船到達(dá)離河岸d2處時,v答案:BCD8.如圖所示,小船以v=4m/s的速度勻速向左運動,并拉動岸上的車,當(dāng)小船經(jīng)圖中的A點時,繩與水平方向的夾角為θ=60°;當(dāng)小船經(jīng)過圖中B點時,繩子與水平方向的夾角θ'=30°。求該過程車的速度變更了多少。解析:小船的實際