高中物理 第5章 曲线运动 1 曲线运动课时作业 新人教版必修2.docx

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高中物理第5章曲线运动1曲线运动课时作业新人教版必修2

2019-2020年高中物理第5章曲线运动1曲线运动课时作业新人教版必修2

1．精彩的F1赛事相信你不会陌生吧！

车王舒马赫在xx年以8000万美元的年收入高居全世界所有运动员榜首．在观众感觉精彩与刺激的同时，车手们却时刻处在紧张与危险之中．车王在一个弯道上，突然高速行驶的赛车后轮脱落，从而不得不遗憾地退出了比赛．关于脱落的后轮的运动情况，以下说法正确的是（　　）

A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动

B．沿着与弯道垂直的方向飞出

C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道

D．上述情况都有可能

【解析】　赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上任何一点的速度方向是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向．被甩出的后轮的速度方向就是甩出点轨迹的切线方向，车轮被甩出后，不再受到车身的约束，只受到与速度相反的阻力作用（重力和地面对车轮的支持力相平衡），车轮做直线运动，故车轮不可能沿车行驶的弯道运动，也不可能沿垂直于弯道的方向运动．故选项C正确．

【答案】　C

2．关于两个分运动的合运动，下列说法中正确的是（　　）

A．合运动的速度一定大于两个分运动的速度

B．合运动的速度一定大于一个分运动的速度

C．合运动的方向就是物体实际运动的方向

D．由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小

【解析】　合速度的大小可以大于分速度的大小，也可以小于分速度的大小，还可以等于分速度的大小，故A、B均错；仅知道两个分速度的大小，无法画出平行四边形，也就不能求出合速度的大小，故D错，只有C正确．

【答案】　C

3．一轮船以一定的速度垂直河流向对岸行驶，当河水匀速流动时，轮船所通过的路程、过河所用的时间与水流速度的正确关系是（　　）

A．水速越大，路程越长，时间越长

B．水速越大，路程越短，时间越短

C．水速越大，路程和时间都不变

D．水速越大，路程越长，时间不变

【解析】　轮船渡河的运动是两个分运动的合成：

假设河水不流动，轮船在静止的河水中垂直对岸行驶；假设船不运行，而河水流动，则船随河水一起向下漂动．这两个分运动具有独立性，因而河水流速增大不影响船到达对岸的时间，但在相同的时间里，沿水流方向移动的位移要增大，因而选项D正确．

【答案】　D

4．如图5118所示，在河岸上用细绳拉船，为了使船匀速靠岸，拉绳的速度必须是（　　）

图5118

A．加速

B．减速

C．匀速

D．先加速后减速

【解析】　设拉绳的速度为v，拉船的绳与水平方向的夹角为θ，船的速度为v0，将船的速度分解为沿绳方向和垂直绳方向的分速度，有v＝v0cosθ，船匀速靠岸过程，v0不变，θ增大，则v减小．B正确．

【答案】　B

5．如图5119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（SI）（SI表示国际单位制，式中H为吊臂离地面的高度）规律变化，则物体B做（　　）

图5119

A．速度大小减小的曲线运动

B．速度大小恒定的曲线运动

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在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上由d＝H－2t2得出物体B做匀变速直线运动．物体B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，加速度恒定且与合速度不共线，故C正确．

【答案】　C

6．（多选）有a、b两个分运动，它们的合运动为c，则下列说法正确的是（　　）

A．若a、b的轨迹为直线，则c的轨迹必为直线

B．若c的轨迹为直线，则a、b必为匀速运动

C．若a为匀速直线运动，b为匀速直线运动，则c必为匀速直线运动

D．若a、b均为初速度为零的匀变速直线运动，则c必为匀变速直线运动

【解析】　a、b两个分运动的合初速度与合加速度如果共线，则合运动c必为直线运动，如果不共线，则合运动c必为曲线运动，A错误；若c为直线运动，a、b可能为匀速运动，也可能为变速直线运动，但a、b的合初速度与合加速度必共线，B错误；两个匀速直线运动的合运动必为匀速直线运动，C正确；两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动必为初速度为零的匀加速直线运动，D正确．

【答案】　CD

7．如图5120所示，A、B两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端，若A物体以速度v沿水平地面向左运动，某时刻系A、B的绳分别与水平方向成α、β角，求此时B物体的速度．

图5120

【解析】　A、B两物体速度分解图如图所示，由于两物体沿绳的速度分量相等，所以有v1＝vB1，即vcosα＝vBcosβ，解得vB＝

v，方向水平向右．

【答案】　

v，方向水平向右

8．一人一猴在玩杂技，如图5121所示，直杆AB长12m，猴子在直杆上由A向B匀速向上爬，同时人顶着直杆水平匀速移动，已知在10s内，猴子由A运动到B，而人也由甲位置运动到了乙位置．已知x＝9m，求：

图5121

（1）猴子对地的位移；

（2）猴子对人的速度，猴子对地的速度；

（3）若猴子从静止开始匀加速向上爬，其他条件不变，试在图中画出猴子运动的轨迹．

【解析】　

（1）相对于地面，猴子参与沿杆上升和随杆水平移动的两个运动，在爬到杆顶的过程中，满足

l＝

＝

m＝15m.

（2）由于猴子和人在水平方向运动情况相同，保持相对静止，因此猴子对人的速度v1＝

m/s＝1.2m/s，

猴子对地的速度v＝

＝

m/s＝1.5m/s.

（3）由于猴子向上匀加速运动，加速度（或外力）方向向上，因此，运动轨迹向上弯曲，其轨迹如图所示．

【答案】　

（1）15m　

（2）1.2m/s　1.5m/s　（3）见解析图

9．如图5122所示，A、B是两个游泳运动员，他们隔着水流湍急的河流站在岸边，A在上游的位置，且A的游泳技术比B好，现在两个人同时下水游泳，要求两个人尽快在河中相遇，试问应采取下列哪种方式比较好（　　）

图5122

A．A、B均向对方游（即沿图中虚线方向）而不考虑水流作用

B．B沿图中虚线向A游，A沿图中虚线偏上方向游

C．A沿图中虚线向B游，B沿图中虚线偏上方向游

D．A、B沿图中虚线偏上方向游，A比B更偏上一些

【解析】　游泳运动员在河里游泳时同时参与两种运动，一是被水冲向下游的运动，二是沿自己划行方向的划行运动．游泳的方向是人相对于水的方向．选水为参考系，A、B两运动员只有一种运动，由于两点之间线段最短，故A项正确．

【答案】　A

10．如图5123所示，AB和CD是彼此平行且笔直的河岸．若河水不流动，小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P；若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且水流速度处处相等，现使小船船头垂直河岸由A点匀加速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹可能是图中的（　　）

图5123

A．直线P　　B．曲线Q

C．直线RD．曲线S

【解析】　小船沿AC方向做匀加速直线运动，沿AB方向做匀速直线运动，AB方向的匀速直线运动和AC方向的匀加速直线运动的合运动为曲线运动，合外力沿AC方向，指向曲线运动轨迹的内侧，故正确选项为D.

【答案】　D

11．（多选）质量为2kg的质点在xy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5124所示，下列说法正确的是（　　）

图5124

A．质点的初速度为5m/s

B．质点所受的合外力为3N

C．质点初速度的方向与合外力方向垂直

D．2s末质点速度大小为6m/s

【解析】　由x方向的速度图象可知，x方向的初速度v0x＝3m/s，加速度为1.5m/s2，受力Fx＝3N，由y方向的位移图象可知质点在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，受到的合外力为3N，选项A、B正确；显然，质点初速度方向与合外力方向不垂直，选项C错误；2s末质点速度大小为v＝

m/s＝2

m/s，选项D错误．

【答案】　AB

12．如图5125所示，在水平地面上以速度v做匀速直线运动的汽车，用绳子通过定滑轮吊起一个物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2.已知v1＝v.

图5125

（1）求两绳夹角为θ时，物体上升的速度大小．

（2）在汽车做匀速直线运动的过程中，物体是加速上升还是减速上升？

（3）绳子对物体的拉力F与物体所受重力mg的大小关系如何？

【解析】　

（1）依据实际效果将汽车的运动分解为沿绳的直线运动和垂直于绳的圆周运动，如图所示，则有v2＝v1sinθ，v1＝v，所以v2＝vsinθ.

（2）依据v2＝vsinθ可知：

当汽车向左做匀速直线运动时，θ角变大，则sinθ变大，因此物体的运动速度变大，即物体加速上升．

（3）由于物体加速上升，根据牛顿第二定律知，拉力F大于物体的重力mg.

【答案】　

（1）vsinθ　

（2）加速上升　（3）F＞mg

2019-2020年高中物理第5章曲线运动2平抛运动课时作业新人教版必修2

1．做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是（　　）

A．大小相等，方向相同　　　B．大小不等，方向不同

C．大小相等，方向不同D．大小不等，方向相同

【解析】　在平抛运动中速度的变化量Δv＝gΔt，所以每秒内的速度变化量大小都等于9.8m/s，方向都是竖直向下．选项A正确．

【答案】　A

2．关于平抛运动的性质，以下说法中正确的是（　　）

A．变加速运动

B．匀变速运动

C．匀速率曲线运动

D．可能是两个匀速直线运动的合运动

【解析】　平抛运动是水平抛出且只在重力作用下的运动，所以是加速度恒为g的匀变速运动，故A、C错误，B正确．平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，所以D项错误．

【答案】　B

3．飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目，xx年的IDF（国际飞镖联合会）飞镖世界杯赛上，某一选手在距地面高h、离靶面的水平距离L处，将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，结果飞镖落在靶心正上方．如只改变h、L、m、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是（不计空气阻力）（　　）

图5217

A．适当减少v0B．适当提高h

C．适当减小mD．适当减小L

【解析】　欲击中靶心，应该使h减小或飞镖飞行的竖直位移增大．飞镖飞行中竖直方向y＝

gt2、水平方向L＝v0t，得y＝

，使L增大或v0减小都能增大y，选项A正确．

【答案】　A

4．（xx·成都高一检测）如图所示，下面关于物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切tanθ随时间t的变化图象正确的是（　　）

【解析】　如图，tanθ＝

＝

，可见tanθ与t成正比，选项B正确．

【答案】　B

5．（多选）物体在做平抛运动时，在相等时间内，下列哪些量相等（　　）

A．速度的增量B．加速度

C．位移的增量D．位移

【解析】　平抛运动是匀变速曲线运动，加速度是恒定的，B正确；平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，任意相等时间间隔Δt内的速度改变量均竖直向下，且Δv＝Δvy＝g·Δt，A正确；在相等时间间隔Δt内，水平位移x＝v0Δt相等，而竖直位移y＝vΔt＋

gΔt2是随时间增大的，所以位移不是均匀变化的，C、D错误．

【答案】　AB

6．如图5218所示，以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，这段飞行所用的时间为（　　）

图5218

A.

sB.

s

C.