2019-2020学年高中物理第五章曲线运动第1节曲线运动课时作业含解析 人教版必修2 6页

第1节　曲线运动 基础训练 ‎1.在F1赛事中,若在弯道上高速行驶的赛车车轮脱落,则关于脱落的车轮的运动情况,下列说法中正确的是(　C　)‎ A.仍然沿着汽车的弯道行驶 B.沿着与弯道切线垂直的方向飞出 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,任一时刻赛车的速度方向是赛车运动轨迹上的对应点的切线方向,脱落的车轮的速度方向也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,车轮做直线运动,故C正确。‎ ‎2.如图所示,物体沿曲线由a点运动至b点,关于物体在ab段的运动,下列说法正确的是(　D　)‎ A.物体的速度可能不变 B.物体的速度不可能均匀变化 C.a点的速度方向由a指向b D.ab段的位移大小一定小于路程 解析:做曲线运动的物体的速度方向时刻改变,即使速度大小不变,速度方向也在不断发生变化,故A错误;做曲线运动的物体必定受到力的作用,当物体受到的合力为恒力时,物体的加速度恒定,速度均匀变化,故B错误;ɑ点的速度方向沿ɑ点的切线方向,故C错误;做曲线运动的物体的位移大小必小于路程,故D正确。‎ ‎3.关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是(　A　)‎ A.它所受的合力一定不为零 B.它有可能处于平衡状态 C.它的速度方向可能指向轨迹凹侧 D.它所受的合外力方向有可能与速度方向在同一条直线上 解析:曲线运动一定是变速运动,其实质是存在加速度,而加速度只能由力产生,加速度不为零的原因就是合力不为零,故选项A正确;曲线运动的加速度一定不为零,所以物体不可能处于平衡状态,选项B错误;曲线运动的速度方向是该点的切线方向,选项C错误;做曲线运动的物体所受的合外力方向一定与速度方向不在同一直线上,选项D 错误。‎ ‎4.质点在一平面内沿曲线P运动到Q,如果用v,a,F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力,下面图象可能正确的是(　D　)‎ 6‎ 解析:质点做曲线运动,速度沿运动轨迹的切线方向,排除A;而根据物体做曲线运动的条件:加速度(合外力)与速度不在同一直线上,可知,加速度(合外力)方向一定不沿运动轨迹的切线方向,物体受到的合力应指向运动轨迹的弯曲的内侧,并且合力的方向和加速度的方向是相同的,又排除B,C,而D符合要求。‎ ‎5.若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向,图中a,b,c,d表示物体运动的轨迹,其中正确的是(　B　)‎ 解析:合外力F与初速度v0不共线,物体一定做曲线运动,故C错误;物体的运动轨迹向合外力F方向弯曲,且介于F与v0的方向之间,故A,D错误,B正确。‎ ‎6.暑假里老杨带着小杨去重庆玩,到北碚时,想坐船渡过嘉陵江到对岸的桃花山上玩,等渡船时,细心的小杨发现艄公为了将他们送到正对岸,船头并不正对河对岸,而是略朝向上游。请问艄公这样做的目的主要是(　A　)‎ A.使船的路程最小 B.节省体力 C.节省时间 D.多绕点路看风景 ‎7.小船在静水中速度为‎4 m/s,它在宽为‎200 m、流速为‎3 m/s的河中渡河,船头始终垂直河岸,如图所示。则渡河需要的时间为(　B　)‎ A.40 s B.50 s ‎ C.66.7 s D.90 s 解析:船头始终垂直河岸,渡河时间t== s=50 s,‎ 故选项B正确。‎ ‎8.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度(　A　)‎ A.大小和方向均不变 ‎ B.大小不变,方向改变 C.大小改变,方向不变 ‎ D.大小和方向均改变 6‎ 解析:橡皮在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向也做匀速直线运动,合运动是匀速直线运动。‎ ‎9.降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,风速越大,则降落伞(　D　)‎ A.下落的时间越短 B.下落的时间越长 C.落地时速度越小 D.落地时速度越大 解析:根据t=,则降落伞下落的时间不变;根据v=,风速越大,vx越大,则降落伞落地时速度越大,选项D正确。‎ ‎10.如图所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以速度v匀速上浮。红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管由静止水平向右匀加速运动。则红蜡块的轨迹可能是(　B　)‎ A.直线P B.曲线Q C.曲线R D.无法确定 解析:红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动,在水平方向上做匀加速直线运动,所受合力水平向右,合力与合速度不共线,红蜡块的轨迹应为曲线,A错误;由于做曲线运动的物体所受合力应指向轨迹凹的一侧,故B正确,C,D错误。‎ 能力提升 ‎11.在光滑的水平面上有一质量为‎2 kg的物体,在几个共点力的作用下做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°,则关于物体运动情况的叙述中正确的是(　C　)‎ A.物体做速度大小不变的曲线运动 B.物体做加速度为‎1 m/s2的匀变速曲线运动 C.物体做速度越来越大的曲线运动 D.物体做非匀变速曲线运动,其速度越来越大 解析:物体原来所受的合力为零,当把与速度反方向的2 N的力水平旋转90°后,其受力相当于如图所示,其中F是Fx,Fy的合力,即F=2 N,且大小、方向都不变,是恒力,则物体的加速度a== m/s2= m/s2。又因为F与v的夹角θ<90°,所以物体做速度越来越大、加速度恒为 m/s2 的匀变速曲线运动。故选项C正确。‎ ‎12.如图所示,在一次救灾工作中,一架离水面高为H、沿水平直线飞行的直升机A,用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B,在直升机A和伤员B以相同的水平速率匀速运动的同时,悬索将伤员吊起。设经t时间后,A,B之间的距离为l,且l=H-t2,则在这段时间内关于伤员B的受力情况和运动轨迹正确的是(　A　)‎ 6‎ 解析:伤员在水平方向匀速率运动,悬索的拉力F、重力G方向均为竖直方向;根据l=H-t2,可知伤员在竖直方向上匀加速上升,悬索中拉力大于重力,运动轨迹向上弯曲,故A正确。‎ ‎13.在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动,经过时间t,猴子沿杆向上移动的高度为h,人顶杆沿水平地面移动的距离为x,如图所示。关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是(　D　)‎ A.相对地面的运动轨迹为直线 B.相对地面做变加速曲线运动 C.t时刻猴子对地的速度大小为v0+at D.t时间内猴子对地的位移大小为 解析:猴子在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,猴子的实际运动轨迹为曲线;因为猴子受到的合外力恒定(因为加速度恒定),所以相对地面猴子做匀变速曲线运动;t时刻猴子对地的速度大小为vt=;t时间内猴子对地的位移大小为s=,即选项D正确。‎ ‎14.在“嫦娥三号”落月前的接近段几乎是沿着一条倾斜的直线运动。现假设“嫦娥三号”匀减速地靠近月面并忽略它的质量变化,如图所示。你认为在接近段,“嫦娥三号”所携带的喷气发动机的喷气方向应为图中的(　B　)‎ A.竖直向下的A方向 B.斜向下的B方向 C.沿接近段轨迹的C方向 D.平行月面向前的D方向 6‎ 解析:“嫦娥三号”靠近月面时做匀减速直线运动,合力应指向C的反方向。只有朝斜向下的B方向喷气,根据牛顿第三定律,产生对“嫦娥三号”斜向上的推力,与所受月球引力合成,形成指向C的反方向的合力,故B正确。‎ ‎15.在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人。假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v1,摩托艇在静水中的航速为v2,战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d。若战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O点的距离为(　C　)‎ A. B.0‎ C. D.‎ 解析:想在最短时间内将人送上岸,应使摩托艇的速度v2垂直河岸,所以摩托艇登陆的最短时间t=,登陆地点离O点的距离s=v1t=。‎ ‎16.一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—时间图象如图所示。‎ ‎(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3 s内和前6 s内的位移大小。‎ 解析:(1)由图象可知,物体沿x方向的分运动为匀速直线运动,沿y方向的分运动为匀变速直线运动,故合运动为匀变速曲线运动。‎ ‎(2)物体的初速度为v0== m/s=‎50 m/s。‎ ‎(3)在前3 s内 x方向:‎ x=vxt=30×‎3 m=‎90 m,‎ y方向:‎ y=vyt=-×40×‎3 m=‎-60 m,‎ 合位移大小为 s== m=‎30‎ m。‎ 前6 s内 x方向:x′=vxt′=30×‎6 m=‎180 m,‎ 6‎ y方向:y′=0,‎ 合位移:s′==‎180 m。‎ 答案:(1)匀变速曲线运动　(2)‎50 m/s ‎(3)‎30‎ m　‎‎180 m 6‎