高中物理滾動檢測1曲線運(yùn)動粵教版必修2
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滾動檢測1 曲線運(yùn)動 (時間:50分鐘 滿分:100分) 一、單項選擇題(每小題給出的四個選項中,只有一個選項符合題目要求,共4題,每小題4分,共計16分) 1.一質(zhì)點在某段時間內(nèi)做曲線運(yùn)動,則在這段時間內(nèi)( ) A.速度一定在不斷地改變,加速度也一定不斷地改變 B.速度一定在不斷地改變,加速度可以不變 C.速度可以不變,加速度一定不斷地改變 D.速度可以不變,加速度也可以不變 【答案】B 【解析】物體做曲線運(yùn)動,其運(yùn)動軌跡上各點的切線方向不同,速度方向一定變化,即速度一定發(fā)生變化,物體必受力的作用,若所受力為恒力,則加速度不變,反之,則加速度變化,故B正確. 2.某人游珠江,他以一定速度面部始終垂直江岸向?qū)Π队稳?,江中各處水流速度相等,他游過的路程、過江所用的時間與水速的關(guān)系是( ) A.水速大時,路程長,時間長 B.水速大時,路程長,時間短 C.水速大時,路程長,時間不變 D.路程、時間與水速無關(guān) 【答案】C 【解析】由運(yùn)動的獨(dú)立性可知,垂直河岸的分速度不變,江寬不變,所以過江時間不變.由于水流速度增大,沿水流方向的位移增大,合位移增大,則路程會變大. 3.如圖1所示,一質(zhì)點沿y方向的初速度v1是沿x方向的初速度v2的2倍,而其沿y方向的加速度a1是沿x方向的加速度a2的一半.對于兩個分運(yùn)動的合運(yùn)動,下列說法正確的是( ) 圖1 A.一定是曲線運(yùn)動 B.一定是直線運(yùn)動 C.可能是曲線運(yùn)動,也可能是直線運(yùn)動 D.無法判定 【答案】A 【解析】將初速度與加速度分別合成后知,兩個分運(yùn)動的合速度方向與合加速度(合力)方向不在同一直線上,如圖所示,故該物體一定做曲線運(yùn)動. 4.如圖2所示為一質(zhì)點在恒力F作用下在xOy平面上從O點運(yùn)動到B點的軌跡,且在A點時的速度vA與x軸平行,則恒力F的方向可能是( ) 圖2 A.沿+x方向 B.沿-x方向 C.沿+y方向 D.沿-y方向 【答案】D 【解析】根據(jù)做曲線運(yùn)動的物體所受合外力指向曲線內(nèi)側(cè)的特點,質(zhì)點在O點受力方向可能沿+x方向或-y方向,而在A點可以推知恒力方向不能沿+x方向,但可以沿-y方向,所以D項正確. 二、雙項選擇題(每小題給出的四個選項中,有兩個選項符合題目要求,全選對得6分,只選對1個得3分,錯選或不選得0分,共5個小題,共計30分) 圖3 5.光滑平面上一運(yùn)動質(zhì)點以速度v0通過點O,如圖3所示,與此同時,給質(zhì)點加上沿x軸正方向的恒力Fx和沿y軸正方向的恒力Fy,則( ) A.如果Fx<Fy,質(zhì)點一定做曲線運(yùn)動 B.如果Fy>Fx,質(zhì)點向x軸一側(cè)做曲線運(yùn)動 C.如果Fy=Fxtan α,質(zhì)點做直線運(yùn)動 D.如果Fx>Fycot α,質(zhì)點向x軸一側(cè)做曲線運(yùn)動 【答案】CD 【解析】如果合力方向與v0同方向則質(zhì)點做直線運(yùn)動,即Fy=Fxtan α.Fy>Fxtan α?xí)r,質(zhì)點向y軸一側(cè)做曲線運(yùn)動,F(xiàn)x>Fycot α?xí)r,質(zhì)點向x軸一側(cè)做曲線運(yùn)動. 6.如圖4所示,物體做曲線運(yùn)動,A、B、C、D是其軌跡上的四點,如果用實線箭頭表示物體在該點的速度,虛線表示物體在該點時受到的合力,你認(rèn)為圖中哪些點的標(biāo)示是明顯錯誤的( ) 圖4 A.A B.B C.C D.D 【答案】BD 【解析】物體做曲線運(yùn)動時,速度沿曲線的切線方向,合力與速度方向不共線,且一定是指向曲線凹的一側(cè),或者說運(yùn)動軌跡必定向外力的方向彎曲.圖中B、D兩點所示的合力并未指向曲線凹的一側(cè),明顯錯誤,D點所示的速度方向沒沿曲線的切線方向,也是明顯錯誤的.圖中A點表示的力是阻力,C點表示的力是動力. 7.關(guān)于運(yùn)動的合成,下列說法正確的是( ) A.兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是直線運(yùn)動 B.兩個不在一條直線上的勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是直線運(yùn)動 C.兩個勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是直線運(yùn)動 D.一個勻速直線運(yùn)動與一個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動可能仍是勻變速直線運(yùn)動 【答案】BD 【解析】對于兩個勻速直線運(yùn)動,其加速度均為零.因此,無論這兩個分運(yùn)動在一直線上,還是互成角度,它們的合運(yùn)動仍是勻速直線運(yùn)動,B正確;一個勻速直線運(yùn)動與一個勻變速直線運(yùn)動合成,如果這兩個分運(yùn)動在一條直線上,則合運(yùn)動的加速度與速度也在一條直線上,物體仍做勻變速直線運(yùn)動,D正確;但若這兩個分運(yùn)動互成角度,合運(yùn)動的加速度方向與合速度方向就不在一條直線上,物體將做曲線運(yùn)動,故A錯誤;兩個勻加速直線運(yùn)動合成,當(dāng)合加速度a與合速度v在一條直線上時,物體做直線運(yùn)動,反之,物體做曲線運(yùn)動,C錯誤. 圖5 8.如圖5所示,當(dāng)小車A以恒定速度v向左運(yùn)動時,則對于B物體來說,下列說法正確的是( ) A.加速上升 B.勻速上升 C.B物體受到的拉力大于B物體受到的重力 D.B物體受到的拉力等于B物體受到的重力 【答案】AC 【解析】小車A與物體B由同一條繩子連接且一起運(yùn)動,則有小車速度沿繩子方向的分速度等于B上升的速度.小車向左的運(yùn)動產(chǎn)生兩個效果:一是使車與滑輪間的繩子拉長;二是增大繩子與豎直方向間的夾角.故可將小車的速度分解為沿繩子方向的速度v1和垂直于繩子方向的速度v2,物體B的速度即為v1,v1=vcos θ,小車A向左運(yùn)動時θ減小,cos θ增大,即v1變大,即物體B向上做加速運(yùn)動,拉力F>mg,故A、C選項正確. 9.質(zhì)點在三個恒力F1、F2和F3的作用下,處于平衡狀態(tài),若突然撤去F1,并保持F2和F3的大小和方向不變,之后質(zhì)點( ) A.一定沿F1的反方向做勻加速直線運(yùn)動 B.一定做勻變速運(yùn)動 C.一定做直線運(yùn)動 D.可能做曲線運(yùn)動 【答案】BD 【解析】質(zhì)點受力平衡,可能處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài),現(xiàn)撤去F1,則質(zhì)點所受合力F與F1等大反向,如果原來靜止,則它一定做勻加速直線運(yùn)動;如果它原來做勻速直線運(yùn)動,當(dāng)F與v共線,則它將做勻變速直線運(yùn)動.當(dāng)F與v不共線,則它將做勻變速曲線運(yùn)動. 三、非選擇題(本題共3小題,每小題18分,共計54分,解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式重要解題步驟,有數(shù)值計算的題要注明單位) 10.質(zhì)量m=2 kg的物體在光滑平面上運(yùn)動,其分速度vx和vy隨時間變化的圖線如圖6中(a)、(b)所示,求: (a) (b) 圖6 (1)物體所受的合力; (2)物體的初速度; (3)t=8 s時物體的速度; (4)t=4 s時物體的位移; (5)運(yùn)動軌跡方程. 【答案】(1)1 N,沿y軸正方向 (2)3 m/s,沿x軸正方向 (3)5 m/s,與x軸夾角為53 (4)12.6 m,與x軸夾角滿足sin α=0.317 5 (5)y= 【解析】(1)物體在x方向,ax=0; y方向,ay== m/s2. 據(jù)牛頓第二定律F合=may=1 N,方向沿y軸正方向. (2)由圖中可知vx=3 m/s,vy=0, 所以物體的初速度v0=3 m/s,方向沿x軸正方向. (3)t=8 s時,vx=3 m/s,vy=ayt=4 m/s, 所以v==5 m/s,tan θ=. 所以θ=53,即速度與x軸夾角為53. (4)t=4 s時,x=vxt=12 m,y=ayt2=4 m. 物體的位移s==12.6 m. sin α==0.317 5, 即與x軸夾角滿足sin α=0.317 5. (5)由x=vxt=3t,y=ayt2=t2,消去t得y=. 圖7 11. 有一小船正在渡河,如圖7所示,在離對岸30 m時,其下游40 m處有一危險水域,假若水流速度為5 m/s,為了使小船在危險水域之前到達(dá)對岸,則小船從現(xiàn)在起相對于靜水的最小速度應(yīng)是多少? 【答案】3 m/s 【解析】設(shè)船相對于靜水的速度為v1,水速為v2,船的合速度v的方向(渡河方向)與水速的夾角為α,如圖所示. 由幾何關(guān)系知,當(dāng)v1垂直于v時,v1才可能最小, 此時v1=v2sin α, 由題意知,sin α最小值為, 所以v1最小為vmin=5 m/s=3 m/s,故當(dāng)船恰好到達(dá)危險區(qū)邊界與對岸的交點處時,v1最小,此時v1=vmin=3 m/s. 圖8 12.如圖8所示,貨車正在以a1=0.1 m/s2的加速度從靜止開始啟動.同時,一只壁虎以v2=0.2 m/s的速度在貨車壁上向上勻速爬行.試求: (1)經(jīng)過2 s時,地面上的人看到壁虎的速度大小和方向; (2)經(jīng)過2 s的時間壁虎相對于地發(fā)生的位移; (3)壁虎做直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動? 【答案】(1)0.28 m/s,與水平方向成45角 (2)0.45 m,與水平方向所成的角tan θ=2 (3)曲線運(yùn)動 【解析】(1)壁虎同時參與了相對于車向上的勻速直線運(yùn)動和隨車一起向左的勻加速直線運(yùn)動. 經(jīng)過2 s時,壁虎向上運(yùn)動的速度vy=v2=0.2 m/s,隨車運(yùn)動的速度vx=v1=a1t=0.2 m/s,如圖所示,壁虎運(yùn)動的合速度在t=2 s末的大小為v== m/s=0.28 m/s,tan α===1,壁虎速度方向在該時刻與水平方向成45角. (2)如圖所示,在汽車啟動后2 s這段時間內(nèi),壁虎的水平位移x=a1t2=0.2 m,豎直位移y=vyt=0.4 m,壁虎相對地面發(fā)生的位移s= =0.45 m,與水平方向所成的角θ滿足tan θ=2. (3)由上面分析可知x=a1t2=0.05t2,y=0.2t,消去t得x=1.25y2,是一條拋物線,所以壁虎做曲線運(yùn)動,其軌跡如圖所示. 5- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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