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2019-2020年高中物理 5.1曲線運動（探究導學課型）課時提升作業(yè) 新人教版必修2 一、選擇題(本題共5小題,每小題7分,共35分。多選題已在題號后標出) 1.(xx衡水高一檢測)下列關(guān)于曲線運動的說法中,正確的是(　　) A.加速度恒定的運動不可能是曲線運動 B.加速度變化的運動必定是曲線運動 C.物體在恒定合力作用下不可能做曲線運動 D.做曲線運動的物體,其速度方向與加速度方向一定不在同一直線上 【解析】選D。只要加速度與速度方向不共線,不管加速度恒定還是變化,物體一定做曲線運動,A、B錯,D對。同樣,只要合力與速度方向不共線,不管合力恒定還是變化,物體一定做曲線運動,C錯。 2.(多選)物體受到幾個恒力的作用而處于平衡狀態(tài),若再對物體施加一個恒力,則物體可能做(　　) A.靜止或勻速直線運動 B.勻變速直線運動 C.非勻變速曲線運動 D.勻變速曲線運動 【解析】選B、D。若物體原來靜止,受恒力后將做勻加速直線運動;若物體原來做勻速直線運動,受與速度共線的恒力作用將做勻變速直線運動,受與速度不共線的恒力作用將做勻變速曲線運動。綜上可知B、D正確,A、C錯誤。 3.(xx咸陽高一檢測)一個物體做曲線運動,在某時刻物體的速度v和合外力F的方向可能正確的是(　　) 【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點: (1)做曲線運動的物體的速度方向由切線方向確定。 (2)做曲線運動的物體的合力指向軌跡凹側(cè)。 【解析】選A。物體做曲線運動時,速度沿該點的切線方向,合外力與速度不共線,且指向軌跡彎曲方向的凹側(cè),故選項A正確。 【變式訓練】質(zhì)點在一平面內(nèi)沿曲線由P運動到Q,如果用v、a、F分別表示質(zhì)點運動過程中的速度、加速度和受到的合外力,下列圖像可能正確的是(　　) 【解析】選D。做曲線運動的物體,其速度方向就是曲線上那一點的切線方向,曲線運動的軌跡向合外力的方向彎曲,而合外力的方向就是加速度的方向,故只有D項正確。 4.(xx無錫高一檢測)如圖,人沿平直的河岸以速度v行走,且通過不可伸長的繩拖船,船沿繩的方向行進,此過程中繩始終與水面平行。當繩與河岸的夾角為α時,船的速率為(　　) A.vsinα B. C.vcosα D. 【解析】選C。把人的速度v沿著繩方向和垂直于繩方向分解。如圖所示。 其中v1=vcosα,所以船的速度等于vcosα。因此C選項正確。 【總結(jié)提升】繩端物體速度的分解方法 (1)明確分解哪個速度,繩端物體的速度為實際運動的速度,若此速度不沿繩方向,需要分解。 (2)明確如何分解,由于繩子不可伸長,故應(yīng)把物體的速度分解為沿繩和垂直于繩兩個方向。 (3)明確繩兩端物體的速度關(guān)系:沿繩方向分速度大小相等。 5.降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風,風速越大,則降落傘(　　) A.下落的時間越短 B.下落的時間越長 C.落地時速度越小 D.落地時速度越大 【解析】選D。根據(jù)運動的獨立性原理,水平方向吹來的風不會影響豎直方向的運動,選項A、B錯誤;根據(jù)速度的合成,落地時速度v=,風速越大,vx越大,降落傘落地時速度越大,選項C錯誤,D正確。 二、非選擇題(15分) 6.(xx龍巖高一檢測)飛機起飛時以300km/h的速度斜向上飛行。飛行方向與水平方向成30角。求水平方向和豎直方向的分速度的大小。 【解析】將飛機起飛時的速度沿水平方向和豎直方向分解如圖所示, 則vx=vcos30=300km/h=150km/h, vy=vsin30=300km/h=150km/h。 答案:150km/h　150km/h 一、選擇題(本題共4小題,每小題7分,共28分。多選題已在題號后標出) 1.(xx成都高一檢測)某質(zhì)點做曲線運動時,下列說法正確的是(　　) A.在某一點的速度方向是該點軌跡的切線方向 B.在任意時間內(nèi)位移的大小總是大于路程 C.在某一段時間內(nèi)質(zhì)點受到的合外力有可能為零 D.速度的方向與合外力的方向必在同一條直線上 【解析】選A。曲線運動的速度方向是該點軌跡的切線方向,A正確;曲線運動任意時間段內(nèi)位移大小應(yīng)小于路程,B錯誤;曲線運動一定有加速度,所以合外力不可能為零,C錯誤;根據(jù)物體做曲線運動的條件知D錯誤。 2.若一個物體的運動是由兩個獨立的分運動合成的,則(　　) A.若其中一個分運動是變速運動,另一個分運動是勻速直線運動,則物體的合運動一定是變速運動 B.若兩個分運動都是勻速直線運動,則物體的合運動有可能是勻變速直線運動 C.若其中一個分運動是勻變速直線運動,另一個分運動是勻速直線運動,則物體的運動一定是曲線運動 D.若其中一個分運動是勻加速直線運動,另一個分運動是勻減速直線運動,則合運動一定是曲線運動 【解析】選A。當一個分速度變化時,合速度會不斷變化,故是變速運動,A正確;當兩個分運動都是勻速直線運動時,合運動一定也是勻速直線運動,B錯誤;若勻變速直線運動與同方向的勻速直線運動合成,則合運動是直線運動,C錯誤;同方向的勻加速直線運動與勻減速直線運動合成,合運動是直線運動,D錯誤。 【總結(jié)提升】互成角度的兩個直線運動的合運動的性質(zhì)和軌跡的判斷 合運動由兩分運動的性質(zhì)及合初速度與合加速度的方向關(guān)系決定。 (1)性質(zhì)的判斷:根據(jù)合加速度是否恒定判定合運動是勻變速運動還是非勻變速運動。若合加速度不變且不為零,則合運動為勻變速運動;若合加速度變化,則為非勻變速運動。 (2)軌跡的判斷:根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判斷合運動是直線運動還是曲線運動。若合加速度與合初速度在同一直線上,則合運動為直線運動,否則為曲線運動。 3.(多選)(xx南通高一檢測)質(zhì)量為m的物體,在F1、F2、F3三個共點力的作用下做勻速直線運動,保持F1、F2不變,僅將F3的方向改變90(大小不變)后,物體可能做(　　) A.加速度大小為的勻變速直線運動 B.加速度大小為的勻變速直線運動 C.加速度大小為的勻變速曲線運動 D.勻速直線運動 【解析】選B、C。物體在F1、F2、F3三個共點力作用下做勻速直線運動,必有F3與F1、F2的合力等大反向,當F3大小不變,方向改變90時,F1、F2的合力大小仍為F3,方向與改變方向后的F3夾角為90,故F合=F3,加速度a==,若初速度方向與F合方向共線,則物體做勻變速直線運動,若初速度方向與F合方向不共線,則物體做勻變速曲線運動,綜上所述,本題選B、C。 4.(xx哈爾濱高一檢測)如圖所示,一塊橡皮用細線懸掛于O點,用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動,運動中始終保持懸線豎直,則橡皮運動的速度(　　) A.大小和方向均不變 B.大小不變,方向改變 C.大小改變,方向不變 D.大小和方向均改變 【解析】選A。橡皮在水平方向做勻速直線運動,在豎直方向做勻速直線運動,其合運動仍是勻速直線運動,其速度大小和方向均不變。選項A符合題意,故選A。 【變式訓練】如圖所示,跳傘員在降落傘打開一段時間以后,在空中做勻速運動。若跳傘員在無風時豎直勻速下落,著地速度大小是4.0 m/s。當有正東方向吹來的風,風速大小是3.0 m/s,則跳傘員著地時的速度(　　) A.大小為5.0 m/s,方向偏西 B.大小為5.0 m/s,方向偏東 C.大小為7.0 m/s,方向偏西 D.大小為7.0 m/s,方向偏東 【解析】選A。跳傘員著地時的速度大小v=m/s=5 m/s。設(shè)速度與豎直方向的夾角為θ,則tanθ=,故θ=37,即速度方向為下偏西37角。故選項A正確。 二、非選擇題(本題共2小題,共22分) 5.(10分)如圖所示,在離水面高為H的岸邊,有人以v0的勻速率收繩使船靠岸,當船與岸上的定滑輪水平距離為s時,船速是多少? 【解題指南】解答該題要明確以下兩點: (1)船沿水面向左的運動是它的實際運動,是船的合運動。 (2)船向左的運動產(chǎn)生兩個運動效果:一是使滑輪與船之間的繩子變短;二是使繩子繞滑輪發(fā)生順時針方向的轉(zhuǎn)動。 【解析】收繩時船水平向左運動,θ角增大,船的運動可以看作是兩個分運動的合運動,如圖所示:一個是沿繩方向以v0“上升”的運動,另一個是在垂直于v0方向向下擺動的運動,對應(yīng)的分速度v1使角θ增大。船對地的速度就是v0與v1的合速度。根據(jù)矢量合成的平行四邊形定則v==v0 答案:v0 6.(12分)一小船渡河,河寬d=180m,水流速度v1=2.5m/s。船在靜水中的速度為v2=5m/s,求: (1)欲使船在最短的時間內(nèi)渡河,船頭應(yīng)朝什么方向?用多長時間?位移大小是多少? (2)欲使船渡河的航程最短,船頭應(yīng)朝什么方向?用多長時間?位移是多少? 【解析】(1)欲使船在最短時間內(nèi)渡河,船頭應(yīng)朝垂直河岸方向。當船頭垂直河岸渡河時,如圖所示, 合速度為傾斜方向,垂直分速度為v2=5m/s。 t===s=36 s v合==m/s,x=v合t=90m (2)欲使船渡河航程最短,應(yīng)垂直河岸渡河。船頭應(yīng)朝上游與河岸成某一角度β。 垂直河岸渡河要求v水平=0,所以船頭應(yīng)向上游偏轉(zhuǎn)一定角度,如圖所示,有v2sinα=v1,得α=30,所以當船頭向上游偏與河岸成一定角β=60時航程最短。 x=d=180m t===s=24s 答案:(1)垂直河岸　36 s　90m　(2)偏上游與河岸成60角　24s　180 m