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1、黑龍江省哈爾濱市木蘭高級中學(xué)高中物理 5-1-1 曲線運(yùn)動的位移、速度、運(yùn)動描述的實例練習(xí) 新人教版
一、選擇題
1.精彩的F1賽事相信你不會陌生吧!在觀眾感覺精彩與刺激的同時,車手們卻時刻處在緊張與危險之中.在某次比賽中,一個車手在一個彎道上,突然高速行駛的賽車后輪脫落,從而不得不遺憾地退出了比賽.關(guān)于脫落的后輪的運(yùn)動情況,以下說法正確的是( )
A.仍然沿著汽車行駛的彎道運(yùn)動
B.沿著與彎道垂直的方向飛出
C.沿著脫離時輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動,離開彎道
D.上述情況都有可能
解析:拐彎時汽車(含車輪)做曲線運(yùn)動,運(yùn)動方向沿曲線上該點的切線方向,脫落的后輪沿這時的速度方向
2、做直線運(yùn)動,C對.
答案:C
2.電動自行車?yán)@如圖所示的400 m標(biāo)準(zhǔn)跑道運(yùn)動,車上的車速表指針一直指在36 km/h處不動.則下列說法中正確的是( )
A.電動車的速度一直保持不變
B.電動車沿彎道BCD運(yùn)動過程中,車一直具有加速度
C.電動車?yán)@跑道一周需40 s,此40 s內(nèi)電動車的平均速度等于10 m/s
D.跑完一圈過程中,由于電動車的速度沒有發(fā)生改變,故電動車所受合力為零
解析:電動車做曲線運(yùn)動,速度是變化的,A錯.電動車經(jīng)BCD的運(yùn)動為曲線運(yùn)動,合力不等于零,車的加速度不為零,B對,D錯.電動車跑完一周的位移為零,其平均速度為零,C錯.
答案:B
3.對于兩
3、個分運(yùn)動的合運(yùn)動,下列說法正確的是( )
A.合運(yùn)動的速度大于兩個分運(yùn)動的速度
B.合運(yùn)動的速度一定大于某一個分運(yùn)動的速度
C.合運(yùn)動的方向就是物體實際運(yùn)動的方向
D.由兩個分速度的大小就可以確定合速度的大小
解析:根據(jù)平行四邊形定則,合速度的大小和方向可由平行四邊形的對角線表示,而兩鄰邊表示兩個分速度,由幾何關(guān)系知,兩鄰邊和對角線的長短關(guān)系因兩鄰邊的夾角不同而不同,當(dāng)兩鄰邊長短不變,而夾角改變時,對角線的長短也將發(fā)生改變,即合速度也將變化,故A、B、D錯誤,C正確.
答案:C
4.(2020·上海高考)降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風(fēng),若風(fēng)速越大,則降落傘( )
4、
A.下落的時間越短 B.下落的時間越長
C.落地時速度越小 D.落地時速度越大
解析:根據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性原理,水平方向吹來的風(fēng)不會影響豎直方向的運(yùn)動,A、B錯誤;根據(jù)速度的合成,落地時速度v=,若風(fēng)速越大,vx越大,則降落傘落地時速度越大,C錯誤,D正確.
答案:D
5.一只船在靜水中的速度為3 m/s,它要橫渡一條30 m寬的河,水流速度為4 m/s,下列說法正確的是( )
A.這只船不可能垂直于河岸到達(dá)正對岸
B.這只船對地的速度一定是5 m/s
C.過河時間可能是6 s
D.過河時間可能是12 s
解析:要使船垂直渡河,必須使合速度垂直于河岸,即劃船速度沿
5、河岸向上的分速度與水流速度相等,由于v船<v水,所以不可能垂直渡河,故A正確.由于船速方向不確定,船對地的速度無法計算,只有船垂直于河岸時,才有v合=5 m/s,故B錯誤.當(dāng)船速垂直于河岸時,渡河時間最短,其最短時間為t==10 s,故C錯、D對.
答案:AD
6.如圖所示,豎直放置、兩端封閉的玻璃管內(nèi)注滿清水,管內(nèi)有一個用紅蠟塊做成的圓柱體,當(dāng)玻璃管倒置時圓柱體恰能勻速上升.現(xiàn)將玻璃管倒置,在圓柱體勻速上升的同時讓玻璃管水平勻速運(yùn)動.已知圓柱體運(yùn)動的合速度是5 cm/s,α=30°,則玻璃管水平運(yùn)動的速度大小是( )
A.5 cm/s B.4 cm/s
C.3 cm/s
6、 D.2.5 cm/s
解析:玻璃管水平運(yùn)動的速度等于蠟塊在水平方向的分速度,即vx=vsin30°=5×0.5 cm/s=2.5 cm/s.
答案:D
7.如圖所示,在水平地面上做勻速直線運(yùn)動的小車,通過定滑輪用繩子吊起一個物體,若小車和被吊的物體在同一時刻速度分別為v1和v2,繩子對物體的拉力為T,物體所受重力為G,則下面說法正確的是( )
A.物體做勻速運(yùn)動,且v1=v2
B.物體做加速運(yùn)動,且v2>v1
C.物體做加速運(yùn)動,且T>G
D.物體做勻速運(yùn)動,且T=G
解析:小車在運(yùn)動的過程中,其速度產(chǎn)生兩個效果,故將小車的速度按照沿繩子方向與垂直繩子的方向進(jìn)行分解,如
7、圖所示,則由圖可以看出v2=v1cosα,則v2<v1.隨著小車向前移動,α將不斷減小,cosα將逐漸增大,則v2逐漸增大,即物體做加速運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律可知T>G.在解本題中極易犯的錯誤就是將繩子的速度按水平與豎直兩個方向正交分解.正確的分解方法是將物體(小車)實際運(yùn)動的速度分解到沿繩子的方向與垂直繩子的方向上去.
答案:C
二、非選擇題
8.在一次漂流探險中,探險者駕駛摩托艇想上岸休息,江岸是平直的,江水沿江向下流速為v,摩托艇在靜水中航速為u,探險者離岸最近點O的距離為d.如果探險者想在最短的時間內(nèi)靠岸,則摩托艇登陸的地點離O的距離為多少?
解析:如果探險者想在最短的
8、時間內(nèi)靠岸,摩托艇的船頭應(yīng)垂直于河岸,即u垂直于河岸,如圖所示,則探險者運(yùn)動的時間為t=,那么摩托艇登陸的地點離O的距離為x=vt=d.
答案:d
9.質(zhì)量m=2 kg的物體在光滑水平面上運(yùn)動,其分速度vx和vy隨時間變化的圖線如圖甲、乙所示.求:
(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內(nèi)物體的位移;
(5)運(yùn)動軌跡的方程.
解析:(1)物體在x方向,ax=0;y方向,ay==0.5 m/s2.
根據(jù)牛頓第二定律F合=may=1 N,方向沿y軸正方向.
(2)由圖可知vx=3 m/s,vy=0,則物體的初速度為
9、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,物體的合速度為v==5 m/s,tanθ=,θ=53°,即速度方向與x軸正方向的夾角為53°.
(4)t=4 s內(nèi),x=vxt=12 m,y=ayt2=4 m
物體的位移x′==12.6 m,tanα==
所以α=arctan
即位移與x軸正方向的夾角為arctan
(5)由x=vxt,y=at2,消去t代入數(shù)據(jù)得y=.
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軸正方向的夾角為53°
(4)12.6 m,與x軸正方向的夾角為arctan
(5)y=