物理（人教版必修2）練習(xí)培優(yōu)課（一）曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解（培優(yōu)作業(yè)）

培優(yōu)作業(yè)(一)曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解A組(15分鐘50分)一、選擇題(每小題5分，共30分)1．關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成，下列說(shuō)法正確的是()A．合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和B．合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于任意一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間C．合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于任意一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間D．合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)進(jìn)行的解析：分運(yùn)動(dòng)就是由合運(yùn)動(dòng)根據(jù)實(shí)際效果分解來(lái)的，分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，即合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生同時(shí)結(jié)束，所以選項(xiàng)D正確．答案：D2．一物體由靜止開(kāi)始自由下落，一小段時(shí)間后突然受一恒定水平向右的風(fēng)力的影響，但著地前一段時(shí)間內(nèi)風(fēng)力突然停止，則其運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是()解析：當(dāng)有水平向右的風(fēng)力時(shí)，合力指向右下方，軌跡向右彎曲；風(fēng)力停止時(shí)，合力向下，軌跡向下彎曲，且軌跡不能急折，故選項(xiàng)C正確．答案：C3．(多選)如圖所示，某人由A點(diǎn)劃船渡河，船頭指向始終與河岸垂直，小船在靜水中的速度恒定，則下列說(shuō)法正確的是()A．小船能到達(dá)正對(duì)岸的B點(diǎn)B．小船能到達(dá)正對(duì)岸B點(diǎn)的左側(cè)C．小船到達(dá)對(duì)岸的位置與水流速度有關(guān)D．小船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間與水流速度無(wú)關(guān)解析：船頭指向始終與河岸垂直，由運(yùn)動(dòng)合成的知識(shí)可知，小船只能到達(dá)正對(duì)岸的右側(cè)，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；小船到達(dá)對(duì)岸的位置與水流速度有關(guān)，水流速度越大，位置就越偏右，選項(xiàng)C正確；小船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間與河岸的寬度和小船在靜水中的速度有關(guān)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性可知，過(guò)河時(shí)間與水流速度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D正確．答案：CD4．(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向一定發(fā)生變化B．速度方向發(fā)生變化的運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．速度變化的運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定有加速度解析：根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：答案：AD5．(多選)一只小船渡河，小船在渡河過(guò)程中船頭方向始終垂直于河岸，水流速度各處相同且恒定不變．現(xiàn)小船相對(duì)于靜水以初速度v0分別做勻加速、勻減速、勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由此可以判斷()A．小船沿AD軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)，小船相對(duì)于靜水做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．小船沿三條不同路徑渡河的時(shí)間相同C．小船沿AB軌跡渡河所用的時(shí)間最短D．小船沿AC軌跡到達(dá)對(duì)岸的速度最大解析：由題意知，小船在平行于河岸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小船沿AD軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力方向指向曲線的凹側(cè)，即合力與v0反向，則小船在垂直于河岸方向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)A正確；同理可得小船沿AC軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力與v0同向，則小船在垂直于河岸方向上做加速直線運(yùn)動(dòng)；由于加速度a必須與v0共線，故沿AC軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)a＝0，即小船在垂直于河岸的方向上以v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)；沿垂直河岸方向初速度均為v0，所以小船沿AC軌跡到達(dá)對(duì)岸的速度最大，用時(shí)最短，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．答案：AD6．關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成和分解，下列說(shuō)法正確的是()A．合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和B．勻變速運(yùn)動(dòng)的軌跡可以是直線，也可以是曲線C．曲線運(yùn)動(dòng)的加速度方向可能與速度在同一直線上D．分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)必是直線運(yùn)動(dòng)解析：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；加速度不變的運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)，軌跡可能是直線，也可能是曲線，故選項(xiàng)B正確；物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度方向不在同一條直線上，因此曲線運(yùn)動(dòng)的加速度方向與速度方向不在同一條直線上，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)不一定是直線運(yùn)動(dòng)，比如平拋運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：B二、非選擇題(每小題10分，共20分)7．一條小船正在以5m/s的速度相對(duì)水且船頭指向正對(duì)岸渡河，水流速度為3m/s，若河寬為200(1)船能否到達(dá)出發(fā)點(diǎn)的正對(duì)岸？(2)船員登陸的地點(diǎn)離船出發(fā)點(diǎn)正對(duì)岸的距離是多少？解析：(1)如圖所示，其合速度指向?qū)Π兜南掠?，所以不能到達(dá)正對(duì)岸．(2)由垂直河岸方向的位移和速度可求得渡河時(shí)間為t＝eq\f(d,v2)＝eq\f(200,5)s＝40s沿水流方向的位移x＝v1t＝3×40m＝答案：(1)不能(2)1208．如圖甲所示，在一端封閉、長(zhǎng)約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個(gè)蠟塊(蠟塊視為質(zhì)點(diǎn))，將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊，然后將這個(gè)玻璃管倒置，在蠟塊沿玻璃管上升的同時(shí)，將玻璃管水平向右移動(dòng)．假設(shè)從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10cm，玻璃管向右勻加速平移，每1s通過(guò)的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm(1)請(qǐng)?jiān)趫D乙畫出蠟塊4s內(nèi)的軌跡；(2)求玻璃管向右平移的加速度a；(3)求t＝2s時(shí)蠟塊的速度v．解析：(1)軌跡如圖所示(2)根據(jù)Δx＝a(Δt)2，則a＝eq\f(Δx,Δt2)＝eq\f(0.05,12)m/s2＝0.05m/s2(3)t＝2s時(shí)蠟塊的水平速度vx＝eq\f(0.075＋0.125,2)m/s＝0.1m/s，豎直速度vy＝0.1m/s，則合速度v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))＝eq\f(\r(2),10)m/s設(shè)v與水平方向的夾角α，則tanα＝eq\f(vy,vx)＝1，即α＝45°故v與水平方向成45°向上．答案：(1)見(jiàn)解析圖(2)a＝0.05m/s2(3)v＝eq\f(\r(2),10)m/s，與水平方向成45°向上B組(25分鐘50分)一、選擇題(每小題6分，共30分)1．下列說(shuō)法中正確的是()A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向必定變化B．速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng)C．加速度恒定的運(yùn)動(dòng)不可能是曲線運(yùn)動(dòng)D．加速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng)解析：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度大小不一定變化，但速度方向必定變化，選項(xiàng)A正確．速度變化的運(yùn)動(dòng)可能只是速度大小在變化，也可能只是速度方向在變化，不一定都是曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．加速度恒定的運(yùn)動(dòng)可能是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，也可能是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．加速度變化的運(yùn)動(dòng)可能是變加速直線運(yùn)動(dòng)，也可能是變加速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：A2．(多選)一個(gè)物體在六個(gè)恒定的共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)撤去其中一個(gè)力而其余的力保持不變，此后關(guān)于該物體的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()A．可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng) B．可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) D．一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)解析：一個(gè)物體在六個(gè)恒定的共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，物體受到的合力為零，撤去其中一個(gè)力而其余的力保持不變，剩余五個(gè)力的合力與撤去的那一個(gè)恒力大小相等，方向相反，物體受到的合力可能與速度方向相反，可能與速度方向相同，也可能與速度方向不在一條直線上，故物體可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，也可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B、C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：ABC3．(多選)在光滑的水平面上有一質(zhì)量為2kg的物體，在幾個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)突然將與速度反方向的2N的力水平旋轉(zhuǎn)90°，A．物體做速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)B．物體做加速度為eq\r(2)m/s2的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．物體做速度越來(lái)越大的曲線運(yùn)動(dòng)D．物體做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，其速度越來(lái)越大解析：由題意可知，物體所受到的除2N的力以外力的合力大小為2N，當(dāng)把這個(gè)2N的力水平旋轉(zhuǎn)90°時(shí)，物體受到的合力大小為2eq\r(2)N，則a＝eq\r(2)m/s2，且合力的方向與速度方向成45°，故物體做勻加速曲線運(yùn)動(dòng)，速度將越來(lái)越大．故選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)B、C正確．答案：BC4．(多選)河水的流速與河岸的距離的變化關(guān)系如圖甲所示，船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，若要使船以最短時(shí)間渡河，則()A．船渡河的最短時(shí)間是60sB．船在行駛過(guò)程中，船頭始終與河岸垂直C．船在河水中航行的軌跡是一條直線D．船在河水中的最大速度是5解析：由甲圖可知河寬300m，船頭始終與河岸垂直時(shí)，船渡河的時(shí)間最短，則t＝eq\f(d,v船)＝eq\f(300,3)s＝100s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確．由于船沿河向下游漂流的速度大小始終在變，故船的實(shí)際速度的大小、方向也在時(shí)刻發(fā)生變化，船在河水中航行的軌跡是曲線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．船沿河向下游漂流的過(guò)程中水流的最大速度為4m/s，所以船在河水中的最大速度vmax＝eq\r(32＋42)m/s＝5m/s，選項(xiàng)D正確．答案：BD5．如圖所示，河水以相同的速度向右流動(dòng)，落水者甲隨水漂流，至b點(diǎn)時(shí)，救生員乙從O點(diǎn)出發(fā)對(duì)甲實(shí)施救助，則救生員乙相對(duì)水的運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)為圖中的()A．Oa方向 B．Ob方向C．Oc方向 D．Od方向解析：人在水中相對(duì)于水游動(dòng)的同時(shí)還要隨著水一起相對(duì)地面向下游漂流，以水為參考系，落水者甲靜止不動(dòng)，則救援者直接沿著Ob方向即可對(duì)甲實(shí)施救助，故選B．答案：B二、非選擇題(每小題10分，共20分)6．質(zhì)量m＝2kg的物體在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，其分速度vx和vy隨時(shí)間變化的圖線如圖所示，(1)物體的初速度大?。?2)物體所受的合力．(3)t＝4s時(shí)物體的位移．(4)物體的軌跡方程．解析：(1)由題圖可知，物體在x方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，vx＝3m/s，物體在y方向也做勻速直線運(yùn)動(dòng)，vy＝4m/s，則物體的合初速度v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))＝eq\r(32＋42)m/s＝5m/s．(2)物體的合運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，故所受的合力為零．(3)t＝4s時(shí)，x＝vxt＝3×4m＝12m，y＝vyt＝4×4m＝16m，物體的位移s＝eq\r(x2＋y2)＝eq\r(122＋162)m＝20m，tanθ＝eq\f(y,x)＝eq\f(16,12)＝eq\f(4,3)，則θ＝53°，即位移方向與x軸方向的夾角為53°．(4)由x＝vxt，y＝vyt，消去時(shí)間t得y＝eq\f(4,3)x．答案：(1)5m/s(2)零(3)20m，方向與x軸方向的夾角為53°(4)y＝eq\f(4,3)7．如圖所示，起重機(jī)將重物吊運(yùn)到高處的過(guò)程中經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)，重物的質(zhì)量m＝500kg，A、B間的水平距離d＝10m．重物自A點(diǎn)起，沿水平方向做vx＝1.0m/s的勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿豎直方向做初速度為零、加速度a＝0.2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，忽略吊繩的質(zhì)量及空氣阻力，重力加速度g(1)重物由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間．(2)重物經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度的大?。?3)由A到B的位移大?。馕觯?1)重物在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，從A到B的時(shí)間t＝eq\f(d,vx)＝eq\f(10,1)s＝10s．(2)重物在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以豎直方向分速度vy＝at＝0.2×10m/