第1單元曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解課時(shí)作業(yè)doc高中物理

第1單元曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解課時(shí)作業(yè)doc高中物理[課時(shí)作業(yè)]命題設(shè)計(jì)難度目標(biāo)題號(hào)目標(biāo)較易中等稍難單一目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的合成1910運(yùn)動(dòng)的分解3、511曲線運(yùn)動(dòng)24綜合目標(biāo)對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的綜合明白得6、7812一、單項(xiàng)選擇題(此題共6小題，每題7分，共42分)1.如圖1所示，某人游珠江，他以一定速度面部始終垂直河岸向?qū)Π队稳?江中各處水流速度相等，他游過的路程、過河所用的時(shí)刻與水速的關(guān)系是()A．水速大時(shí)，路程長，時(shí)刻長B．水速大時(shí)，路程長，時(shí)刻短C．水速大時(shí)，路程長，時(shí)刻不變圖1D．路程、時(shí)刻與水速無關(guān)解析：游泳者相關(guān)于岸的速度為他相關(guān)于水的速度和水流速度的合速度，水流速度越大，其合速度與岸的夾角越小，路程越長，但過河時(shí)刻t＝eq\f(d,v人)，與水速無關(guān)，故A、B、D均錯(cuò)誤，C正確.答案：C2．在地面上觀看以下物體的運(yùn)動(dòng)，其中物體一定做曲線運(yùn)動(dòng)的是()A．向東運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受到一個(gè)向西的力的作用B．正在豎直上升的氣球突然遭遇一陣北風(fēng)C．河水勻速流淌，正在河里勻速駛向?qū)Π兜钠．在勻速行駛的列車內(nèi)，相對(duì)列車水平向后拋出的一個(gè)小球解析：A：質(zhì)點(diǎn)仍做直線運(yùn)動(dòng)；B：氣球的運(yùn)動(dòng)方向與受力方向不共線，做曲線運(yùn)動(dòng)；C：兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍是勻速直線運(yùn)動(dòng)；D：假設(shè)小球相對(duì)車向后拋出的速度與車前進(jìn)的速度大小相同，那么小球相對(duì)地面的速度為零，故做自由落體運(yùn)動(dòng)，為直線運(yùn)動(dòng).答案：B3．A、B兩物體通過一根跨過定滑輪的輕繩相連放在水平面上，現(xiàn)物體A以v1的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩被拉成與水平面夾角分不是α、β時(shí)，如圖2所示.物體B的運(yùn)動(dòng)速度vB為(繩始終有拉力()A．v1sinα/sinβB．v1cosα/sinβ圖2C．v1sinα/cosβD．v1cosα/cosβ解析：設(shè)物體B的運(yùn)動(dòng)速度為vB，此速度為物體B合運(yùn)動(dòng)的速度，依照它的實(shí)際運(yùn)動(dòng)成效，兩分運(yùn)動(dòng)分不為：沿繩收縮方向的分運(yùn)動(dòng)，設(shè)其速度為v繩B；垂直繩方向的圓周運(yùn)動(dòng)，速度分解如下圖，那么有vB＝eq\f(v繩B,cosβ)①物體A的合運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的速度為v1，它也產(chǎn)生兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)成效，分不是：沿繩伸長方向的分運(yùn)動(dòng)，設(shè)其速度為v繩A；垂直繩方向的圓周運(yùn)動(dòng)，它的速度分解如下圖，那么有v繩A＝v1cosα②由于對(duì)應(yīng)同一根繩，其長度不變，故：v繩B＝v繩A③依照三式解得：vB＝v1cosα/cosβ.選項(xiàng)D正確.答案：D4.如圖3所示為一個(gè)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的軌跡示意圖，在B點(diǎn)時(shí)的速度與加速度相互垂直，那么以下講法中正確的選項(xiàng)是()A．D點(diǎn)的速率比C點(diǎn)的速率大B．A點(diǎn)的加速度與速度的夾角小于90°圖3C．A點(diǎn)的加速度比D點(diǎn)的加速度大D．從A到D加速度與速度的夾角先增大后減小解析：質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，合力的大小方向均不變，加速度不變，故C錯(cuò)誤；由B點(diǎn)速度與加速度相互垂直可知，合力方向與B點(diǎn)切線垂直且向下，故質(zhì)點(diǎn)由C到D過程，合力做正功，速率增大，A正確；A點(diǎn)的加速度方向與過A的切線也即速度方向夾角大于90°，B錯(cuò)誤；從A到D加速度與速度的夾角一直變小，D錯(cuò)誤.答案：A5．(2018·江蘇高考)在無風(fēng)的情形下，跳傘運(yùn)動(dòng)員從水平飛行的飛機(jī)上跳傘，下落過程中受到空氣阻力，如圖4所示的描畫下落速度的水平重量大小vx、豎直重量大小vy與時(shí)刻t的圖象，可能正確的選項(xiàng)是()圖4解析：跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中受到重力，其大小不變，方向豎直向下，還受到空氣阻力，其始終與速度反向，大小隨速度的增大而增大，反之那么減小.在水平方向上，運(yùn)動(dòng)員受到的合力是空氣阻力在水平方向上的分力，故可知運(yùn)動(dòng)員在水平方向上做加速度逐步減小的減速運(yùn)動(dòng).在豎直方向上運(yùn)動(dòng)員在重力與空氣阻力的共同作用下先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng).由以上分析結(jié)合v－t圖象的性質(zhì)可知只有B正確.答案：B6.如圖5所示，用一根長桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地上通過鉸鏈聯(lián)結(jié)形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，繞過兩個(gè)滑輪后掛上重物M.C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為l.現(xiàn)在桿的另一端用力.使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度ω慢慢轉(zhuǎn)至水平位置(轉(zhuǎn)過了90°角)，此過程中下述講法中正確的選項(xiàng)是()A．重物M做勻速直線運(yùn)動(dòng)圖5B．重物M做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．重物M的最大速度是ωlD．重物M的速度先減小后增大解析：由題知，C點(diǎn)的速度大小為vC＝ωl，設(shè)vC與繩之間的夾角為θ，把vC沿繩和垂直繩方向分解可得，v繩＝vCcosθ，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中θ先減小到零再反向增大，故v繩先增大后減小，重物M做變加速運(yùn)動(dòng)，其最大速度為ωl，C正確.答案：C二、多項(xiàng)選擇題(此題共4小題，每題7分，共28分.每題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得3分，錯(cuò)選或不答的得0分)7．質(zhì)量為m的物體，在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，保持F1、F2不變，僅將F3的方向改變90°(大小不變)后，物體可能做()A．加速度大小為eq\f(F3,m)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．加速度大小為eq\f(\r(2)F3,m)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．加速度大小為eq\f(\r(2)F3,m)的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D．勻速直線運(yùn)動(dòng)解析：物體在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，必有F3與F1、F2的合力等大反向，當(dāng)F3大小不變，方向改變90°時(shí)，F(xiàn)1、F2的合力大小仍為F3，方向與改變方向后的F3夾角為90°，故F合＝eq\r(2)F3，加速度a＝eq\f(F合,m)＝eq\f(\r(2)F3,m)，但因不知原速度方向與F合的方向間的關(guān)系，故有B、C兩種可能.答案：BC8.質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在x－y平面上做曲線運(yùn)動(dòng)，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖6所示，以下講法正確的選項(xiàng)是()A．質(zhì)點(diǎn)的初速度為5m/sB．質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3NC．質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直圖6D．2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6m/s解析：由x方向的速度圖象可知，在x方向的加速度為1.5m/s2，受力Fx＝3N，由y方向的位移圖象可知在y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為vy＝4m/s，受力Fy＝0.因此質(zhì)點(diǎn)的初速度為5m/s，A選項(xiàng)正確；受到的合外力為3N，B選項(xiàng)正確；明顯，質(zhì)點(diǎn)初速度方向與合外力方向不垂直，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；2s末質(zhì)點(diǎn)速度應(yīng)該為v＝eq\r(62＋42)m/s＝2eq\r(13)m/s，D選項(xiàng)錯(cuò)誤.答案：AB9.民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一騎射項(xiàng)目如圖7所示，運(yùn)動(dòng)員騎在奔馳的趕忙，彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo).假設(shè)運(yùn)動(dòng)員騎馬奔騰的速度為v1，運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的弓箭速度為v2，跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d.要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時(shí)刻最短，那么()A．運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為eq\f(dv2,v1)圖7B．運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為eq\f(d\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2)),v2)C．箭射到固定目標(biāo)的最短時(shí)刻為eq\f(d,v2)D．箭射到固定目標(biāo)的最短時(shí)刻為eq\f(d,\r(v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1)))解析：要想以箭在空中飛行的時(shí)刻最短的情形下?lián)糁心繕?biāo)，v2必須垂直于v1，同時(shí)v1、v2的合速度方向指向目標(biāo)，如下圖，故箭射到目標(biāo)的最短時(shí)刻為eq\f(d,v2)，C正確，D錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為eq\r(d2＋x2)，又x＝v1t＝v1·eq\f(d,v2)，故eq\r(d2＋x2)＝eq\r(d2＋\f(v1d,v2)2)＝eq\f(d\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2)),v2)，A錯(cuò)誤，B正確.答案：BC10.如圖8所示的塔吊臂上有一能夠沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車A，小車下裝有吊著物體B的吊鉤，在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間的距離以d＝H－2t2(式中H為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化，那么物體做()圖8A．速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)B．速度大小增加的曲線運(yùn)動(dòng)C．加速度大小、方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng)D．加速度大小、方向均變化的曲線運(yùn)動(dòng)解析：物體B參與了兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，由豎直方向A、B間的距離d＝H－2t2類比初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律x＝eq\f(1,2)at2可知物體B勻加速上升，加速度a＝4m/s2，因此物體B在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成為勻變速曲線運(yùn)動(dòng).答案：BC三、運(yùn)算題(此題共2小題，共30分.解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字講明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值運(yùn)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)11.(14分)一輛車通過一根跨過定滑輪的輕繩子提升一個(gè)質(zhì)量為m的重物，開始車在滑輪的正下方，繩子的端點(diǎn)離滑輪的距離是H.車由靜止開始向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，通過時(shí)刻t繩子與水平方向的夾角為θ，如圖9所示，試求：(1)車向左運(yùn)動(dòng)的加速度的大??；(2)重物m在t時(shí)刻速度的大小.圖9解析：(1)汽車在時(shí)刻t內(nèi)向左走的位移：x＝Hcotθ又汽車勻加速運(yùn)動(dòng)x＝eq\f(1,2)at2因此a＝eq\f(2x,t2)＝eq\f(2Hcotθ,t2)(2)現(xiàn)在汽車的速度v汽＝at＝eq\f(2Hcotθ,t)由運(yùn)動(dòng)的分解知識(shí)可知，汽車速度v汽沿繩的分速度與重物m的速度相等，即v物＝v汽cosθ得v物＝eq\f(2Hcotθcosθ,t).答案：(1)eq\f(2Hcotθ,t2)(2)eq\f(2Hcotθcosθ,t)12．(16分)寬9m的成形玻璃以2m/s的速度連續(xù)不斷地向前行進(jìn)，在切割工序處，金剛割刀的速度為10m/s，為了使割下的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形，那么：(1)金剛割刀的軌道應(yīng)如何操縱？(2)切割一次的時(shí)刻多長？解析：(1)由題目條件知，割刀運(yùn)動(dòng)的速度是實(shí)際的速度，因此為合速度.其分速度的成效是恰好相對(duì)玻璃垂直切割.設(shè)割刀的速度v2的方向與玻璃板運(yùn)動(dòng)速度v1的方向之間的夾