物理人教版必修2課時(shí)作業(yè)5-1曲線運(yùn)動(dòng)

課時(shí)作業(yè)1曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)間：45分鐘一、單項(xiàng)選擇題1．如圖所示，甲、乙兩同學(xué)從河中O點(diǎn)出發(fā)，分別沿直線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后，立即沿原路線返回到O點(diǎn)，OA、OB分別與水流方向平行和垂直，且OA＝OB.若水流速度不變，兩人在靜水中游速相等，則他們所用時(shí)間t甲、t乙的大小關(guān)系為(C)A．t甲<t乙 B．t甲＝t乙C．t甲>t乙 D．無法確定解析：設(shè)他們?cè)陟o水中的游速為v，水速為v0，OA＝OB＝s，對(duì)甲：t甲＝eq\f(s,v＋v0)＋eq\f(s,v－v0)＝eq\f(2vs,v2－v\o\al(2,0))，對(duì)乙：t乙＝eq\f(2s,\r(v2－v\o\al(2,0)))，所以t甲>t乙，C項(xiàng)正確．2．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(jìn)，此過程中繩始終與水面平行．當(dāng)繩與河岸的夾角為α?xí)r，船的速率為(C)A．vsinα B.eq\f(v,sinα)C．vcosα D.eq\f(v,cosα)解析：將人的運(yùn)動(dòng)分解為沿繩方向的分運(yùn)動(dòng)(分速度為v1)和與繩垂直方向的分運(yùn)動(dòng)(分速度為v2)，如圖所示．船的速率等于沿繩方向的分速度v1＝vcosα，選項(xiàng)C正確．3．在足球場(chǎng)上罰任意球時(shí)，運(yùn)動(dòng)員踢出的足球，在行進(jìn)中繞過“人墻”轉(zhuǎn)彎進(jìn)入了球門．守門員“望球莫及”，軌跡如圖所示．足球在這一飛行過程中的受力方向和速度方向，下列說法中正確的是(C)A．合外力的方向與速度方向在一條直線上B．合外力的方向沿軌跡切線方向，速度方向指向軌跡內(nèi)側(cè)C．合外力方向指向軌跡內(nèi)側(cè)，速度方向沿軌跡切線方向D．合外力方向指向軌跡外側(cè)，速度方向沿軌跡切線方向解析：足球做曲線運(yùn)動(dòng)，則其速度方向?yàn)檐壽E的切線方向；根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，合外力的方向一定指向軌跡的內(nèi)側(cè)，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．4．狗拉著雪橇在水平冰面上沿著圓弧形的道路勻速行駛，下圖為四個(gè)關(guān)于雪橇受到的牽引力F及摩擦力Ff的示意圖(O為圓心)，其中正確的是(C)解析：曲線上該點(diǎn)Ff的方向與v的方向相反，且Ff與F的合力指向曲線的內(nèi)側(cè)．5．如圖所示，紅蠟塊能在玻璃管的水中勻速上升，若紅蠟塊在A點(diǎn)勻速上升的同時(shí)，使玻璃管水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡是圖中的(B)A．直線P B．曲線QC．曲線R D．無法確定解析：紅蠟塊參與了豎直方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的軌跡，由于它在任一點(diǎn)的合速度方向都是斜向右上方的，而合加速度是水平向右的，它與速度不在一條直線上，故一定為曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；又因物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)曲線總向加速度方向偏折，故選項(xiàng)B正確，C、D錯(cuò)誤．二、多項(xiàng)選擇題6．已知河水自西向東流動(dòng)，流速為v1，小船在靜水中的速度為v2，且v2>v1.用小箭頭表示船頭的指向及小船在不同時(shí)刻的位置，虛線表示小船過河的路徑，則下圖中可能的是(CD)解析：本題考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解．小船的路徑應(yīng)沿合速度方向，不可能與船頭指向相同，故A、B錯(cuò)誤，C、D正確．7．質(zhì)量為m的物體，在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，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(BC)A．加速度大小為eq\f(F3,m)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．加速度大小為eq\f(\r(2)F3,m)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．加速度大小為eq\f(\r(2)F3,m)的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D．勻速直線運(yùn)動(dòng)解析：物體在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，必有F3與F1、F2的合力等大反向，當(dāng)F3大小不變、方向改變90°時(shí)，F(xiàn)1、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＝eq\r(2)F3，加速度a＝eq\f(F,m)＝eq\f(\r(2)F3,m)，但因不知原速度方向與F合的方向間的關(guān)系，故B、C選項(xiàng)正確．8．質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面上運(yùn)動(dòng)，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示，下列說法正確的是(ABC)A．質(zhì)點(diǎn)2s末的速度是2eq\r(13)m/sB．質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3ND．質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直解析：該題考查曲線運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用．由兩圖象知，質(zhì)點(diǎn)在x方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故B選項(xiàng)正確；質(zhì)點(diǎn)所受合外力為x方向的外力，由v－t圖象知，質(zhì)點(diǎn)加速度a＝eq\f(Δv,Δt)＝1.5m/s2，F(xiàn)合＝ma＝2×1.5N＝3N，選項(xiàng)C正確；由y方向的位移圖象得，在y方向的速度vy＝4m/s,2s末質(zhì)點(diǎn)的速度為v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))＝eq\r(36＋16)m/s＝2eq\r(13)m/s，選項(xiàng)A正確；質(zhì)點(diǎn)的初速度v0＝eq\r(v\o\al(2,0x)＋v\o\al(2,y))，v0與x軸成一夾角θ，而合外力沿x軸正方向，因此質(zhì)點(diǎn)初速度方向與合外力方向不垂直，如圖所示，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．三、非選擇題9．如圖，是一質(zhì)點(diǎn)從A→G的軌跡曲線，B、C、D、E、F是軌跡上的點(diǎn)，請(qǐng)你畫出質(zhì)點(diǎn)在軌跡各點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向，作出A→D、E→G的位移矢量．解析：瞬時(shí)速度方向與曲線上該點(diǎn)切線方向一致，故應(yīng)如答案圖所示；位移為矢量即連接初末位置的有方向的線段，如答案圖所示．答案：如圖所示．10．一人一猴在玩雜技．如圖所示，直桿AB長12m，猴子在直桿上由A向B勻速向上爬，同時(shí)人用鼻子頂著直桿水平勻速移動(dòng)．已知在10s內(nèi)，猴子由A運(yùn)動(dòng)到B，而人也由甲位置運(yùn)動(dòng)到了乙位置，已知s＝9m，求：(1)猴子對(duì)地的位移；(2)猴子對(duì)人的速度，猴子對(duì)地的速度；(3)若猴子從靜止開始勻加速上爬，其他條件不變，試在圖中畫出猴子運(yùn)動(dòng)的軌跡．解析：(1)猴子對(duì)地的位移為猴子相對(duì)人的位移與人的位移的矢量和，所以為eq\r(s2＋h2)＝15m.(2)猴子相對(duì)人的速度v1＝eq\f(12,10)m/s＝1.2m/s，猴子相對(duì)地的速度v2＝eq\f(15,10)m/s＝1.5m/s.(3)如圖．答案：(1)15m(2)1.2m/s,1.5m/s(3)如解析圖11．如圖所示為一空間探測(cè)器的示意圖，P1、P2、P3、P4是四個(gè)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，P1、P3的連線與空間一固定坐標(biāo)系的x軸平行，P2、P4的連線與y軸平行．每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)開動(dòng)時(shí)都能向探測(cè)器提供推力，開始時(shí)，探測(cè)器以恒定速率v0向正x方向運(yùn)動(dòng)，四個(gè)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)P1、P2、P3、P4能提供的推力相等，則：(1)分別單獨(dú)開動(dòng)P1、P2、P3、P4，探測(cè)器將分別做什么運(yùn)動(dòng)？(2)同時(shí)開動(dòng)P2與P3，探測(cè)器將做什么運(yùn)動(dòng)？(3)若四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)開動(dòng)，探測(cè)器將做什么運(yùn)動(dòng)？解析：(1)單獨(dú)開動(dòng)P1，產(chǎn)生一個(gè)沿－x方向上的力，探測(cè)器先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到速度為零，后沿－x方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．單獨(dú)開動(dòng)P2，產(chǎn)生一個(gè)沿＋y方向上的力，與初速度方向垂直，探測(cè)器做曲線運(yùn)動(dòng)．單獨(dú)開動(dòng)P3，產(chǎn)生一個(gè)沿＋x方向上的力，探