《创新设计》2016年高考物理一轮复习教师word文档 活页作业 2-4-1.doc

必修二 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第 1 课时 曲线运动 运动的合成与分解 基本技能练 一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内 ( ) A速度一定不断改变，加速度也一定不断改变 B速度一定不断改变，加速度可以不变 C速度可以不变，加速度一定不断改变 D速度可以不变，加速度也可以不变 解析 做曲线运动的物体速度方向不断改变，加速度一定不为零，但加速度可能改变 也可能不变。所以做曲线运动的物体可以是匀变速运动也可以是变加速运动。 答案 B 1. 质点仅在恒力 F 的作用下，在 xOy 平面内由坐标原点运动到 A 点的轨迹如图 1 所示， 经过 A 点时速度的方向与 x 轴平行 ，则恒力 F 的方向可能沿 ( ) 图 1 Ax 轴正方向 Bx 轴负方向 Cy 轴正方向 Dy 轴负方向 解析 质点做曲线运动时所受合力一定指向曲线的内侧(凹侧) ，选项 B、C 错误；由于 初速度与合力初状态时不共线，所以质点末速度不可能与合力共线，选项 A 错误，选 项 D 正确。 答案 D 2(多选)(2014潍坊一中月考)一条小船在静水中的速度为 10 m/s，要渡过宽度为 60 m、水 流速度为 6 m/s 的河流，下列说法正确的是 ( ) A小船渡河的最短时间为 6 s B小船渡河的最短时间为 10 s C若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程减小 D若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程不变 解析 当小船船头垂直河岸过河时，过河时间最短，为 t6 s，因此，B 错误，A 正确； 小船在静水中的速度为 10 m/s，大于河水流速 6 m/s，由速度合成的平行四边形定则可 知，合速度可以垂直河岸，因此，过河位移(即最短路程)为 60 m，静水中船速增加时， 合速度要改变，由于船速始终大于水流的速度，合速度可以垂直河岸，过河的最短路 程不改变，C 错误，D 正确。 答案 AD 3(多选) 如图 2 所示，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高 处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间，在消防车向前前进的过程中，人同时相对 梯子( 与消防车的角度固定不变) 匀速向上运动。在地面上看消防队员的运动，下列说法 中正确的是 ( ) 图 2 A当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀加速直线运动 B当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀速直线运动 C当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动 D当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速直线运动 解析 消防队员相对梯子匀速向上运动，当消防车匀速前进时，由两个匀速直线运动 的合运动一定是匀速直线运动可知，消防队员一定做匀速直线运动，选项 A 错误，B 正确；当消防车匀加速前进时，由不在同一直线上的匀速直线运动和匀变速直线运动 的合运动一定是匀变速曲线运动可知，消防队员一定做匀变速曲线运动，选项 C 正确， D 错误。 答案 BC 2013 年夏，四川北川老县城地震遗址遭遇 50 年最强洪水，武警战士驾驶冲锋舟营救被 困群众，某段时间内冲锋舟的运动规律为 x2t 26t ， y1.5t 24t，xOy 为直角坐标 系，则下列说法正确的是 ( ) A冲锋舟在 x 方向的分运动是匀减速直线运动 B冲锋舟的运动是匀变速直线运动 C冲锋舟的运动是匀变速曲线运动 D冲锋舟的运动开始为直线运动后变为曲线运动 解析 在 x 方向加速度与速度均为负值，故在 x 方向分运动为匀加速直线运动，A 错 误；由表达式可得 x 方向：a x4 m/s2、v 0x6 m/s；y 方向：a y3 m/s2、v 0y4 m/s，合加速度与合初速度不共线且加速度恒定，故为匀变速曲线运动，B 、D 错误， C 正确。 答案 C 4已知河水的流速为 v1，小船在静水中的速度为 v2，且 v2v 1，下面用小箭头表示小船及 船头的指向，则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景如图 3 所示， 依次是 ( ) 图 3 A B C D 解析 船的实际速度是 v1 和 v2 的合速度，v 1 与河岸平行，对渡河时间没有影响，所以 v2 与河岸垂直即船头指向对岸时，渡河时间最短为 tmin ，式中 d 为河宽，此时合速 dv2 度与河岸成一定夹角，船的实际路线应为所示；最短位移即为 d，应使合速度垂直河 岸，则 v2 应指向河岸上游，实际路线为所示，综合可得选项 C 正确。 答案 C 5一小船在静水中的速度为 3 m/s，它在一条河宽为 150 m，水流速度为 4 m/s 的河流中渡 河，则该小船 ( ) A能到达正对岸 B渡河的时间可能少于 50 s C以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为 200 m D以最短位移渡河时，位移大小为 150 m 解析 因为小船在静水中的速度小于水流速度，所以小船不能到达正对岸，故 A 错误； 当船头与河岸垂直时渡河时间最短，最短时间 t 50 s，故渡河时间不能少于 50 dv船 s，故 B 错误；以最短时间渡河时，沿水流方向位移 xv 水 t200 m，故 C 正确；当 v 船 与实际运动方向垂直时渡河位移最短，设此时船头与河岸的夹角为 ，则 cos ， 34 故渡河位移 s 200 m，故 D 错误。 dcos 答案 C 6. 如图 4 所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向左运动时，物体 M 的受力和运动情况是 ( ) 图 4 A绳的拉力等于 M 的重力 B绳的拉力大于 M 的重力 C物体 M 向上做匀速运动 D物体 M 向上做匀加速运动 解析 当小车匀速向左运动时，沿绳子方向的速度 vcos 增大，物体 M 向上做变加速 运动，绳的拉力大于 M 的重力，选项 B 正确。 答案 B 如图所示，人沿平直的河岸以速度 v 行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行 进，此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为 时，船的速度大小为 ( ) Avsin B. Cvcos D. vsin vcos 解析 如图所示，把人的速度沿绳和垂直绳的方向分解，由几何知识有 v 船 vcos ， 所以 C 正确。A、B、D 错误。 答案 C 能力提高练 7(多选) 如图 5 所示，为在平静海面上，两艘拖船 A、B 拖着驳船 C 运动的示意图。A、B 的速度分别沿着缆绳 CA、CB 方向，A、B、C 不在一条直线上。由于缆绳不可伸长， 因此 C 的速度在 CA、CB 方向的投影分别与 A、B 的速度相等，由此可知 C 的 ( ) 图 5 A速度大小可以介于 A、B 的速度大小之间 B速度大小一定不小于 A、 B 的速度大小 C速度方向可能在 CA 和 CB 的夹角范围外 D速度方向一定在 CA 和 CB 的夹角范围内 解析 根据题述，C 的速度大小一定不小于 A、B 的速度大小，选项 A 错误、B 正确； C 的速度方向一定在 CA 和 CB 的夹角范围内，选项 C 错误、D 正确。 答案 BD 8. 如图 6 所示，两次渡河时船在静水中的速度大小和方向都不变，已知第一次实际航程为 A 至 B，位移为 s1，实际航速为 v1，所用时间为 t1。由于水速增大，第二次实际航程为 A 至 C，位移为 s2，实际航速为 v2，所用时间为 t2，则 ( ) 图 6 At 2t 1，v 2 v1 Bt 2 t1，v 2 v1 s1s2 s2s1 Ct 2t 1，v 2 v1 Dt 2t 1，v 2 v1 s1s2 s2s1 解析 因船渡河的合运动是匀速直线运动，所以 s1v 1t1；同理 s2v 2t2。两次渡河时船 在静水中的速度大小和方向都不变，渡河时间不变，所以 t2t 1；水速增大，实际航速 增大，v 2 v1。 s2s1 答案 D 如图所示，甲、乙两同学从河中 O 点出发，分别沿直线游到 A 点和 B 点后，立即沿原路 线返回到 O 点，OA 、OB 分别与水流方向平行和垂直，且 OAOB。若水流速度不变， 两人在静水中游速相等，则他们所用时间 t 甲 、t 乙 的大小关系为 ( ) At 甲 t 乙 Bt 甲 t 乙 Ct 甲 t 乙 D无法确定 解析 设两人在静水中游速为 v0，水速为 v，则 t 甲 xOAv0 v xOAv0 v 2v0xOAv20 v2 t 乙 2xOBv20 v2 2xOAv20 v2 2v0xOAv20 v2 故 A、B、D 错，C 对。 答案 C 某“运 12”飞机在航空测量时，它的航线要严格地从东到西，如果飞机的速度是 80 km/h，风从南面吹来，风的速度为 40 km/h，那么： (1)飞机应朝哪个方向飞行？ (2)如果所测地区长达 80 km，所需时间为多少？3 解析 飞机的实际运动为合运动，随风的运动为飞机的一个分运动。 (1)设飞机的速度为 v1，风速为 v2，实际飞行速度为 v，由合速度与分速度的关系可得 飞机飞行速度方向与正西方向夹角 的正弦值为 sin 得 30，飞机应朝 v2v1 4080 12 西偏南 30角方向飞行。 (2)飞机的合速度 vv 1cos 3040 km/h。3 根据 xvt 得 t h 2 h。 xv 803403 答案 (1)飞机应朝西偏南 30角方向飞行 (2)2 h 9.如图 7 所示，一艘轮船正在以 4 m/s 的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河，河中各处水流速 度都相同，其大小为 v13 m/s ，行驶中，轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同。 某时刻发动机突然熄火，轮船牵引力随之消失，轮船相对于水的速度逐渐减小，但船头 方向始终未发生变化。求： 图 7 (1)发动机未熄火时，轮船相对于静水行驶的速度大小； (2)发动机熄火后，轮船相对于河岸速度的最小值。 解析 (1)发动机未熄火时，轮船运动速度 v 与水流速度 v1 方向垂直，如图所示： 故此时船相对于静水的速度 v2