2024-2025學(xué)年高中物理第五章曲線運動1曲線運動課后作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE7曲線運動eq\o(\s\up7(限時：45分鐘),\s\do5())一、單項選擇題1．做曲線運動的物體，在其軌跡曲線上某一點的加速度方向(D)A．為通過該點的曲線的切線方向B．與物體在這一點時所受合力方向垂直C．與物體在這一點的速度方向一樣D．與物體在這一點的速度方向的夾角肯定不為零解析：由牛頓其次定律可知，物體的加速度肯定與其所受的合力同向，而物體做曲線運動時，它所受的合力與速度方向不在同始終線上，即成肯定夾角，故正確選項為D.2．關(guān)于合運動與分運動的關(guān)系，下列說法正確的是(D)A．合運動速度肯定不小于分運動速度B．合運動加速度不行能與分運動加速度相同C．合運動的速度與分運動的速度沒有關(guān)系，但合運動與分運動的時間相等D．合位移可能等于兩分位移的代數(shù)和解析：依據(jù)平行四邊形定則，作出以兩個互成角度的分速度為鄰邊的平行四邊形，過兩鄰邊夾角的對角線表示合速度，對角線的長度可能等于鄰邊長度，也可能小于鄰邊長度，也可能大于鄰邊長度，選項A錯誤；合運動的加速度可能大于、等于或小于分運動的加速度，選項B錯誤；合運動與分運動具有等效性、同體性、等時性等關(guān)系，選項C錯誤；假如兩個分運動在同始終線上，且方向相同，其合位移就等于兩分位移的代數(shù)和，選項D正確．3．一只船以肯定的速度垂直河岸向?qū)Π缎旭?，?dāng)河水流速恒定時，下列所述船所通過的路程、渡河時間與水流速度的關(guān)系，正確的是(D)A．水流速度越大，路程越長，時間越長B．水流速度越大，路程越短，時間越長C．水流速度越大，路程與時間都不變D．水流速度越大，路程越長，時間不變解析：從運動的獨立性考慮．設(shè)河寬為d，船速為v1，水流速度為v2，渡河時間為t，船沿水流方向通過的路程為L，當(dāng)船垂直河岸方向渡河時，這幾個物理量的關(guān)系為t＝eq\f(d,v1)，L＝v2t，船實際通過的路程為s＝eq\r(d2＋L2)，故水流速度越大，船通過的路程越長，但時間不變．4．某電視臺舉辦了一期群眾消遣節(jié)目，其中有一個環(huán)節(jié)是讓群眾演員站在一個旋轉(zhuǎn)較快的大平臺邊緣上，向大平臺圓心處的球筐內(nèi)投籃球．假如群眾演員相對平臺靜止，則下面各俯視圖中哪幅圖中的籃球可能被投入球筐(圖中平臺內(nèi)箭頭指向表示投籃方向)(B)解析：要使籃球投入球筐，必需使籃球的合速度方向指向球筐，依據(jù)平行四邊形定則可知只有B選項符合要求，故選B.5．如圖所示，在一張白紙上放置一把直尺，沿直尺的邊緣放置一塊直角三角板．將直角三角板沿刻度尺水平向右勻速運動，同時將一支鉛筆從直角三角板直角邊的最下端向上運動，而且向上的速度越來越大，則鉛筆在紙上留下的軌跡可能是(C)解析：鉛筆在垂直于直尺方向向上加速運動，沿著直尺方向勻速運動，則鉛筆的運動軌跡為曲線，向著加速度方向彎曲，選項C正確，其他選項均錯誤．二、多項選擇題6．跳傘表演是人們普遍喜愛的欣賞性體育項目，如圖所示，當(dāng)運動員從直升飛機由靜止跳下后，在下落過程中不免會受到水平風(fēng)力的影響，下列說法中正確的是(BC)A．風(fēng)力越大，運動員下落時間越長，運動員可完成更多的動作B．風(fēng)力越大，運動員著地速度越大，有可能對運動員造成損害C．運動員下落時間與風(fēng)力無關(guān)D．運動員著地速度與風(fēng)力無關(guān)解析：依據(jù)運動的獨立性原理，水平方向吹來的風(fēng)不會影響豎直方向的運動，A錯誤，C正確；依據(jù)速度的合成，落地時速度v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))，風(fēng)速越大，vx越大，則著陸傘落地時速度越大，B正確，D錯誤．7．一只船在靜水中的速度大小是3m/s，它要橫渡一條30m寬的河，水流速度大小為4m/s，下列說法正確的是(AD)A．這只船不行能以垂直于河岸的軌跡到達(dá)正對岸B．這只船對地的速度肯定是5m/sC．過河時間可能是6sD．過河時間可能是12s解析：如圖所示，要使船垂直渡河，必需使合速度垂直于河岸，即v船cosα＝v水．但本題中由于v船＝3m/s<v水＝4m/s，所以，不行能垂直渡河，A正確．v船的方向是隨意的，與水流速度依據(jù)平行四邊形定則合成，其合速度范圍為：1m/s≤v合≤7m/s，只有船速垂直于河岸時，才有v合＝eq\r(v\o\al(2,船)＋v\o\al(2,水))＝5m/s，所以B錯．由圖可知，渡河時間：t＝eq\f(d,v船sinα)，當(dāng)α＝90°，即船速垂直于河岸時，過河時間最短，最短時間為：tmin＝eq\f(d,v船)＝eq\f(30,3)s＝10s．所以C不行能，D可能．8．如圖所示，當(dāng)?shù)踯囈运俣葀1沿水平直線勻速行駛，同時以速度v2收攏繩索提升物體時，下列表述正確的是(BD)A．物體的實際運動速度為v1＋v2B．物體的實際運動速度為eq\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2))C．物體相對地面做曲線運動D．繩索保持豎直狀態(tài)解析：該題考查了運動的合成與分解．物體的速度是由水平速度和豎直速度合成的，v＝eq\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2))，故相對于地面做勻速直線運動，所以A、C選項錯，B選項正確；兩個方向的運動互不影響，物體豎直方向始終做勻速直線運動，因此繩索保持豎直狀態(tài)，所以D選項正確．三、非選擇題9．如圖所示，質(zhì)量為m的物體在四個共點力的作用下做勻速直線運動，速度方向與力F1、F3的方向恰好在同始終線上，則：(1)若只撤去F1，物體將做勻加速直線運動，加速度大小為eq\f(F1,m)，方向為F1的反方向．(2)若只撤去F2，物體將做勻加速曲線運動，加速度大小為eq\f(F2,m)，方向為F2的反方向．(3)若只撤去F3，物體將做勻減速直線運動，加速度大小為eq\f(F3,m)，方向為F3的反方向．(4)若將四個力同時撤去，物體將做勻速直線運動，加速度大小為0.解析：(1)若只撤去F1，物體所受的合外力大小為F1，方向與F1相反，與速度方向相同，所以物體做加速度大小eq\f(F1,m)的勻加速直線運動，加速度方向與F1相反．(2)若只撤去F2，物體所受的合外力大小為F2，方向與F2相反，與速度方向不共線，且夾角為銳角，所以物體做加速度大小為eq\f(F2,m)的勻加速曲線運動，加速度方向與F2相反．(3)若只撤去F3，物體所受的合外力大小為F3，方向與F3相反，與速度方向相反，所以物體做加速度大小為eq\f(F3,m)的勻減速直線運動，加速度方向與F3相反．(4)若將四個力同時撤去，物體所受的合外力為零，所以物體做勻速直線運動，加速度為零．10．直升機空投物資時，可以停留在空中不動，設(shè)投出的物資離開飛機后由于著陸傘的作用在空中能勻速下落，無風(fēng)時落地速度為5m/s.若飛機停留在離地面100m高處空投物資，由于風(fēng)的作用，使著陸傘和物資在豎直下落時又以1m/s的速度勻速水平向北運動，求：(1)物資在空中運動的時間；(2)物資落地時速度的大小；(3)物資在下落過程中水平方向移動的距離．答案：(1)20s(2)eq\r(26)m/s(3)20m解析：如圖所示，物資的實際運動可以看做是豎直方向的勻速直線運動和水平方向的勻速直線運動兩個分運動的合運動．(1)分運動與合運動具有等時性，故物資實際運動的時間與豎直方向分運動的時間相等．所以t＝eq\f(h,vy)＝eq\f(100,5)s＝20s.(2)物資落地時vy＝5m/s，vx＝1m/s，由平行四邊形定則得v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))＝eq\r(12＋52)m/s＝eq\r(26)m/s.(3)物資水平方向的位移大小為x＝vxt＝1×20m＝20m.11．一輛汽車通過一根跨過定滑輪的輕繩子提升一個質(zhì)量為m的重物，起先汽車在滑輪的正下方，繩子的端點離滑輪的距離是H.汽車由靜止起先向左做勻加速運動，經(jīng)過時間t繩子與水平方向的夾角為θ，如圖所示，試求：(1)汽車向左運動的加速度的大??；(2)重物m在t時刻速度的大?。鸢福?1)eq\f(2H,t2·tanθ)(2)eq\f(2Hcosθ,t·tanθ)解析：(1)汽車在時間t內(nèi)向左運動的位移x＝eq\f(H,tanθ)，又由汽車勻加速運動得x＝eq\f(1,2)at2，所以a＝eq\f(2x,t2)＝eq\f(2H,t2·tanθ).(2)此時汽車的速度v汽＝at＝eq\f(2H,t·tanθ).由運動的分解學(xué)問可知，汽車速度v汽沿繩的分速度與重物m的速度相等，即v物＝v汽cosθ，得v物＝eq\f(2Hcosθ,t·tanθ).12．小船在200m寬的河中橫渡，水流速度是2m/s，小船在靜水中的航速是4m/s.求：(1)要使小船渡河耗時最少，應(yīng)如何航行？最短時間為多少？它將在何處到達(dá)對岸？(2)要使小船航程最短，應(yīng)如何航行？最短航程為多少？耗時又是多少？答案：(1)船頭正對河岸航行耗時最少，最短時間為50s.在正對岸下游100m處靠岸(2)船頭偏向上游，與河岸成60°角，最短航程為200m，耗時57.7s解析：(1)如圖甲，船頭始終正對河岸航行時耗時最少，即最短時間tmin＝eq\f(d,v船)＝eq\f(200,4)s＝50s.沿河流方向的