【新步步高】2014-2015學(xué)年高一物理人教版必修2課時(shí)作業(yè)：第五章_第1節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)_Word版含解析

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1、第五章曲線運(yùn)動(dòng)第一節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)1研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，坐標(biāo)系的選取很重要，對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，最好沿著這條直線建立_坐標(biāo)系對(duì)于物體在某一平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，如果做曲線運(yùn)動(dòng)，或無(wú)法判斷其具體的軌跡，應(yīng)建立_坐標(biāo)系2曲線運(yùn)動(dòng)的速度的方向：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，不同時(shí)刻的速度具有不同的_；質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在某一點(diǎn)的速度沿曲線在這一點(diǎn)的_方向；因?yàn)開(kāi)，所以它的速度方向_，所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)3蠟塊運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)(1)蠟塊的位置以蠟塊的初始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，水平向右和豎直向上的方向分別為x、y軸的正方向建立平面直角坐標(biāo)系，如圖1所示設(shè)蠟塊的分速度分別為vx和vy，從蠟塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)，t時(shí)刻的位置P可以用它的兩個(gè)坐標(biāo)x、y表示

2、圖1x_.y_.(2)蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡、兩式消去t，得yx，vx、vy均是常量，所以，蠟塊的軌跡是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，即蠟塊相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)軌跡是_(3)蠟塊的位移從開(kāi)始計(jì)時(shí)到時(shí)刻t，蠟塊運(yùn)動(dòng)位移的大小是OPt(4)蠟塊的速度在位移大小的表達(dá)式OPt中tan，是常量，代表蠟塊的速度v，即v(5)蠟塊的實(shí)際運(yùn)動(dòng)可以分解為_(kāi)和_，這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做分運(yùn)動(dòng)，蠟塊實(shí)際參與的運(yùn)動(dòng)叫做合運(yùn)動(dòng)4物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：物體所受合力的方向跟它的速度方向_若物體所受合力的方向與物體的速度方向在同一條直線上，物體做_運(yùn)動(dòng)；若物體所受合力的方向與物體的速度方向不在同一條直線上，物體做_運(yùn)動(dòng)【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一曲線運(yùn)動(dòng)的概念

3、1關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的速度，下列說(shuō)法正確的是()A速度的大小與方向都在時(shí)刻變化B速度的大小不斷發(fā)生變化，速度的方向不一定發(fā)生變化C速度的方向不斷發(fā)生變化，速度的大小不一定發(fā)生變化D質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向2.圖2某質(zhì)點(diǎn)沿如圖2所示的曲線abcde運(yùn)動(dòng)，則在a、b、c、d、e各點(diǎn)上，質(zhì)點(diǎn)速度方向大致相同的兩點(diǎn)是()Aa點(diǎn)與c點(diǎn)Bb點(diǎn)與d點(diǎn)Cc點(diǎn)與e點(diǎn)Db點(diǎn)與e點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)二物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件3關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng)B物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動(dòng)C做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其速度大小一定變化D速度大小和加速度大小均不變的運(yùn)動(dòng)(不為零)可能是曲線

4、運(yùn)動(dòng)【方法技巧練】一、運(yùn)動(dòng)軌跡與力的方向間關(guān)系的應(yīng)用4.圖3如圖3所示，物體在恒力F的作用下沿曲線從A運(yùn)動(dòng)到B.這時(shí)突然使它所受的力反向，大小不變，即由F變?yōu)镕.在此力作用下，關(guān)于物體以后的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是()A物體不可能沿曲線Ba運(yùn)動(dòng)B物體不可能沿直線Bb運(yùn)動(dòng)C物體不可能沿曲線Bc運(yùn)動(dòng)D物體不可能沿原曲線由B返回A5.圖4小鋼球m以初速度v0在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，后受到磁極的側(cè)向作用力而做曲線運(yùn)動(dòng)從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，如圖4所示，過(guò)軌跡上M、N兩點(diǎn)的切線劃分了四個(gè)區(qū)域，由此可知，磁鐵可能處在哪個(gè)區(qū)域()A區(qū)B區(qū)C或區(qū)D均不可能二、繩或桿關(guān)聯(lián)速度問(wèn)題的分析方法6.圖5如圖5所示，用繩牽引小

5、船靠岸，若收繩速度為v1，在繩子與水平方向夾角為的時(shí)刻，船的速度v多大？7.圖6如圖6所示，一根剛性的直桿AB沿著水平地面和豎直墻滑動(dòng)當(dāng)桿與水平地面的夾角為時(shí)，桿B端的速度大小為v，此時(shí)桿A端的速度大小為多少？三、兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)的判斷方法8.圖7如圖7所示，豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中以速度v勻速上浮紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平勻加速向右運(yùn)動(dòng)，則蠟塊的軌跡可能是()A直線PB曲線QC曲線RD無(wú)法確定四、小船渡河問(wèn)題的分析方法9小船在200m寬的河中渡河，水流速度是2m/s，船在靜水中的航速是4 m/s，求：(1)當(dāng)小船的船頭始終朝

6、正對(duì)岸時(shí)，它將在何時(shí)、何處到達(dá)對(duì)岸？(2)要使小船到達(dá)正對(duì)岸，應(yīng)如何行駛？耗時(shí)多少？1下列說(shuō)法正確的是()A做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向不是物體的運(yùn)動(dòng)方向B做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某點(diǎn)的速度方向即為該點(diǎn)軌跡的切線方向C做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度大小可以不變，但速度方向一定改變D速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)2關(guān)于物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，下述正確的是()A物體所受的合力是變力B物體所受的合力的方向與速度方向不在同一條直線上C物體所受的合力的方向與加速度的方向不在同一條直線上D物體所受的合力方向一定是變化的3關(guān)于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度B合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于

7、某一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度C合運(yùn)動(dòng)的方向就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向D由兩個(gè)分速度的大小就可以確定合速度的大小4一質(zhì)點(diǎn)(用字母O表示)的初速度v0與所受合外力的方向如圖所示，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡用虛線表示，則所畫(huà)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡中可能正確的是()5一質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的某一位置，它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向之間的關(guān)系是()A速度、加速度、合外力的方向有可能都相同B加速度方向與合外力的方向一定相同C加速度方向與速度方向一定相同D速度方向與合外力方向可能相同，也可能不同6下列說(shuō)法正確的是()A合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)互相影響，不能獨(dú)立進(jìn)行B合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定比分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)C合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，即同時(shí)開(kāi)始

8、、同時(shí)結(jié)束D合運(yùn)動(dòng)的位移大小等于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)位移大小之和7一只船以一定的速度垂直河岸向?qū)Π缎旭?，?dāng)河水流速恒定時(shí)，下列所述船所通過(guò)的路程、渡河時(shí)間與水流速度的關(guān)系，正確的是()A水流速度越大，路程越長(zhǎng)，時(shí)間越長(zhǎng)B水流速度越大，路程越短，時(shí)間越長(zhǎng)C水流速度越大，路程與時(shí)間都不變D水流速度越大，路程越長(zhǎng)，時(shí)間不變8若一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)是由兩個(gè)獨(dú)立的分運(yùn)動(dòng)合成的，則()A若其中一個(gè)分運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，則物體的合運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B若兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，則物體的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)(兩分運(yùn)動(dòng)速度大小不等)C若其中一個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，則

9、物體的運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)D若其中一個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)可以是曲線運(yùn)動(dòng)9物體受到幾個(gè)恒力的作用而處于平衡狀態(tài)，若再對(duì)物體施加一個(gè)恒力，則物體可能做()A靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)B勻變速直線運(yùn)動(dòng)C曲線運(yùn)動(dòng)D勻變速曲線運(yùn)動(dòng)10如圖8所示，圖8一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度()A大小和方向均不變B大小不變，方向改變C大小改變，方向不變D大小和方向均改變題號(hào)12345678910答案11.如圖9所示，(a)圖表示某物體在x軸方向上的分速度的vt圖象，(b)圖表示該物體在y軸方向上的分速度的vt圖

10、象求：圖9(1)物體在t0時(shí)的速度；(2)t8s時(shí)物體的速度；(3)t4s時(shí)物體的位移課時(shí)作業(yè)答案解析第五章曲線運(yùn)動(dòng)第1節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)課前預(yù)習(xí)練1一維平面直角2方向切線切線方向不斷變化不斷變化3(1)vxtvyt(2)一條直線(5)沿玻璃管向上的勻速運(yùn)動(dòng)隨玻璃管向右的勻速運(yùn)動(dòng)4不在同一條直線上直線曲線課堂探究練1CD2B由題意知物體沿曲線由a向e運(yùn)動(dòng)，由各點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向沿切線方向可知b、d兩點(diǎn)的速度方向大致相同3D物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受合力方向與速度方向不在一條直線上，所以恒力和變力均有可能使物體做曲線運(yùn)動(dòng)；做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度方向一定發(fā)生變化，大小不一定變化，故只有D正確4ABD由AB段

11、曲線向下彎曲可知，物體受到的力F的方向一定是指向AB彎曲的一側(cè)當(dāng)力F突然反向時(shí)，在B點(diǎn)的速度方向瞬時(shí)未變，但在F的作用下，速度方向要發(fā)生改變，向上側(cè)偏轉(zhuǎn)，故曲線Bc是可能的圖中Bb是撤去力F、物體沿切線運(yùn)動(dòng)的情況圖Ba是力F繼續(xù)作用的結(jié)果物體在F作用下不可能沿原曲線由B返回A.方法總結(jié)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定向受力的一側(cè)彎曲5D由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，小球受到的吸引力應(yīng)指向軌跡的凹側(cè)，故區(qū)都不可能，故選項(xiàng)D正確6.解析船速v是合速度，這個(gè)速度產(chǎn)生兩個(gè)效果，一是沿繩方向的速度v1，二是垂直繩方向的速度v2，如圖所示，從圖中可知：v.7vcot解析設(shè)桿A端的速度大小為

12、u，將v、u分別沿桿和垂直于桿的方向進(jìn)行分解，根據(jù)速度投影定理，v、u沿桿方向的投影相等，則vcosusin，所以u(píng)vcot.方法總結(jié)不能伸長(zhǎng)的繩(桿)端點(diǎn)的速度的求解方法：對(duì)端點(diǎn)的速度正交分解(沿繩(桿)和垂直于繩(桿)沿繩(桿)的分速度大小相等8B紅蠟塊在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在水平方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所受合力水平向右，合力與合初速度不共線，紅蠟塊的軌跡應(yīng)為曲線，A錯(cuò)誤；由于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力應(yīng)指向彎曲的一側(cè)，B正確，C、D錯(cuò)誤方法總結(jié)(1)根據(jù)合加速度是否恒定判定合運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng)，若合加速度不變且不為零，則合運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)，若合加速度變化，則為非勻變速運(yùn)

13、動(dòng)(2)根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判斷合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)若合加速度與合初速度在同一直線上，則合運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)，否則為曲線運(yùn)動(dòng)9(1)50s在正對(duì)岸下游100m處靠岸(2)船頭與上游河岸成60角57.7s解析(1)小船渡河時(shí)間等于垂直河岸分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間ts50s沿河流方向的位移：l水v水t250m100m，即在正對(duì)岸下游100m處靠岸(2)要使小船到達(dá)正對(duì)岸，即合速度垂直河岸，如圖所示則cos，所以60，即船頭與河岸成60角，渡河時(shí)間：ts57.7s.課后鞏固練1BC速度方向就是運(yùn)動(dòng)方向，故A錯(cuò)；曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向，速度方向一定改變，所以B、C對(duì)；由于速度方向改變且速

14、度是矢量，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)2B物體做曲線運(yùn)動(dòng)是由于所受合外力的方向與速度方向不在一條直線上，而與合外力是恒力還是變力、合外力方向是否變化均無(wú)關(guān)，故A、D錯(cuò)誤，B正確；由牛頓第二定律可知，C錯(cuò)誤3C合速度的大小可以大于分速度的大小，也可以小于分速度的大小，還可以等于分速度的大小，故A、B兩項(xiàng)均錯(cuò)；僅知道兩個(gè)分速度的大小，無(wú)法畫(huà)出平行四邊形，則不能求出合速度的大小，故D項(xiàng)錯(cuò)；合運(yùn)動(dòng)就是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)的方向即為物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向，故選項(xiàng)C正確4A5B質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向沿軌跡的切線方向且與合外力方向不在同一直線上，而據(jù)牛頓第二定律知加速度方向與力的方向相同，故選B.點(diǎn)撥

15、正確把握三者的方向關(guān)系是分析此類題的關(guān)鍵6C7D從運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性考慮設(shè)河寬為d，船速為v1，水流速度為v2，渡河時(shí)間為t，船沿水流方向通過(guò)的路程為L(zhǎng)，當(dāng)船垂直河岸方向渡河時(shí)，這幾個(gè)物理量的關(guān)系為t，Lv2t，船實(shí)際通過(guò)的路程為s，故水流速度越大，船通過(guò)的路程越長(zhǎng)，但時(shí)間不變8ABD變速運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，其速度必然是變化的，因此A正確；兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，其合速度一定是恒定的，所以物體的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此B正確；如果勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)在一條直線上，其合運(yùn)動(dòng)仍是直線運(yùn)動(dòng)；只有當(dāng)這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)不在一條直線上時(shí)，合運(yùn)動(dòng)才是曲線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；如果勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻減

16、速直線運(yùn)動(dòng)不在一條直線上，其合速度的方向與合加速度的方向(合力方向)不在一條直線上，此時(shí)合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)，故D正確9BCD10A由于始終保持懸線豎直，所以橡皮水平方向上的運(yùn)動(dòng)速度與鉛筆的速度相同，橡皮在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的速度大小應(yīng)等于水平速度大小，所以橡皮的合運(yùn)動(dòng)仍為勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確11(1)3m/s(2)5 m/s(3)4m解析根據(jù)圖象可以知道，物體在x軸方向上以3m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在y軸方向上做初速度為0、加速度為0.5 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)(1)在t0時(shí)，物體的速度v3m/s.(2)在t8s時(shí)，物體沿x軸方向的速度為3m/s，物體沿y軸方向的速度為4 m/s，所以物體的速度為v5m/s.(3)在4s的時(shí)間內(nèi)物體在x軸方向發(fā)生的位移為x12m，物體在y軸方向發(fā)生的位移為yat24m，所以4s內(nèi)物體發(fā)生的位移為s4m.