物理大一輪復(fù)習(xí)題組層級快練第四單元曲線運(yùn)動作業(yè)6

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精題組層級快練(十六)一、選擇題1．如圖所示，在“神舟"十號靠近軌道沿曲線從M點(diǎn)到N點(diǎn)的飛行過程中，速度逐漸減?。诖诉^程中“神舟”九號所受合力的方向可能是（)答案C解析做曲線運(yùn)動的物體所受合力的方向總是指向曲線凹側(cè),A、D項(xiàng)錯誤；由于速度逐漸減小，故力F的方向與速度方向的夾角應(yīng)大于90°，C項(xiàng)正確．2．(2017·奉賢區(qū)二模)趣味投籃比賽中，運(yùn)動員站在一個旋轉(zhuǎn)較快的大平臺邊緣上，相對平臺靜止，向平臺圓心處的球筐內(nèi)投籃球．則如圖（各俯視圖）籃球可能被投入球筐(圖中箭頭指向表示投籃方向）的是()答案C解析當(dāng)沿圓周切線方向的速度和出手速度的合速度沿籃筐方向,球就會被投入籃筐．故C項(xiàng)正確,A、B、D項(xiàng)錯誤．3.如圖所示為質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動軌跡的示意圖，且質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動到E點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是（)A．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過C點(diǎn)的速率比D點(diǎn)的大B．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A點(diǎn)時的加速度方向與速度方向的夾角小于90°C．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過D點(diǎn)時的加速度比B點(diǎn)的大D．質(zhì)點(diǎn)從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小答案A解析質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動，所以加速度不變；由于在D點(diǎn)速度方向與加速度方向垂直，則在C點(diǎn)時速度方向與加速度方向的夾角為鈍角,所以質(zhì)點(diǎn)由C到D速率減小，所以C點(diǎn)速率比D點(diǎn)大．4．質(zhì)量為m的物體，在F1、F2、F3三個共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動，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B．加速度大小為eq\f（\r(2)F3，m)的勻變速直線運(yùn)動C．加速度大小為eq\f（\r（2)F3，m)的勻變速曲線運(yùn)動D．勻速直線運(yùn)動答案BC解析物體在F1、F2、F3三個共點(diǎn)力作用下做勻速直線運(yùn)動,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，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．5.質(zhì)點(diǎn)僅在恒力F的作用下，在xOy平面內(nèi)由坐標(biāo)原點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)的軌跡如圖所示,經(jīng)過A點(diǎn)時速度的方向與x軸平行，則恒力F的方向可能沿（)A．x軸正方向 B．x軸負(fù)方向C．y軸正方向 D．y軸負(fù)方向答案D解析質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動時所受合力一定指向曲線的內(nèi)側(cè)（凹側(cè)），選項(xiàng)B、C錯誤；由于初速度與合力初狀態(tài)時不共線，所以質(zhì)點(diǎn)末速度不可能與合力共線，選項(xiàng)A錯誤，選項(xiàng)D正確．6．(2017·保定一中檢測)一物體在直角坐標(biāo)系xOy所在的平面內(nèi)由O點(diǎn)處開始運(yùn)動，其沿坐標(biāo)軸方向的兩個分速度隨時間變化的圖像如圖所示,則對該物體運(yùn)動過程的描述正確的是()A．物體在0～3s內(nèi)做直線運(yùn)動B．物體在3～4s內(nèi)做直線運(yùn)動C．物體在3~4s內(nèi)做曲線運(yùn)動D．物體在0~3s內(nèi)做變加速運(yùn)動答案B解析物體在0～3s，x方向做勻速直線運(yùn)動，y方向做勻加速直線運(yùn)動,兩運(yùn)動合成，一定做曲線運(yùn)動，且加速度恒定，則選項(xiàng)A、D錯誤;物體在3～4s內(nèi)兩個方向的分運(yùn)動都是勻減速運(yùn)動，在3s末，合速度與合加速度方向相反,則做直線運(yùn)動，故選項(xiàng)B正確．7．在距河面高度h＝20m的岸上有人用長繩拴住一條小船,開始時繩與水面的夾角為30°。人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸A．5s時繩與水面的夾角為60°B．5s后小船前進(jìn)了15C．5s時小船的速率為4mD．5s時小船到岸邊的距離為15答案D解析設(shè)開始時小船距岸邊為L，則L＝eq\f（h,tan30°）＝20eq\r（3）m，5s后繩端沿岸位移為x＝vt＝3×5m＝15m，設(shè)5s后小船前進(jìn)了x′，繩與水平面的夾角為θ，由幾何關(guān)系得sinθ＝eq\f（h，2h－x）＝eq\f（20,2×20－15)＝0。8，解得θ＝53°，A項(xiàng)錯誤；由tanθ＝eq\f(h，L－x′)，解得x′＝19.64m，B項(xiàng)錯誤;由v船cosθ＝v可得此時小船的速率為v船＝5m/s，C項(xiàng)錯誤;5s時小船到岸邊的距離為L－x′＝20eq\r（3)m－19.64m＝15m,D項(xiàng)正確．8．(2017·汕頭模擬）一條河寬100m，船在靜水中的速度為4m/s，水流速度是5A．該船能垂直河岸橫渡到對岸B．當(dāng)船頭垂直河岸橫渡時，過河所用的時間最短C．當(dāng)船頭垂直河岸橫渡時，船的位移最小，是100D．該船渡到對岸時，船沿岸方向的位移可能小于100答案BD解析據(jù)題意，由于船速為v1＝4m/s，而水速為v2＝5m/s，即船速小于水速，則無論船頭指向哪個方向，都不可能使船垂直駛向?qū)Π?，A項(xiàng)錯誤；據(jù)t＝eq\f（L,v1sinθ)（θ為船頭指向與水流方向的夾角）,知道使t最小需要使sinθ最大，即使船頭與河岸垂直，B項(xiàng)正確；要使船的渡河位移最短，需要使船速方向與合運(yùn)動方向垂直，則有合速度為v＝3m/s,渡河時間為t＝eq\f（L，\f（3,5)v1)＝eq\f(125，3)s，則船的合位移為vt＝125m，所以C項(xiàng)錯誤；船的渡河位移最小時，船沿岸方向的位移為：（v2－eq\f(4，5)v1）t＝75m,所以D項(xiàng)正確．9。如圖所示，一條小船位于200m寬的河正中A點(diǎn)處，從這里向下游100eq\r（3)m處有一危險的急流區(qū)，當(dāng)時水流速度為4mA。eq\f（4\r（3），3)m/s B.eq\f（8\r（3），3)m/sC．2m/s D．4m/s答案C解析要使小船避開危險區(qū)沿直線到達(dá)對岸,只要使小船合速度方向指向?qū)Π段ｋU區(qū)上游即可，為使船速最小，應(yīng)使合速度剛好指向?qū)Π段ｋU區(qū)邊緣，且船速v2垂直于合速度，如圖所示,則v2＝v1sinθ，根據(jù)題意得θ＝30°,所以v2＝2m/s，C10。如圖所示，A、B兩球分別套在兩光滑的水平直桿上,兩球通過一輕繩繞過一定滑輪相連，現(xiàn)在將A球以速度v向左勻速移動，某時刻連接兩球的輕繩與水平方向的夾角分別為α、β，下列說法正確的是()A．此時B球的速度為eq\f(cosα,cosβ)vB．此時B球的速度為eq\f(sinα，sinβ）vC．在β增大到90°的過程中，B球做勻速運(yùn)動D．在β增大到90°的過程中，B球做加速運(yùn)動答案AD解析由于繩連接體沿繩方向的速度大小一定,因此vcosα＝vBcosβ，解得vB＝eq\f（cosα,cosβ）v，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤;在β增大到90°的過程中，α在減小，因此B球的速度在增大，B球在做加速運(yùn)動，C項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確．11。一探照燈照射在云層底面上，云層底面是與地面平行的平面,如圖所示，云層底面距地面高h(yuǎn)，探照燈以恒定角速度ω在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，當(dāng)光束轉(zhuǎn)到與豎直方向夾角為θ時，云層底面上光點(diǎn)的移動速度是()A．hω B.eq\f（hω，cosθ）C。eq\f(hω,cos2θ) D．hωtanθ答案C解析云層底面光點(diǎn)的移動速度為合速度,分解如圖，其中v2＝ω·eq\f(h,cosθ)，所以v＝eq\f（v2，cosθ)＝eq\f(ωh,cos2θ)，故C項(xiàng)正確．12．如圖所示,用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置用來提升重物M,長桿的一端放在地上通過鉸鏈連接形成轉(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，通過兩個滑輪后掛上重物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針勻速轉(zhuǎn)動，由豎直位置以角速度ω緩慢轉(zhuǎn)至水平，此過程中下述說法正確的是（）A．重物M做勻速直線運(yùn)動 B．重物M做勻變速直線運(yùn)動C．重物M的最大速度是ωL D．重物M的速度先增大后減小答案CD解析重物的速度等于C點(diǎn)線速度在繩子方向上的分速度,設(shè)C點(diǎn)線速度方向與繩子沿線的夾角為θ（銳角)，由題知C點(diǎn)的線速度為ωL,該線速度在繩子方向上的分速度就為ωLcosθ，θ的變化規(guī)律是開始最大（90°)然后逐漸變小,所以，ωLcosθ逐漸變大,直至繩子和桿垂直，θ變?yōu)榱愣?，繩子的速度變?yōu)樽畲?，為ωL；然后，θ又逐漸增大，ωLcosθ逐漸變小,繩子的速度變慢．所以知重物的速度先增大后減小，最大速度為ωL。故C、D項(xiàng)正確，A、B項(xiàng)錯誤．二、非選擇題13．河寬l＝300m，水速u＝1m/s，船在靜水中的速度v＝3m/s,當(dāng)分別按下列要求過河時，船的航向應(yīng)與河岸成多大角度？過河時間是多少？（sin53°＝0.8(1)以最短時間過河；(2）以最小位移過河；(3)到達(dá)正對岸上游100m答案(1)與河岸成90°，100s(2)與上游河岸成arccoseq\f(1,3）角，72eq\r（2)s(3）與上游河岸成53°，125s解析(1)以最短時間過河時,船頭應(yīng)垂直于河岸航行，即與河岸成90°角，最短時間為t＝eq\f(l，v）＝eq\f(300,3）s＝100s。（2）以最小位移過河，船的實(shí)際航向應(yīng)垂直河岸，即船頭應(yīng)指向上游河岸．設(shè)船頭與上游河岸夾角為θ，有vcosθ＝u,θ＝arccoseq\f（u,v）＝arccoseq\f(1，3），過河時間為t＝eq\f（l，vsinθ）＝eq\f(300，3×sinθ)s＝eq\f（100，sin（arccos\f(1,3）))s＝72eq\r(2)s(3）設(shè)船頭與上游河岸夾角為α，則有（vcosα－u）t＝s，vtsinα＝l，兩式聯(lián)立得α＝53°，t＝125s。14．如圖甲所示，在一端封閉、長約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放置一個蠟塊，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊．然后將這個玻璃管倒置，在蠟塊沿玻璃管上升的同時，將玻璃管水平向右移動，假設(shè)從某時刻開始計(jì)時，蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10cm，玻璃管向右勻加速平移，每1s通過的水平位移依次是2。5cm、7。5cm、12.5cm、17.5cm。圖乙中,y表示蠟塊豎直方向的位移，x表示蠟塊隨玻璃管運(yùn)動的水平位移（1)請?jiān)趫D乙中畫出蠟塊4s內(nèi)的運(yùn)動軌跡．（2）求出玻璃管向右平移的加速度．（3）求t＝2s時蠟塊的速度v。答案(1）見解析圖(2)5×10－2m/s2(3)eq\f(\r(2),10）m/s解析(1)蠟塊在豎直方向做勻速直線運(yùn)動,在水平方向向右做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)題中的數(shù)據(jù)畫出蠟塊4s內(nèi)