高中物理人教版第五章曲线运动曲线运动 第1节曲线运动备课资料素材库

第1节曲线运动人教版教参补充题1.（单选）下列说法中，正确的是（）A.物体保持速率不变沿曲线运动，其加速度为0B.曲线运动一定是变速运动C.变速运动一定是曲线运动D.物体沿曲线运动一定有加速度，且一定是匀加速曲线运动解析：曲线运动的速度方向时刻变化，是变速运动，故加速度一定不为0，故B选项正确，A选项错误；直线运动中速度大小变化仍是变速运动，C选项错误；物体做曲线运动，一定有加速度，但不一定恒定，D选项错误。答案：B2.（单选）某人以不变的速度垂直于对岸游去，游到中间，水流速度加大，则此人渡河所用时间比预定时间（）A.增加B.减少C.不变 D.无法确定解析：由运动的独立性知：渡河时间不变。答案：C3.（单选）质点做曲线运动的轨迹如图5-1-35所示，它由A向C运动。图中标出了质点经过B点时速度v的方向和加速度a的方向，其中正确的是（）ABCD图5-1-35解析：曲线运动中某点的速度方向沿该点的切线方向，合力方向（同a方向）指向曲线的凹侧，可知只有B选项正确。答案：B4.（单选）一汽船载客渡河，若其在静水中的速度一定，河水的流速也不变，且v船A.船沿垂直于河岸的路线到达对岸，渡河最省时B.使船身方向垂直于河岸，渡河最省时C.使船身方向垂直于河岸，渡河路程最短D.不管船向什么方向行驶，船都无法垂直到达正对岸解析：由运动的独立性可知：渡河时间只取决于河宽和船垂直于河岸的分速度，故B选项正确，A选项错误；船身方向垂直于河岸时，渡河时间最短，但渡河路程不是最短，故C选项错误；因为v船答案：B5.（单选）某人站在自动扶梯上，经时间t1从一楼升至二楼。如果扶梯不动，此人沿着扶梯从一楼走至二楼所用时间为tA.t2-C.t1t2解析：设扶梯长为L，扶梯的速度为v1,人的速度为v2,则t1=Lv1,t2=答案：B6.飞机在进行航空测量，它的航线要严格地从西到东。如果飞机的速度是80km/h，风从南面吹来，风的速度为40km/h，那么，图5-1-36（1）飞机应朝什么方向飞行？（2）如果所测地区长度为803解析：（1）设飞机飞行方向为东偏南θ角，如图5-1-36所示，则sinθ=v风v机＝QUOTE122v实=v故所需时间t=Lv答案：（1）飞机应朝东偏南30°飞行（2）2h其他版本的题目广东教育版1.关于曲线运动，下列说法是否正确？为什么？（1）曲线运动一定是变速运动。（2）曲线运动中的加速度一定不为零，但可以等于恒量。（3）曲线运动中的物体，不可能受恒力的作用。解析：（1）正确，曲线运动的速度方向时刻变化，一定是变速运动。（2）正确，由于曲线运动是变速运动，故a≠0，可以是恒量，如平抛运动（下一节学习）。（3）错误，由（2）分析可知。2.艇在静水中航行的速度是10km/h，当它在流速是2km/h的河水中向着垂直于河岸的方向航行时，合速度的大小和方向怎样？解析：由平行四边形定则知：v=v艇2+v水2答案：2263.下列说法是否正确？为什么？（1）两个不在同一直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动。（2）两个直线运动的合运动一定是曲线运动。（3）两个直线运动的合运动可能是直线运动。（4）两个直线运动的合运动可能是曲线运动。解析：（1）两匀速直线运动的合力均为0，故合运动是匀速直线运动。（2）两个直线运动如果不在一条直线上，且一个是匀变速直线运动，一个是匀速直线运动，其合运动是曲线运动。综合（1）（2）可判定4个说法是否正确。图5-1-37答案：（1）正确，（2）错误，（3）正确，（4）正确，原因见解析4.如图5-1-37所示的房屋瓦面与水平面成30°角，一物体从屋面上滚下，离开屋面时速度大小为m/s，求此时这个速度在水平方向和竖直方向的分速度各是多大？解析：vx＝vcos30°=3vy答案：33山东科技版1.（多选）设空中的雨滴从静止开始下落，遇到水平方向吹来的风，下列说法中正确的是（）A.风速越大，雨滴下落的时间越长B.雨滴下落时间与风速无关C.风速越大，雨滴着地时的速度越大D.雨滴着地速度与风速无关解析：由运动的独立性可知：雨滴下落时间与风速无关，而落地速度v=v答案：BC2.在一次雪地军事演习中，已知子弹射出时的速度是500m/s，射击者坐在向正东方向以10m/s的速度行驶的雪橇上，要射中位于他正北方的一个靶子，必须向什么方向射击？（结果可以用反三角函数表示）解析：由sinθ=v雪橇v弹＝150，得θ=arcsin答案：北偏西arcsin1教育科学版1.将湿透的雨伞快速旋转，看看水滴的运动方向，并在图5-1-38中画出水滴A被抛出后的俯视轨迹。图5-1-38图5-1-39答案:如图5-1-39所示2.雨滴在下落一定时间后的运动是匀速的。设没有风时，雨滴着地的速度为6m/s。现在有风，风可给雨滴3m/s的水平向西的速度。试求此时雨滴着地的速度。解析：v=v12+v偏西方向夹角θ满足：tanθ=v2v1=QUOTE12答案：35m/s,方向为竖直方向偏西arctanQUOTE12补充材料专题一、小船渡河问题设河的宽度为d，船在静水中的速度为v船，水流的速度为v1.渡河时间渡河时间仅由v的垂直于岸的分量v⊥（1）渡河时间t的大小取决于河岸的宽度d及船沿垂直河岸方向上的速度的大小。图5-1-40（2）若要渡河时间最短，只要船头垂直于河岸行驶即可，由图5-1-40可知，此时t短=dv船，船渡河的位移x=d2.渡河位移渡河位移由实际运动轨迹的方向决定（渡河位移最短问题，分为两种情况）。1v船>v水图5-1-41图5-1-42（2）若v船<v水,这时无论船头指向什么方向，都无法使船垂直河岸渡河，即最短位移不可能等于河宽d，寻找最短位移的方法如图5-1-42所示，按水流速度和船的静水速度大小的比例，先从出发点O开始作矢量v水,再以v水末端为圆心，v船为半径画圆弧，自出发点O向圆弧作切线为船位移最小时的合运动的方向。这时船头与河岸夹角θ满足cosθ=v例1（多选）河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图5-1-43甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则（）A.船渡河的最短时间是100sB.船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C.船在河水中航行的轨迹是一条直线D.船在河水中最大速度是5m/s甲乙图5-1-43解析：由图像可知，河宽d=300m,船在静水中的速度v1=3m/s保持不变，若要使船以最短时间渡河，船头应始终与河岸垂直，选项B正确；船渡河的最短时间是t=dv1＝100s,选项A正确；由于河水的流速随离河岸的距离的变化如图甲所示，因此合运动是曲线运动，选项C错误；由图甲可知，船到达河正中央时水流速度最大v答案：ABD例2已知某船在静水中的速率为v1＝4m/s，现让船渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为d＝100m，河水的流动速度为v2＝3m（1）欲使船以最短时间渡河，最短时间是多少？到达对岸的位置怎样？（2）欲使船渡河过程中的航行距离最短，船的航向又应怎样？渡河所用时间是多少？图5-1-44解析：（1）根据运动的独立性和等时性，当船在垂直河岸方向上的分速度v⊥最大时，渡河所用时间最短，即此时船身垂直于河岸，船头始终指向正对岸，但船实际的航向斜向下游，如图5-1-44所示。渡河的最短时间tmin＝dv船渡过河时已在正对岸的下游A处，其顺水漂流的位移为x＝v2tmin图5-1-45（2）由于v1＞v2，故船的合速度与河岸垂直时，船的渡河距离最短。设此时船速v1的方向（船头的指向）斜向上游，且与河岸成θ角，如图5-1-45所示，则cosθ＝v2v1＝QUOTE船的实际速度为v合＝v12-故渡河时间t′＝dv合＝100答案：（1）25s,偏向下游75m（2）航向斜向上游与河岸夹角为arccosQUOTE3438s拓展：合运动与分运动的关系。①运动的独立性：分运动之间是互不相干的，即各个分运动均按各自规律运动，彼此互不影响。②运动的等时性：各个分运动及其合运动总是同时发生，同时结束，经历的时间相同。专题二、绳或杆相关联物体运动的合成与分解问题物体的真实运动即合运动，把物体的实际速度分解为垂直于绳（杆）和平行于绳（杆）两个分量，根据沿绳（杆）方向的分速度大小相同求解。例3如图5-1-46所示，在河岸上用绳拉船，拉绳的速度是v,当绳与水平方向夹角为θ时，船的速度为多大？图5-1-47图5-1-46图5-1-47解析：船的实际运动为水平向左，实际运动为合运动，它所产生的两个实际效果分别是：使绳子缩短和使绳子绕滑轮顺时针旋转，设船速为v船，沿绳子方向的分速度为v，垂直于绳子的分速度为v1，如图5-1-47所示，则v船答案：v专题三、互成角度的