高中物理专题复习必修二
曲线运动单元过关检测
考试范围:运动的合成与分解;满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
1.质量m=4 kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O处,先用沿+x轴方向的力F1=8 N作用了2 s,然后撤去F1;再用沿+y轴方向的力F2=24 N作用了1 s,则质点在这3 s内的轨迹为( )
图8
2.(2014·长沙模拟)如图5所示,船从A处开出后沿直线AB到达对岸,若AB与河岸成37°角,水流速度为4 m/s,则船从A点开出的最小速度为( )
图5
A.2 m/s B.2.4 m/s
C.3 m/s D.3.5 m/s
3.“神舟”十号飞船于2013年6月11日发射升空,如图1所示,在“神舟”十号靠近轨道沿曲线从M点到N点的飞行过程中,速度逐渐减小。在此过程中“神舟”十号所受合力的方向可能是( )
图1
图2
4.有一个质量为2 kg的质点在xy平面内运动,在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图4-1-15所示,下列说法正确的是( )
图4-1-15
A.质点所受的合外力为3 N
B.质点的初速度为3 m/s
C.质点做匀变速直线运动
D.质点初速度的方向与合外力方向垂直
5.如图4-1-12,人沿平直的河岸以速度v行走,且通过不可伸长的绳拖船,船沿绳的方向行进,此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为α时,船的速率为( )
图4-1-12
A.vsin α B.
C.vcos α D.
6.在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人,假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去水流速度为word/media/image9_1.png,摩托艇在静水中的航速为word/media/image10_1.png(word/media/image9_1.png>word/media/image10_1.png),战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为word/media/image11_1.png。如战士想经过最短的距离将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O点的距离为
A.word/media/image12_1.png B.0 C.word/media/image13_1.png D.word/media/image14_1.png
7.一质点在xOy平面内的运动轨迹如下图,下列判断正确的是( )
A.若x方向始终匀速,则y方向先加速后减速
B.若x方向始终匀速,则y方向先减速后加速
C.若y方向始终匀速,则x方向先减速后加速
D.若y方向始终匀速,则x方向先加速后减速
8.河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,则下列说法正确的是( )
A.船渡河的最短时间为60 s
B.要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直
C.船在河水中航行的轨迹是一条直线
D.船在河水中的最大速度是5 m/s
9.一质量为2 kg的物体在5个共点力作用下做匀速直线运动。现同时撤去其中大小分别为10 N和15 N的两个力,其余的力保持不变。下列关于此后该物体运动的说法中,正确的是( )
A.可能做匀减速直线运动,加速度大小为10 m/s2
B.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小为5 m/s2
C.可能做匀变速曲线运动,加速度大小可能为5 m/s2
D.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能为10 m/s2
10.(2014·湖北八校第一次联考)如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为f,当轻绳与水平面的夹角为θ
时,船的速度为v,此时人的拉力大小为F,则此时( )
A.人拉绳行走的速度为vcos θ
B.人拉绳行走的速度为v/cos θ
C.船的加速度为
D.船的加速度为
11.(2013·上海卷)如图所示为在平静海面上,两艘拖船A、B拖着驳船C运动的示意图.A、B的速度分别沿着缆绳CA、CB方向,A、B、C不在一条直线上.由于缆绳不可伸长,因此C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等,由此可知C的( )
A.速度大小可以介于A、B的速度大小之间
B.速度大小一定不小于A、B的速度大小
C.速度方向可能在CA和CB的夹角范围外
D.速度方向一定在CA和CB的夹角范围内
12.(2014·扬州市模块验收测试)质量为m的物体,在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F1、F2不变,仅将F3的方向改变90°(大小不变)后,物体可能做( )
A.加速度大小为的匀变速直线运动
B.加速度大小为的匀变速直线运动
C.加速度大小为的匀变速曲线运动
D.匀速直线运动
13.如图13所示,在竖直平面的xOy坐标系中,Oy竖直向上,Ox水平。设平面内存在沿x轴正方向的恒定风力。一小球从坐标原点沿Oy方向竖直向上抛出,初速度为v0=4 m/s,不计空气阻力,到达最高点的位置如图中M点所示(坐标格为正方形,g=10 m/s2)求:
图13
(1)小球在M点的速度v1;
(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x轴时的位置N;
(3)小球到达N点的速度v2的大小。
14.如图所示,货车正在以a=0.1 m/s2的加速度启动,同时,一只壁虎以v2=0.2 m/s的速度在货车壁上向上匀速爬行.试求:
(1)经过2 s时,地面上的人看到壁虎的速度大小和方向;
(2)经过2 s时壁虎相对于地面发生的位移;
(3)在地面上观察壁虎做直线运动还是曲线运动.
1.ADF
解析:解析:选D 由F1=max得ax=2 m/s2,质点沿x轴匀加速直线运动了2 s,x1=axt12=4 m,vx1=axt1=4 m/s;之后质点受F2作用而做类平抛运动,ay==6 m/s2,质点再经过1 s,沿x轴再运动,位移x2=vx1t2=4 m,沿+y方向运动位移y2=ayt22=3 m,对应图线可知D项正确。
2.B
解析:解析:选B 如图所示,当v船⊥v合时,v船最小,v船=v水sin 37°=2.4 m/s。
3.C
解析:解析:选C 因飞船由M点到N点的飞行过程中,速度逐渐减小,故其合力指向轨迹凹侧,且与速度方向夹角大于90°,故只有C正确。
4.AF
解析:解析:选A 由题图可知,ax=1.5 m/s2,ay=0,vy=-4 m/s,故质点的合外力F=max=3 N,方向沿+x方向,质点的初速度为v0=m/s=5 m/s,方向不与合外力方向垂直,质点做曲线运动,故只有A正确。
[课时跟踪检测]
5.ABCD
解析:解析:选C 如图把人的速度沿绳和垂直绳的方向分解,由三角形知识,v船=vcos α,故C正确,A、B、D错误。
6.A
7.BD
解析:解析:在x方向,质点若始终匀速,则表明质点受到的合外力沿y方向,由于做曲线运动的轨迹偏向合外力的方向,所以合外力是先沿y轴的反方向,再沿y轴的正方向,也就是说先是与y轴上的分速度方向相反,后是相同,所以沿y轴先减速后加速,B对;同理可得,在y方向,质点若始终匀速,应是沿x方向先加速后减速,D对.
答案:BD
8.ABCD
解析:解析:河宽d=300 m,船在静水中的速度v=3 m/s,船渡河的最短时间t==100 s,选项A错;船头始终与河岸垂直时,渡河的时间最短,选项B正确;因河水的流速随船离河岸的距离的变化而变化,船航行的轨迹是一条曲线,选项C错;3 m/s与4 m/s的合成最大值为7 m/s,即船在河水中的速度可以大于5 m/s,选项D错误.
答案:B
9.ACF
解析:解析:选AC 物体在5个共点力作用下处于平衡状态,合力为零,当撤去10 N和15 N的两个力时,剩余3个力的合力与这两个力的合力等大反向,即撤去力后5 N≤F合≤25 N,2.5 m/s2≤a合≤12.5 m/s2,由于剩余3个力的合力方向与原速度方向不一定在一条直线上,所以可能做匀变速曲线运动,也可能做匀变速直线运动,故A、C正确。
10.ABCDF
解析:解析:船的速度产生了两个效果:一是滑轮与船间的绳缩短,二是绳绕滑轮逆时针转动,因此将船的速度进行分解如右图所示,人拉绳行走的速度v人=vcos θ,A正确,B错误;绳对船的拉力等于人拉绳的拉力,即绳的拉力大小为F,与水平方向成θ角,因此Fcos θ-f=ma,得a=,C正确,D错误.故选项A、C正确.
答案:AC
必修二 第四章 第2讲
{章节目录:2.平抛运动}
11.ABCD
解析:解析:本题考查速度的分解.解题的关键要找出船的实际速度,C点的速度方向一定在CA和CB的夹角范围内,vCcos α=vA,vCcos β=vB,所以B、D正确.
答案:BD
12.ABCF
解析:解析:物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动,必有F3与F1、F2的合力等大反向,当F3大小不变,方向改变90°时,F1、F2的合力大小仍为F3,方向与改变方向的F3夹角为90°,故F合=F3,加速度a==,若初速度方向与F合方向共线,则物体做匀变速直线运动,若初速度方向与F合方向不共线,则物体做匀变速曲线运动,综上所述,本题选BC.
答案:BC
13.解析:(1)设正方形的边长为s0。
竖直方向做竖直上抛运动,v0=gt1,2s0=t1
水平方向做匀加速直线运动,3s0=t1。
解得v1=6 m/s。
(2)由竖直方向的对称性可知,小球再经过t1到x轴,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,所以回到x轴时落到x=12处,位置N的坐标为(12,0)。
(3)到N点时竖直分速度大小为v0=4 m/s,
水平分速度vx=a水平tN=2v1=12 m/s,
故v2==4 m/s。
答案:(1)6 m/s (2)见解析图 (3)4 m/s
抛体运动
14.解析:(1)壁虎同时参与了相对于车向上的匀速运动和随车一起向左的匀加速直线运动.经过2 s时,壁虎向上运动的速度vy=v2=0.2 m/s,随车运动的速度vx=v1=at=0.2 m/s,如图甲所示,壁虎运动的合速度在t=2 s末,大小为v== m/s=0.28 m/s,
tan α===1,壁虎的速度方向在该时刻与水平方向成45°角偏向左上方.
(2)如图乙所示,在汽车启动后2 s这段时间内,壁虎的水平位移x=at2=0.2 m,竖直位移y=v2t=0.4 m,壁虎相对地面发生位移s==0.45 m,与水平方向所成的角θ=arctan=arctan2.
(3)由上面分析知x=at2=0.05t2,y=0.2t,消去时间t,得x=1.25y2,是一条如图丙所示的抛物线(以壁虎刚开始爬动处为坐标原点,壁虎爬行的方向为y轴正方向,车前进的方向为x轴正方向),所以壁虎做曲线运动,或者用初速度方向与加速度方向垂直的关系,也可以判断出壁虎的运动轨迹是曲线.
答案:(1)0.28 m/s 与水平方向成45°偏向左上方
(2)s=0.45 m 与水平方向夹角θ=arctan2
(3)曲线运动
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/79d0e6a926284b73f242336c1eb91a37f011329c.html
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