人教版高中物理必修二检测：课时训练1曲线运动 word版含答案 6页

课时训练 1 曲线运动 题组一 曲线运动的位移和速度 1.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定发生变化的物理量是( ) A.速率 B.速度 C.加速度 D.合力 解析:做曲线运动的物体,速度方向一定变化,但大小可能变,也可能不变,B 正确,A 错误;做曲线 运动的物体一定具有加速度,加速度可能不变,也可能变化,合力与加速度变化情况一致,故 C、 D 错误。 答案:B 2. 如图所示的曲线为运动员抛出的铅球的运动轨迹(铅球可看作质点),A、B、C 为曲线上的三点, 关于铅球在 B 点的速度方向,下列说法正确的是( ) A.为 AB 方向 B.为 BC 方向 C.为 BD 方向 D.为 BE 方向 解析:做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向,因此铅球在 B 点的速度 方向为 BD 方向。 答案:C 3. 各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图所示。该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行 走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平方向运动。现 天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速运动,同时又使货物沿竖直方向向上做匀减速运动。 此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的( ) 解析:由于货物在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀减速运动,故货物所受的合外力竖直 向下,由曲线运动的特点:所受的合外力要指向圆弧内侧可知,对应的运动轨迹可能为 D。 答案:D 题组二 运动的合成与分解 4.(多选)关于运动的合成与分解,下列说法中正确的是( ) A.由两个分运动求合运动,合运动是唯一确定的 B.由合运动分解为两个分运动,可以有不同的分解方法 C.物体只有做曲线运动时,才能将这个运动分解为两个分运动 D.任何形式的运动都可以用几个分运动代替 解析:根据平行四边形定则,两个分运动的合运动就是以两个分运动为邻边的平行四边形的对 角线,故选项 A 正确。而将合运动分解为两个分运动时,可以在不同方向上分解,从而得到不同 的分解方法,故选项 B 正确。任何形式的运动都可以分解,如竖直下抛运动可分解成自由落体 运动和匀速直线运动,故选项 C 错误,选项 D 正确。 答案:ABD 5. 如图所示,一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶,在炮艇上发射炮弹射击北岸正北方向的目标。 要击中目标,射击方向应( ) A.对准目标 B.偏向目标的西侧 C.偏向目标的东侧 D.无论对准哪个方向都无法击中目标 解析:炮弹的实际速度方向沿目标方向,该速度是船的速度与射击速度的合速度,根据平行四 边形定则,知射击的方向偏向目标的西侧。故 B 正确,A、C、D 错误。 答案:B 6.某物体运动中沿 x、y 互相垂直方向的分运动的速度图象如图所示,求经过多长时间速度大 小为 50 m/s,此时速度方向如何? 解析:由 vx-t 图象可知,沿 x 轴方向速度不变 vx=30 m/s,由 vy-t 图象可知,沿 y 轴方向做初速度为 零、加速度 ay=10 m/s2 的匀加速直线运动,vy=at=10 m/s2·t,由 v=知 50 m/s=,解得 t=4 s,v 的方 向与 x 轴的夹角为θ,tan θ=;θ=53°。 答案:4 s 与 x 轴成 53°夹角 题组三 曲线运动的条件 7.冬奥会上,进行短道速滑时,滑冰运动员要在弯道上进行速滑比赛,如图为某运动员在冰面上 的运动轨迹,图中关于运动员的速度方向、合力方向正确的是( ) 解析:曲线运动中某点的速度方向沿该点的切线方向,并且其运动轨迹将向合力方向偏转。 答案:D 8. 从光滑水平桌面的角 A 向角 B 发射一只乒乓球,要求参赛者在角 B 处用细管吹气,将乒乓球吹 进 C 处的圆圈中,赵、钱、孙、李四位参赛者的吹气方向如图所示,其中可能成功的参赛者是 ( ) A.赵 B.钱 C.孙 D.李 解析:乒乓球的初速度方向由 A 指向 B,如果在 B 处用细管吹气对球施力;要保证运动沿 BC 方 向,乒乓球参与了 AB 方向的运动和吹气方向的运动,根据平行四边形定则,知吹气的方向应沿 孙参赛者吹气的方向,故 C 正确,A、B、D 错误。 答案:C (建议用时:30 分钟) 1.关于曲线运动,下列说法中正确的是( ) A.曲线运动一定是变速运动 B.变速运动一定是曲线运动 C.曲线运动一定是变加速运动 D.匀速运动可能是曲线运动 解析:曲线运动的速度方向一定是变化的,即速度是变化的,选项 A 正确。变速运动可能是速度 的方向改变,也可能是速度的大小改变,或者两者都改变。只是速度的大小改变的变速运动是 直线运动,如急刹车,选项 B 错误。加速度不变的曲线运动是匀变速曲线运动,选项 C 错误。 匀速运动的速度大小和方向都不变,只能是直线运动,不可能是曲线运动,选项 D 错误。 答案:A 2.精彩的赛车运动在给观众带来刺激的同时,车手们却时刻处在紧张与危险之中。在一个弯道 上,高速行驶的赛车后轮突然甩落,关于脱落的后轮的运动情况,以下说法正确的是( ) A.仍然沿着赛车行驶的弯道运动 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(从赛车上脱离)的速度方向就是脱落点轨迹的切线方向,车轮脱 落后,不再受到车身的约束,只受到与速度方向相反的阻力作用(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 3. 如图所示,物体在恒力 F 作用下沿曲线从 A 运动到 B,这时突然使它所受的力反向而大小不变 (即由 F 变为-F),在此力作用下,物体以后的运动情况,下列说法正确的是 ( ) A.物体可能沿曲线 Ba 运动 B.物体可能沿直线 Bb 运动 C.物体可能沿曲线 Bc 运动 D.物体可能沿原曲线由 B 返回 A 解析: 物体在 A 点时的速度 vA 沿 A 点的切线方向,物体在恒力 F 作用下沿曲线运动,此力 F 必有垂 直于 vA 的分量,即力 F 可能为图中所示的各种方向之一,当物体到达 B 点时,瞬时速度 vB 沿 B 点的切线方向,这时受力 F'=-F,即 F'可能为图中所示的方向之一;可知物体以后只可能沿曲线 BC 运动,所以正确选项为 C。 答案:C 4. 质点仅在恒力 F 的作用下,由 O 点运动到 A 点的轨迹如图所示,在 A 点时速度的方向与 x 轴平 行,则恒力 F 的方向可能沿( ) A.x 轴正方向 B.x 轴负方向 C.y 轴正方向 D.y 轴负方向 解析:观察轨迹走向及 O、A 两点速度方向,知质点初速度沿 y 轴正方向的分速度到 A 点时减 为零,说明质点受到的恒力 F 有沿 y 轴负方向的分量。故选项 D 对。 答案:D 5.某人游黄河,他面部始终垂直河岸以一定速度向对岸游去,河中各处水流速度相等,他游过的 路程、过河所用的时间与水速的关系是( ) A.水速大时,路程长,时间长 B.水速大时,路程长,时间短 C.水速大时,路程长,时间不变 D.路程、时间与水速无关 解析:游泳者相对于岸的速度为合速度,水流速度越大,其合速度与岸的夹角越小,路程越长,但 过河时间 t=,与水速无关,故 A、B、D 错,C 对。 答案:C 6.物体在直角坐标系 xOy 所在的平面内由 O 点开始运动,其沿坐标轴方向的两个分速度随时 间变化的图象如图所示,则对该物体运动过程的描述正确的是( ) A.物体在 0~3 s 做直线运动 B.物体在 3~4 s 做直线运动 C.物体在 3~4 s 做曲线运动 D.物体在 0~3 s 做变加速运动 解析:物体在 0~3 s 内,x 方向做匀速直线运动,y 方向做匀加速直线运动。两运动合成,一定做 曲线运动,且加速度恒定,则 A、D 两项错误;物体在 3~4 s 内两个方向的分运动都是匀减速运 动,在 3 s 末,合速度与合加速度方向相反,则在 3~4 s 内物体做直线运动,故 B 项正确,C 项错 误。 答案:B 7. 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,船的速率为( ) A.vsin α B. C.vcos α D. 解析: 把人的速度 v 沿着绳子方向和垂直于绳子方向分解,如图所示。船的速度等于人沿绳子方向 的分速度 v1,则 v1=vcos α,所以船的速度等于 vcos α。因此 C 选项正确。 答案:C 8. (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=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=H-2t2 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 合速度不共线。所以应选 B、C 两项。 答案:BC 9. 如图所示,在离水面高为 H 的岸边,有人以 v0 的匀速率收绳使船靠岸,当船与岸上的定滑轮水 平距离为 s 时,船速是多少? 解析: 收绳时船水平向左运动,θ角增大,船的运动可以看作是两个分运动的合运动,如图所示:一个是 沿绳方向以 v0“上升”的运动,另一个是在垂直于 v0 方向向下摆动的运动,对应的分速度 v1 使角 θ增大。船对地的速度就是 v0 与 v1 的合速度。根据矢量合成的平行四边形定则:v=v0。 答案:v0