《高考备考指南 理科综合 物理》课件-第4章 第1讲

第四章第1讲一、选择题(在题中给出的选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～10题有多项符合题目要求)1．(2016年北京卷)如图所示，虚线MN为一小球在水平面上由M到N的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点．四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述小球经过P点时的速度方向．其中描述最准确的是()A．甲 B．乙C．丙 D．丁【答案】C【解析】某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为P点的速度方向，故C正确，A、B、D错误．2．(2017届菏泽一模)如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹，质点从M点经P点到达N点．已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等．下列说法中正确的是()A．质点从M到N过程中速度大小保持不变B．质点在MP、PN两过程中的速度变化量大小相等，方向相同C．质点在MP、PN两过程中的速度变化量大小不相等，但方向相同D．质点在M、N间运动时，速度大小一直增大【答案】B3．(2017届北京校级模拟)某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球．如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐(图中箭头指向表示投篮方向)()【答案】C【解析】当沿圆周切线方向的速度和出手速度的合速度沿篮筐方向，球就会被投入篮筐．故C正确，A、B、D错误．4．(2017届广安模拟)如图所示，一卫星经过赤道上空时速度方向与赤道平面夹角为60°，速度大小为v＝1.55×103m/s.此时发动机点火，给卫星一附加速度Δv，使该卫星变轨进入赤道平面内．发动机给卫星的附加速度ΔA．Δv约为1.3×103m/sB．Δv约为1.3×103mC．Δv约为2.7×103mD．Δv约为0.8×103m【答案】B【解析】由题意可知，可看成卫星一个分速度方向与赤道平面夹角为60°，速度大小为v＝1.55×103另一速度即为附加速度，根据平行四边形定则，结合几何关系，则当另一分速度垂直合速度时，另一个分速度达到最小值，如图所示．该分速度的方向为正南方向，根据三角知识，大小为Δv＝vsin60°＝1.55×103×eq\f(\r(3),2)m/s≈1.3×103m/s，故B正确，A、C、D错误．5．一小船在静水中的速度为3m/s，它在一条河宽150m、水流速度为4A．能到达正对岸B．渡河的时间可能少于50sC．以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200D．以最短位移渡河时，位移大小为150【答案】C【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＝eq\f(d,v船)＝50s，故渡河时间不能少于50s，B错误；以最短时间渡河时，沿水流方向位移x＝v水t＝200m，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θ，则cosθ＝eq\f(3,4)，故渡河位移s＝eq\f(d,cosθ)＝200m，故D错误．6．(2017届静安二模)如图所示，一圆球固定在水平地面上，球心为O.直细棒AB的B端搁在地面上，棒身靠在球面上并和球心在同一竖直平面内，切点为P，细棒与水平面之间的夹角为θ.若移动棒的B端沿水平地面靠近圆球，使切点P恰好以O点为圆心做匀速圆周运动，则()A．B端向右匀速运动B．θ角随时间均匀增大C．PB长度随时间均匀减小D．以上说法都不对【答案】B【解析】将B点速度沿着平行杆和垂直杆方向分解，如图所示．故v＝eq\f(v1,cosθ)，其中v1＝vP.P点做匀速圆周运动，故vP不变，由于θ变大，故v变大，即B端向右加速，故A错误；结合几何关系，经过时间t后的θ角增加为2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(θ,2)＋ωt))＝θ＋2ωt，故θ角随时间均匀增大，故B正确；PB的长度等于CB的长度，由于B点向右是加速运动，故PB长度不是随时间均匀减小，C错误；由于B正确，D错误．7．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OA＝OB．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()A．t甲<t乙 B．t甲＝t乙C．t甲>t乙 D．无法确定【答案】C【解析】设水流的速度为v水，学生在静水中的速度为v人，从题意可知v人>v水，令OA＝OB＝L，对甲同学有t甲＝eq\f(L,v人＋v水)＋eq\f(L,v人－v水)，对乙同学来说，要想垂直到达B点且沿原路线返回，其速度方向要指向上游，由题意知乙同学来回时间相等，即t乙＝eq\f(2L,\r(v\o\al(2,人)－v\o\al(2,水)))，因为teq\o\al(2,甲)－teq\o\al(2,乙)>0，所以t甲>t乙，C正确．8．(2017届广元三模)如图所示，水平光滑长杆上套有一物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q，另一端悬挂一物块P.设细线的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ很小．现将P、Q由静止同时释放，关于P、Q以后的运动下列说法正确的是()A．当θ＝60°时，P、Q的速度之比是eq\r(3)∶2B．当θ＝90°时，Q的速度最大C．当θ＝90°时，Q的速度为零D．当θ向90°增大的过程中Q的合力一直增大【答案】B【解析】P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，则当θ＝60°时，Q的速度vQcos60°＝vP，解得eq\f(vP,vQ)＝eq\f(1,2)，故A错误；P的机械能最小时，即为Q到达O点正下方时，此时Q的速度最大，即当θ＝90°时，Q的速度最大，故B正确，C错误；当θ向90°增大的过程中Q的合力逐渐减小，当θ＝90°时，Q的速度最大，加速度最小，合力最小，D错误．9．(2017届四川模拟)小河宽为d，河水中各点水流速度的大小与各点到较近河岸边的距离成正比，v水＝eq\f(4v0,d)x，x为各点到近岸的距离，小船在静水中的速度为v0.小船的船头垂直河岸渡河，则下列说法中正确的是()A．全程船的位移为eq\r(5)dB．全程船的位移为eq\r(2)dC．小船到达离河对岸eq\f(3,4)d处，船的实际速度为eq\r(10)v0D．小船到达离河对岸eq\f(3,4)d处，船的实际速度为eq\r(2)v0【答案】BD【解析】将小船的运动分解为沿船头指向和顺水流方向的两个分运动，小船的船头垂直河岸渡河，河水中各点水流速度的大小与各点到较近河岸边的距离成正比，v水＝eq\f(4v0,d)x＝eq\f(4v0,d)v0t，可知，水流方向先做匀加速后做匀减速，那么水流方向的位移为s＝2×eq\f(1,2)at2＝2×eq\f(4v\o\al(2,0),2d)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2v0)))2＝d，因此全程船的位移为eq\r(2)d，故B正确，A错误；小船到达离河对岸eq\f(3d,4)处，则水流速度为v＝eq\f(4v0,d)×eq\f(d,4)＝v0，而小船在静水中的速度为v0，所以船的渡河速度为eq\r(2)v0，故C错误，D正确．故选B、D．10．(2017届高安校级模拟)在光滑的水平面内建立如图所示的直角坐标系，长为L的光滑细杆AB的两个端点A、B被分别约束在x轴和y轴上运动，现让A沿x轴正方向以v0匀速运动，已知P点为杆的中点，杆AB与x轴的夹角为θ，下列关于P点的运动轨迹或P点的运动速度大小v的表达式正确的是()A．P点的运动轨迹是一条直线B．P点的运动轨迹是圆的一部分C．P点的运动速度大小v＝v0tanθD．P点的运动速度大小v＝eq\f(v0,2sinθ)【答案】BD二、非选择题11．一物体在光滑水平面上运动，它在x方向和y方向上的两个分运动的速度－时间图像如图所示．(1)判断物体的运动性质；(2)计算物体的初速度大小；(3)计算物体在前3s内和前6s内的位移大小．【答案】(1)匀变速曲线运动(2)50(3)30eq\r(13)m180【解析】(1)由题图可知，物体在x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做匀变速运动，先减速再反向加速，所以物体做匀变速曲线运动．(2)由图像知vx0＝30m/s，vy0＝－v0＝eq\r(v\o\al(2