《曲線運(yùn)動》模擬試題

《曲線運(yùn)動》試題基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．關(guān)于曲線運(yùn)動，下列說法中正確的是()A．曲線運(yùn)動的速度大小一定變化B．曲線運(yùn)動的速度方向一定變化C．曲線運(yùn)動的加速度一定變化D．做曲線運(yùn)動的物體所受的外力一定變化【解析】物體所受合外力的方向與它速度方向不在同一直線上時，物體就做曲線運(yùn)動，且速度方向時刻在改變．【答案】B2．一質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動，它的軌跡由上到下，如圖所示．關(guān)于質(zhì)點(diǎn)通過軌跡中點(diǎn)時的速度方向和合外力F的方向的畫法可能正確的是()【解析】做曲線運(yùn)動的物體其速度的方向在某點(diǎn)切線方向上，而所受合外力的方向指向曲線的凹側(cè)，故A、C、D錯，B正確．【答案】B3．關(guān)于運(yùn)動的合成與分解，下列說法正確的是()A．合運(yùn)動的位移是分運(yùn)動位移的矢量和B．合運(yùn)動的速度一定會比其中任何一個分速度大C．合運(yùn)動的時間等于分運(yùn)動時間之和D．若合運(yùn)動是曲線運(yùn)動，則分運(yùn)動中至少有一個是曲線運(yùn)動【解析】根據(jù)平行四邊形定則可知合位移是分位移的矢量和，A正確；合速度可能大于、等于、小于分速度，B錯；合運(yùn)動與分運(yùn)動具有等時性，C錯誤；兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動可能是曲線運(yùn)動，D錯誤．【答案】A4.如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動，運(yùn)動中始終保持懸線豎直，則橡皮運(yùn)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】橡皮在水平方向做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向做勻速直線運(yùn)動，其合運(yùn)動仍是勻速運(yùn)動，其速度大小和方向均不變．選項(xiàng)A符合題意，正確．【答案】A5．某人游黃河，他以一定速度面部始終垂直河岸向?qū)Π队稳ィ又懈魈幩魉俣认嗟?，他游過的路程、過河所用的時間與水速的關(guān)系是()A．水速大時，路程長，時間長B．水速大時，路程長，時間短C．水速大時，路程長，時間不變D．路程、時間與水速無關(guān)【解析】游泳者相對于岸的速度為合速度，水流速度越大，其合速度與岸的夾角越小，路程越長，但過河時間t＝eq\f(d,v人)，與水速無關(guān)，故A、B、D錯，C對．【答案】C6．關(guān)于做曲線運(yùn)動物體的速度和加速度，下列說法中正確的是()A．速度方向不斷改變，加速度方向不斷改變B．速度方向不斷改變，加速度一定不為零C．加速度越大，速度的大小改變得越快D．加速度越大，速度改變得越快【解析】物體做曲線運(yùn)動時，速度方向時刻改變，受到外力作用，由牛頓第二定律知，加速度一定不為零；由加速度物理意義知，加速度越大，速度改變越快，故正確答案為B、D.【答案】BD7.用跨過定滑輪的繩把湖中小船向右拉到靠近岸的過程中，如圖所示，如果繩子的速度保持v不變，則小船的速度()A．不變B．逐漸增大C．逐漸減小D．先增大后減小【解析】小船的運(yùn)動為實(shí)際運(yùn)動，故把小船的運(yùn)動分解到沿繩子方向和垂直于繩子的方向．小船運(yùn)動過程中保持繩子速度大小不變、兩個分運(yùn)動方向始終垂直、合運(yùn)動方向不變、繩子與水平方向夾角逐漸增大．如圖所示(用三角形定則)，由幾何知識可以判斷小船的速度逐漸增大，故B正確，A、C、D錯誤．【答案】B8.民族運(yùn)動會上有一個騎射項(xiàng)目，運(yùn)動員騎在奔馳的馬背上，彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo)．假定運(yùn)動員騎馬奔馳的速度為v1，運(yùn)動員靜止時射出的弓箭速度為v2，跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d(如圖所示)．要想在最短的時間內(nèi)射中目標(biāo)，則運(yùn)動員放箭處離目標(biāo)的距離應(yīng)該為()\f(dv2,\r(v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1)))\f(d\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2)),v2)\f(dv1,v2)\f(dv2,v1)【解析】要想在最短的時間內(nèi)射中目標(biāo)，必須使v2方向與跑道垂直，則箭從射出到射中的時間為eq\f(d,v2)，箭沿跑道方向運(yùn)動的位移為eq\f(v1·d,v2)，放箭處離目標(biāo)的距離為eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(v1·\f(d,v2)))2＋d2)＝eq\f(d\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2)),v2)，A、C、D錯，選項(xiàng)B正確．【答案】B9．小船在200m寬的河中橫渡，水流速度是2m/s，船在靜水中的航速是4m/s，求：(1)當(dāng)小船的船頭始終正對對岸航行時，它將在何時、何處到達(dá)對岸？(2)要使小船到達(dá)正對岸，應(yīng)如何行駛，耗時多少？【解析】(1)如圖1所示，小船參與了兩個運(yùn)動：隨水漂流和船在靜水中的運(yùn)動，因分運(yùn)動之間互不干擾，具有等時性，故小船渡河時間：t＝t1＝eq\f(d,v船)＝eq\f(200,4)s＝50s沿河流方向的位移：s水＝v水t＝2×50m＝100m.即經(jīng)50s在正對岸下游100m處靠岸．(2)要使小船垂直過河，即合速度應(yīng)垂直河岸．如圖2所示，則cosθ＝eq\f(v水,v船)＝eq\f(2,4)＝eq\f(1,2)，θ＝60°.即航向與水流方向夾角為120°.渡河時間t＝eq\f(d,v合)＝eq\f(d,v船sinθ)＝eq\f(200,4sin60°)s＝eq\f(100,\r(3))s＝s.【答案】(1)50s在正對岸下游100m處靠岸(2)航向與水流方向夾角為120°，需耗時s能力提升1.如圖所示，物體沿曲線由a點(diǎn)運(yùn)動至b點(diǎn)，關(guān)于物體在ab段的運(yùn)動，下列說法正確的是()A．物體的速度可能不變B．物體的速度不可能均勻變化C．a(chǎn)點(diǎn)的速度方向由a指向bD．a(chǎn)b段的位移大小一定小于路程【解析】做曲線運(yùn)動的物體速度方向時刻改變，故A項(xiàng)錯誤；做曲線運(yùn)動的物體必定受到力的作用，當(dāng)物體受力為恒力時，物體的加速度恒定，速度均勻變化，B項(xiàng)錯誤；a點(diǎn)的速度沿a點(diǎn)切線方向，C項(xiàng)錯誤；做曲線運(yùn)動的物體的位移大小必小于路程，D項(xiàng)正確．【答案】D2.如圖所示，有兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道，軌道上有兩個物體A和B，它們通過一根繞過定滑輪O的不可伸長的輕繩相連接，物體A以vA＝10m/s勻速運(yùn)動，在繩子與軌道成α＝30°角時，物體B的速度大小vB為()A．5m/s\f(5\r(3),3)m/sC．20m/s\f(20\r(3),3)m/s【解析】物體B的運(yùn)動可分解為沿繩BO方向靠近定滑輪O使繩BO段縮短的運(yùn)動和繞定滑輪(方向與繩BO垂直)的運(yùn)動，故可把物體B的速度分解為如圖所示的兩個分速度，由圖可知vB∥＝vBcosα，由于繩不可伸長，所以繩OA段伸長的速度等于繩BO段縮短的速度，所以有vB∥＝vA，故vA＝vBcosα，所以vB＝eq\f(vA,cosα)＝eq\f(20\r(3),3)m/s，選項(xiàng)D正確．【答案】D3．如圖所示，由v1、v2、v3為邊長組成的四個三角形，且v1<v2<v3，根據(jù)運(yùn)動的合成，在四個圖中三個速度v1、v2、v3的合速度最大的是()【解析】由三角形定則，圖A中v1、v2的合速度為v3，再與圖中v3合成，合速度為2v3；圖B中合速度為0，圖C中合速度為2v1，圖D中合速度為2v2，其中最大的合速度為2v3，A項(xiàng)正確．【答案】A4.如圖所示，一名92歲的南非婦女從距地面大約2700米的飛機(jī)上，與跳傘教練綁在一起跳下，成為南非已知的年齡最大的高空跳傘者．假設(shè)沒有風(fēng)的時候，落到地面所用的時間為t，而實(shí)際上在下落過程中受到了水平方向的風(fēng)的影響，則實(shí)際下落所用時間()A．仍為tB．大于tC．小于tD．無法確定【解析】水平風(fēng)力并不影響跳傘者在豎直方向的運(yùn)動規(guī)律，有風(fēng)與無風(fēng)的情況下，下落時間均為t，故A正確．【答案】A5．雨點(diǎn)正在以4m/s的速度豎直下落，忽然一陣風(fēng)以3m/s的速度水平吹來，雨中撐傘正在行走的人，為使雨點(diǎn)盡量不落在身上，手中傘桿應(yīng)與豎直方向所成夾角為()A．30°B．37°C．45°D．0°【解析】雨點(diǎn)同時參與兩個方向的分運(yùn)動，一是豎直向下的勻速直線運(yùn)動，二是沿水平風(fēng)方向的勻速直線運(yùn)動，其合速度方向與豎直方向的夾角為θ，tanθ＝eq\f(vx,vy)＝eq\f(3,4)，所以θ＝37°，為使雨點(diǎn)盡量不落在身上，應(yīng)使傘面與雨點(diǎn)速度方向垂直，傘桿與雨點(diǎn)的速度方向平行，所以，傘桿與豎直方向應(yīng)成37°夾角，B對.【答案】B6．在一無風(fēng)的雨天，雨滴豎直下落到地表的速度v1＝8m/s，一輛汽車以v2＝6m/s的速度勻速行駛．求車上的人看到雨滴的速度大小和方向．【解析】如圖所示，當(dāng)觀察者處于汽車上時，觀察到雨滴同時參與兩個分運(yùn)動：一是豎直下落運(yùn)動，二是朝向汽車的運(yùn)動，此運(yùn)動的速度v2′與v2大小相等