高中人教版物理必修2训练第五章习题课曲线运动

习题课:曲线运动课后篇巩固提升基础巩固1.(多选)关于运动的合成与分解,以下说法正确的是()A.合运动的位移为分运动位移的矢量和B.物体的两个分运动若是直线运动,则它的合运动一定是直线运动C.合运动和分运动具有等时性D.若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动解析位移是矢量,其运算满足平行四边形定则,A正确;两个直线运动的合运动也有可能是曲线运动,B、D项错误;合运动与分运动具有等时性,C项正确。答案AC2.一只小船过河,运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不变,方向平行于岸边;小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,船相对于静水的初速度大小均相同、方向垂直于岸边,且船在过河过程中船头方向始终不变。由此可以确定()A.船沿AD轨迹运动时,船相对于静水做匀加速直线运动B.船沿三条不同路径渡河的时间相同C.船沿AB轨迹过河所用的时间最短D.船沿AC轨迹到达对岸前瞬间的速度最大解析因为三种运动船的船头垂直河岸,相对于静水的初速度相同,垂直河岸方向运动性质不同,河的宽度相同,则过河时间不等,B错误;加速度的方向指向轨迹的凹侧,依题意可知,AC轨迹是匀加速运动,AB轨迹是匀速运动,AD轨迹是匀减速运动,从而知道AC轨迹过河时间最短,A、C错误;沿AC轨迹在垂直河岸方向是加速运动,故船到达对岸的速度最大,D正确。答案D3.(多选)如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,若使三角板沿刻度尺向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,下列关于铅笔尖的运动及其运动的痕迹的判断,其中正确的有()A.笔尖运动的痕迹是一条倾斜的直线B.笔尖运动的痕迹是一条抛物线C.在运动过程中,笔尖的速度方向始终保持不变D.在运动过程中,笔尖的加速度方向始终保持不变解析笔尖实际参与的是水平向右的匀速直线运动和竖直向上的初速度为零的匀加速度直线运动的合运动,合运动是类平抛运动,其运动轨迹为抛物线,选项A错误,B正确;笔尖做曲线运动,在运动过程中,笔尖的速度方向不断变化,选项C错误;笔尖的加速度方向始终竖直向上,选项D正确。答案BD4.无风时气球匀速竖直上升,速度为3m/s。现有水平方向的风,使气球获4m/s的水平速度,气球经一定时间到达某一高度h,则有风后()A.气球实际速度的大小为7m/sB.气球的运动轨迹是曲线C.若气球获5m/s的水平速度,气球到达高度h的路程变长D.若气球获5m/s的水平速度,气球到达高度h的时间变短解析有风时,气球实际速度的大小v=32+42m/s=5m/s,A错误;气球沿合速度方向做匀速直线运动,轨迹为直线,B错误;水平速度增大,但气球飞行的时间不变,水平方向的位移增大,竖直方向的位移不变,合位移增大,故气球到达高度h的路程变长答案C5.如图所示,在水平吊臂上有一个可以沿吊臂运动的小车A,安装在小车下方的吊钩吊着物体B。在小车A与物体B以相同的水平速度向右匀速运动的同时,吊钩将物体B向上匀速吊起。关于物体B运动的情况,下列说法正确的是()A.向右上方做匀速直线运动B.向右上方做匀加速直线运动C.向右上方做匀减速直线运动D.向右上方做曲线运动解析物体B在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做匀速直线运动,根据运动的合成,知合运动也是匀速直线运动。故A正确,B、C、D错误。答案A6.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α时,船的速率为()A.vsinα B.vC.vcosα D.v解析对人的速度v分解如图所示,v1=vcosα,所以船的速率为vcosα,故选C。答案C7.如图所示,某人用绳通过定滑轮拉小船,设人匀速拉绳的速度为v0,小船水平向左运动,绳某时刻与水平方向夹角为α,则小船的运动性质及此时刻小船的速度vx为()A.小船做变加速运动,vx=vB.小船做变加速运动,vx=v0cosαC.小船做匀速直线运动,vx=vD.小船做匀速直线运动,vx=v0cosα解析如图所示,小船的实际运动是水平向左的运动,它的速度vx可以产生两个效果:一是使绳子OP段缩短;二是使OP段绳与竖直方向的夹角减小。所以小船的速度vx应有沿OP绳指向O的分速度v0和垂直OP的分速度v1,由运动的分解可求得vx=v0cosα,船向左运动时α角逐渐变大,可得vx答案A8.飞机在航行测量时,它的航线要严格地从东到西,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:(1)飞机应朝哪个方向飞行?(2)如果所测地区长达803km,所需时间是多少?解析(1)如图所示,飞机飞行速度方向与正西方向夹角θ的正弦值为(v1为风速,v2是飞机速度)sinθ=v1v2=4080=(2)飞机的合速度v=v2cos30°=403km/h据x=vt得t=xv=803答案(1)与正西成夹角30°偏南(2)2h能力提升1.关于互成角度的两个初速度不为零的匀速直线运动的合运动,下列说法正确的是()A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上都不对解析两个运动都是匀速直线运动,所以加速度都为零,所以合运动的加速度也一定为零。两个互成角度的运动的初速度不为零,所以合运动的初速度不为零。所以合运动是初速度不为零,加速度为零的运动,即匀速直线运动。答案A2.一只小船在静水中的速度为5m/s,它要渡过一条宽为50m的河,河水流速为4m/s,则()A.这只船过河位移不可能为50mB.这只船过河时间不可能为10sC.若河水流速改变,船过河的最短时间一定不变D.若河水流速改变,船过河的最短位移一定不变答案C3.(多选)如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩,在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向做匀速直线运动的同时,吊钩将物体B向上吊起,A、B之间的距离以d=H2t2(SI)(SI表示国际单位制,式中H为吊臂离地面的高度)的规律变化,则物体做()A.速度大小不变的曲线运动B.速度大小增加的曲线运动C.加速度大小、方向均不变的曲线运动D.加速度大小、方向均变化的曲线运动解析B物体在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上由d=H2t2得出做匀加速直线运动。B物体的实际运动是这两个分运动的合运动。对速度和加速度进行合成可知,加速度恒定且与速度不共线。所以B、C两项正确。答案BC4.船在静水中的航速为v1,水流的速度为v2,且v1>v2。为使船行驶到河正对岸的码头,则v1相对v2的方向应为()解析根据运动的合成与分解的知识可知,要使船垂直到达对岸即要船的合速度指向正对岸。根据平行四边形定则可知,C正确。答案C5.如图所示,一条小船位于200m宽的河中央A点处,离A点距离为1003m的下游处有一危险的急流区,当时水流速度为4m/s,为使小船避开危险区沿直线到达对岸,小船在静水中的速度至少为()A.433m/s B.C.2m/s D.4m/s解析如图所示,小船刚好避开危险区域时,设小船合运动方向与水流方向的夹角为θ,tanθ=d2s=33,所以θ=30°,当船头垂直合运动方向渡河时,答案C6.如图,MN是流速稳定的河流,河宽一定,小船在静水中的速度为v。现小船自A点渡河,第一次船头沿AB方向,到达正对岸的D处;第二次船头沿AC方向,到达对岸E处,若AB与AC跟河岸垂线AD的夹角相等,两次航行的时间分别为tB、tC,则()A.tB>tCB.tB<tCC.tB=tCD.无法比较tB与tC的大小解析设第一次合速度为v1,第二次合速度为v2,因为静水速与河岸夹角相等,则v1在垂直于河岸方向上的速度等于v2垂直于河岸方向上的速度,根据题意知两次v2垂直于河岸方向上的速度相等,所以tB=tC。故C正确,A、B、D错误。答案C7.有一条两岸平直