第1单元曲线运动运动的合成与分解课时作业doc高中物理

第1单元曲线运动运动的合成与分解课时作业doc高中物理[课时作业]命题设计难度目标题号目标较易中等稍难单一目标运动的合成1910运动的分解3、511曲线运动24综合目标对曲线运动的综合明白得6、7812一、单项选择题(此题共6小题，每题7分，共42分)1.如图1所示，某人游珠江，他以一定速度面部始终垂直河岸向对岸游去.江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时刻与水速的关系是()A．水速大时，路程长，时刻长B．水速大时，路程长，时刻短C．水速大时，路程长，时刻不变图1D．路程、时刻与水速无关解析：游泳者相关于岸的速度为他相关于水的速度和水流速度的合速度，水流速度越大，其合速度与岸的夹角越小，路程越长，但过河时刻t＝eq\f(d,v人)，与水速无关，故A、B、D均错误，C正确.答案：C2．在地面上观看以下物体的运动，其中物体一定做曲线运动的是()A．向东运动的质点受到一个向西的力的作用B．正在竖直上升的气球突然遭遇一阵北风C．河水匀速流淌，正在河里匀速驶向对岸的汽艇D．在匀速行驶的列车内，相对列车水平向后抛出的一个小球解析：A：质点仍做直线运动；B：气球的运动方向与受力方向不共线，做曲线运动；C：两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动；D：假设小球相对车向后抛出的速度与车前进的速度大小相同，那么小球相对地面的速度为零，故做自由落体运动，为直线运动.答案：B3．A、B两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上，现物体A以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分不是α、β时，如图2所示.物体B的运动速度vB为(绳始终有拉力()A．v1sinα/sinβB．v1cosα/sinβ图2C．v1sinα/cosβD．v1cosα/cosβ解析：设物体B的运动速度为vB，此速度为物体B合运动的速度，依照它的实际运动成效，两分运动分不为：沿绳收缩方向的分运动，设其速度为v绳B；垂直绳方向的圆周运动，速度分解如下图，那么有vB＝eq\f(v绳B,cosβ)①物体A的合运动对应的速度为v1，它也产生两个分运动成效，分不是：沿绳伸长方向的分运动，设其速度为v绳A；垂直绳方向的圆周运动，它的速度分解如下图，那么有v绳A＝v1cosα②由于对应同一根绳，其长度不变，故：v绳B＝v绳A③依照三式解得：vB＝v1cosα/cosβ.选项D正确.答案：D4.如图3所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，在B点时的速度与加速度相互垂直，那么以下讲法中正确的选项是()A．D点的速率比C点的速率大B．A点的加速度与速度的夹角小于90°图3C．A点的加速度比D点的加速度大D．从A到D加速度与速度的夹角先增大后减小解析：质点做匀变速曲线运动，合力的大小方向均不变，加速度不变，故C错误；由B点速度与加速度相互垂直可知，合力方向与B点切线垂直且向下，故质点由C到D过程，合力做正功，速率增大，A正确；A点的加速度方向与过A的切线也即速度方向夹角大于90°，B错误；从A到D加速度与速度的夹角一直变小，D错误.答案：A5．(2018·江苏高考)在无风的情形下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，如图4所示的描画下落速度的水平重量大小vx、竖直重量大小vy与时刻t的图象，可能正确的选项是()图4解析：跳伞运动员在空中受到重力，其大小不变，方向竖直向下，还受到空气阻力，其始终与速度反向，大小随速度的增大而增大，反之那么减小.在水平方向上，运动员受到的合力是空气阻力在水平方向上的分力，故可知运动员在水平方向上做加速度逐步减小的减速运动.在竖直方向上运动员在重力与空气阻力的共同作用下先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动.由以上分析结合v－t图象的性质可知只有B正确.答案：B6.如图5所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物M.C点与O点距离为l.现在杆的另一端用力.使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω慢慢转至水平位置(转过了90°角)，此过程中下述讲法中正确的选项是()A．重物M做匀速直线运动图5B．重物M做匀变速直线运动C．重物M的最大速度是ωlD．重物M的速度先减小后增大解析：由题知，C点的速度大小为vC＝ωl，设vC与绳之间的夹角为θ，把vC沿绳和垂直绳方向分解可得，v绳＝vCcosθ，在转动过程中θ先减小到零再反向增大，故v绳先增大后减小，重物M做变加速运动，其最大速度为ωl，C正确.答案：C二、多项选择题(此题共4小题，每题7分，共28分.每题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)7．质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F2不变，仅将F3的方向改变90°(大小不变)后，物体可能做()A．加速度大小为eq\f(F3,m)的匀变速直线运动B．加速度大小为eq\f(\r(2)F3,m)的匀变速直线运动C．加速度大小为eq\f(\r(2)F3,m)的匀变速曲线运动D．匀速直线运动解析：物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，必有F3与F1、F2的合力等大反向，当F3大小不变，方向改变90°时，F1、F2的合力大小仍为F3，方向与改变方向后的F3夹角为90°，故F合＝eq\r(2)F3，加速度a＝eq\f(F合,m)＝eq\f(\r(2)F3,m)，但因不知原速度方向与F合的方向间的关系，故有B、C两种可能.答案：BC8.质量为2kg的质点在x－y平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图6所示，以下讲法正确的选项是()A．质点的初速度为5m/sB．质点所受的合外力为3NC．质点初速度的方向与合外力方向垂直图6D．2s末质点速度大小为6m/s解析：由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为1.5m/s2，受力Fx＝3N，由y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，速度为vy＝4m/s，受力Fy＝0.因此质点的初速度为5m/s，A选项正确；受到的合外力为3N，B选项正确；明显，质点初速度方向与合外力方向不垂直，C选项错误；2s末质点速度应该为v＝eq\r(62＋42)m/s＝2eq\r(13)m/s，D选项错误.答案：AB9.民族运动会上有一骑射项目如图7所示，运动员骑在奔驰的赶忙，弯弓放箭射击侧向的固定目标.假设运动员骑马奔腾的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离为d.要想命中目标且射出的箭在空中飞行时刻最短，那么()A．运动员放箭处离目标的距离为eq\f(dv2,v1)图7B．运动员放箭处离目标的距离为eq\f(d\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2)),v2)C．箭射到固定目标的最短时刻为eq\f(d,v2)D．箭射到固定目标的最短时刻为eq\f(d,\r(v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1)))解析：要想以箭在空中飞行的时刻最短的情形下击中目标，v2必须垂直于v1，同时v1、v2的合速度方向指向目标，如下图，故箭射到目标的最短时刻为eq\f(d,v2)，C正确，D错误；运动员放箭处离目标的距离为eq\r(d2＋x2)，又x＝v1t＝v1·eq\f(d,v2)，故eq\r(d2＋x2)＝eq\r(d2＋\f(v1d,v2)2)＝eq\f(d\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2)),v2)，A错误，B正确.答案：BC10.如图8所示的塔吊臂上有一能够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匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起，A、B之间的距离以d＝H－2t2(式中H为吊臂离地面的高度)规律变化，那么物体做()图8A．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：物体B参与了两个方向的运动，一个是水平方向上的匀速直线运动，另一个是在竖直方向上的运动，由竖直方向A、B间的距离d＝H－2t2类比初速度为零的匀加速直线运动规律x＝eq\f(1,2)at2可知物体B匀加速上升，加速度a＝4m/s2，因此物体B在竖直方向做匀加速直线运动，两个运动的合成为匀变速曲线运动.答案：BC三、运算题(此题共2小题，共30分.解答时请写出必要的文字讲明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11.(14分)一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物，开始车在滑轮的正下方，绳子的端点离滑轮的距离是H.车由静止开始向左做匀加速运动，通过时刻t绳子与水平方向的夹角为θ，如图9所示，试求：(1)车向左运动的加速度的大小；(2)重物m在t时刻速度的大小.图9解析：(1)汽车在时刻t内向左走的位移：x＝Hcotθ又汽车匀加速运动x＝eq\f(1,2)at2因此a＝eq\f(2x,t2)＝eq\f(2Hcotθ,t2)(2)现在汽车的速度v汽＝at＝eq\f(2Hcotθ,t)由运动的分解知识可知，汽车速度v汽沿绳的分速度与重物m的速度相等，即v物＝v汽cosθ得v物＝eq\f(2Hcotθcosθ,t).答案：(1)eq\f(2Hcotθ,t2)(2)eq\f(2Hcotθcosθ,t)12．(16分)宽9m的成形玻璃以2m/s的速度连续不断地向前行进，在切割工序处，金刚割刀的速度为10m/s，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，那么：(1)金刚割刀的轨道应如何操纵？(2)切割一次的时刻多长？解析：(1)由题目条件知，割刀运动的速度是实际的速度，因此为合速度.其分速度的成效是恰好相对玻璃垂直切割.设割刀的速度v2的方向与玻璃板运动速度v1的方向之间的夹