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1、曲線運動
[基礎(chǔ)練]
一、選擇題
1.[多選]某質(zhì)點做曲線運動時( )
A.在某一點的速度方向沿曲線在該點的切線方向
B.在任意時間內(nèi)位移的大小總是大于路程
C.在任意時刻質(zhì)點受到的合力不可能為零
D.速度的方向與合力的方向必不在一條直線上
2.2016年國際滑聯(lián)世界青年速度滑錦標(biāo)賽中,中國選手楊濤奪得500米季軍,如圖為楊濤在冰面上的運動軌跡,圖中關(guān)于他的速度方向、合力方向正確的是( )
3.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,如果要保證繩子的速度大小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
2、減小
4.如圖所示,AB桿和墻的夾角為θ時,桿的A端沿墻下滑的速度大小為v1,B端沿地面的速度大小為v2,則v1、v2的關(guān)系是( )
A.v1=v2
B.v1=v2cos θ
C.v1=v2tan θ
D.v1=v2sin θ
5.[多選](2016·諸暨高一檢測)關(guān)于輪船渡河,下列說法正確的是( )
A.水流的速度越大,渡河的時間越長
B.欲使渡河時間最短,船頭的指向應(yīng)垂直河岸
C.欲使輪船垂直駛達(dá)對岸,則船的速度與水流速度的合速度應(yīng)垂直河岸
D.輪船相對水的速度越大,渡河的時間一定越短
二、非選擇題
6.飛機(jī)在航行時,它的航線方向要嚴(yán)格地從東到西,如果飛機(jī)的
3、速度是160 km/h,風(fēng)從南面吹來,風(fēng)的速度為80 km/h,那么:
(1)飛機(jī)應(yīng)朝哪個方向飛行?
(2)如果所測地區(qū)長達(dá)80 km,飛機(jī)飛過所測地區(qū)所需時間是多少?
[提能練]
一、選擇題
1.關(guān)于運動的合成,下列說法中正確的是( )
A.合運動的速度一定比每一個分運動的速度大
B.兩個直線運動的合運動一定是直線運動
C.兩個分運動的時間一定與合運動的時間相等
D.合運動的加速度一定比每個分運動的加速度大
2.(2016·深圳高一檢測)質(zhì)點在一平面內(nèi)沿曲線由P運動到Q,如果用v、a、F分別表示質(zhì)點運動過程中的速度、加速度和受到的合力,如圖所示圖象可能正確的是(
4、 )
3.[多選]在光滑水平面上有一質(zhì)量為2 kg的物體,受幾個共點力作用做勻速直線運動?,F(xiàn)突然將與速度反方向的2 N的力水平旋轉(zhuǎn)90°,則下列關(guān)于物體運動情況的敘述正確的是( )
A.物體做速度大小不變的曲線運動
B.物體做加速度為 m/s2的勻變速曲線運動
C.物體做速度越來越大的曲線運動
D.物體做非勻變速曲線運動,其速度越來越大
4.[多選]如圖所示,物體A和B的質(zhì)量均為m,且分別用輕繩連接跨過定滑輪(不計繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦)。當(dāng)用水平變力F拉物體B沿水平方向向右做勻速直線運動的過程中( )
A.物體A也做勻速直線運動
B.繩子的拉力始終大于物體
5、A所受的重力
C.物體A的速率小于物體B的速率
D.地面對物體B的支持力逐漸增大
5.(2016·承德高一檢測)小船橫渡一條河,船頭方向始終與河岸垂直,若小船相對靜水的速度大小不變,運動軌跡如圖所示,則河水的流速( )
A.由A到B水速一直增大
B.由A到B水速一直減小
C.由A到B水速先增大后減小
D.由A到B水速先減小后增大
二、非選擇題
6.如圖所示,起重機(jī)將重物吊運到高處的過程中經(jīng)過A、B兩點,重物的質(zhì)量m=500 kg,A、B間的水平距離d=10 m。重物自A點起,沿水平方向做vx=1.0 m/s的勻速運動,同時沿豎直方向做初速度為零、加速度a=0.2 m/s
6、2 的勻加速運動,忽略吊繩的質(zhì)量及空氣阻力,取重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)重物由A運動到B的時間;
(2)重物經(jīng)過B點時速度的大??;
(3)由A到B的位移大小。
答 案
[基礎(chǔ)練]
1.解析:選ACD 做曲線運動的物體的速度方向沿曲線在該點的切線方向,A正確;物體做曲線運動的條件是物體所受合力不等于零,且與速度方向不在同一條直線上,C、D正確;曲線運動的位移大小一定小于路程,B錯誤。
2.解析:選D 曲線運動中某點的速度方向沿該點的切線方向,所受合力F方向與速度方向不在一條直線上,并指向曲線的凹側(cè),D正確,A、B、C錯誤。
3.解析:選B 小船的運動為實
7、際運動,故把小船的運動分解到沿繩子方向和垂直于繩子的方向。小船運動過程中保持繩子速度大小不變,兩個分運動方向始終垂直,合運動方向不變,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,B正確,A、C、D錯誤。
4.解析:選C 可以把A、B兩點的速度分解,如圖所示,由于桿不能變長或變短,沿桿方向的速度應(yīng)滿足v1x=v2x,即v1cos θ=v2sin θ,v1=v2tan θ,C正確。
5.解析:選BC 輪船渡河時間t=,其中v⊥為輪船速度在垂直河岸方向的分速度,可見當(dāng)船頭垂直河岸時,渡河時間最短;渡河時間與水流速度無關(guān),A、D錯誤,B正確;
8、欲使輪船垂直駛達(dá)對岸,則船的合速度方向應(yīng)垂直河岸,C正確。
6.解析:(1)根據(jù)平行四邊形定則可確定飛機(jī)的航向,如圖所示,
有sin θ===,θ=30°,
即西偏南30°
(2)飛機(jī)的合速度
v=v2cos 30°=80 km/h
所需時間t==1 h
答案:(1)西偏南30° (2)1 h
[提能練]
1.解析:選C 合運動的速度、加速度與分運動速度、加速度大小沒有直接關(guān)系,合運動的速度、加速度可能大于、小于或等于分運動的速度、加速度,A、D錯誤;兩個互成角度的勻速直線運動和勻加速直線運動的合運動是曲線運動,B錯誤;分運動與合運動具有等時性,C正確。
2.解析:選D
9、 曲線運動中,質(zhì)點在某一點的速度,沿曲線在這一點的切線方向,A錯誤;物體做曲線運動時,合力(加速度)的方向指向軌跡的內(nèi)側(cè),B、C錯誤,D正確。
3.解析:選BC 物體原來所受合力為零,當(dāng)將與速度反方向的2 N的力水平旋轉(zhuǎn)90°后其受力如圖所示,其中F是Fx、Fy的合力,即F=2 N,且大小、方向都不變,是恒力,那么物體的加速度為a== m/s2= m/s2;又因為F與v的夾角θ<90°,所以物體做速度越來越大、加速度恒為 m/s2的勻變速曲線運動,B、C正確。
4.解析:選BCD 繩子與物體B相連的繩端參與了兩種運動:沿繩子向右下方的分運動v1和垂直于繩向上擺動的分運動v2,物體
10、B的運動速度v為合運動速度,如圖甲所示,
甲 乙
可知v1=vcos θ,由于v不變,在物體B向右運動時θ角減小,cos θ變大,即v1變大,所以物體A的上升速率vA=v1也隨之變大,物體A加速上升,有向上的加速度,由牛頓第二定律可知,F(xiàn)T-mAg=mAa>0,F(xiàn)T>mAg,A錯誤,B、C正確;再取物體B為研究對象,如圖乙所示,由平衡條件可知FN+F′Tsin θ=mBg,當(dāng)物體B向右運動到無窮遠(yuǎn)處時,F(xiàn)′Tsin θ減小到零,則FN=mBg,故FN逐漸增大,D正確。
5.解析:選B 由題圖可知,合速度的方向與船的速度方向的夾角越來越小,如圖所示,由圖知v水=v船tan θ,又因為v船不變,故v水一直減小,B正確。
6.解析:(1)重物在水平方向做勻速運動,
從A到B的時間t==10 s
(2)重物在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動,所以過B點時的豎直分速度
vy=at=2 m/s
過B點時的合速度
v== m/s
(3)重物的水平位移x=d=10 m
豎直位移y=at2=10 m
A到B的位移xAB==10 m
答案:(1)10 s (2) m/s (3)10 m
5