《高考備考指南 理科綜合 物理》課件-第4章 第1講

第四章第1講一、選擇題(在題中給出的選項(xiàng)中，第1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9～10題有多項(xiàng)符合題目要求)1．(2016年北京卷)如圖所示，虛線MN為一小球在水平面上由M到N的運(yùn)動(dòng)軌跡，P是運(yùn)動(dòng)軌跡上的一點(diǎn)．四位同學(xué)分別畫出了帶有箭頭的線段甲、乙、丙、丁來(lái)描述小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度方向．其中描述最準(zhǔn)確的是()A．甲 B．乙C．丙 D．丁【答案】C【解析】某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)某一位置，此時(shí)的速度方向沿曲線上該點(diǎn)的切線方向，因此丙為P點(diǎn)的速度方向，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．2．(2017屆菏澤一模)如圖所示的曲線是某個(gè)質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下的一段運(yùn)動(dòng)軌跡，質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)經(jīng)P點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)．已知弧長(zhǎng)MP大于弧長(zhǎng)PN，質(zhì)點(diǎn)由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)與從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間相等．下列說(shuō)法中正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)從M到N過(guò)程中速度大小保持不變B．質(zhì)點(diǎn)在MP、PN兩過(guò)程中的速度變化量大小相等，方向相同C．質(zhì)點(diǎn)在MP、PN兩過(guò)程中的速度變化量大小不相等，但方向相同D．質(zhì)點(diǎn)在M、N間運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度大小一直增大【答案】B3．(2017屆北京校級(jí)模擬)某電視臺(tái)舉辦了一期群眾娛樂(lè)節(jié)目，其中有一個(gè)環(huán)節(jié)是讓群眾演員站在一個(gè)旋轉(zhuǎn)較快的大平臺(tái)邊緣上，向大平臺(tái)圓心處的球筐內(nèi)投籃球．如果群眾演員相對(duì)平臺(tái)靜止，則下面各俯視圖中哪幅圖中的籃球可能被投入球筐(圖中箭頭指向表示投籃方向)()【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(huì)被投入籃筐．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．4．(2017屆廣安模擬)如圖所示，一衛(wèi)星經(jīng)過(guò)赤道上空時(shí)速度方向與赤道平面夾角為60°，速度大小為v＝1.55×103m/s.此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，給衛(wèi)星一附加速度Δv，使該衛(wèi)星變軌進(jìn)入赤道平面內(nèi)．發(fā)動(dòng)機(jī)給衛(wèi)星的附加速度ΔA．Δv約為1.3×103m/sB．Δv約為1.3×103mC．Δv約為2.7×103mD．Δv約為0.8×103m【答案】B【解析】由題意可知，可看成衛(wèi)星一個(gè)分速度方向與赤道平面夾角為60°，速度大小為v＝1.55×103另一速度即為附加速度，根據(jù)平行四邊形定則，結(jié)合幾何關(guān)系，則當(dāng)另一分速度垂直合速度時(shí)，另一個(gè)分速度達(dá)到最小值，如圖所示．該分速度的方向?yàn)檎戏较颍鶕?jù)三角知識(shí)，大小為Δv＝vsin60°＝1.55×103×eq\f(\r(3),2)m/s≈1.3×103m/s，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．5．一小船在靜水中的速度為3m/s，它在一條河寬150m、水流速度為4A．能到達(dá)正對(duì)岸B．渡河的時(shí)間可能少于50sC．以最短時(shí)間渡河時(shí)，它沿水流方向的位移大小為200D．以最短位移渡河時(shí)，位移大小為150【答案】C【解析】因?yàn)樾〈陟o水中的速度小于水流速度，所以小船不能到達(dá)正對(duì)岸，故A錯(cuò)誤；當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí)渡河時(shí)間最短，最短時(shí)間t＝eq\f(d,v船)＝50s，故渡河時(shí)間不能少于50s，B錯(cuò)誤；以最短時(shí)間渡河時(shí)，沿水流方向位移x＝v水t＝200m，故C正確；當(dāng)v船與實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向垂直時(shí)渡河位移最短，設(shè)此時(shí)船頭與河岸的夾角為θ，則cosθ＝eq\f(3,4)，故渡河位移s＝eq\f(d,cosθ)＝200m，故D錯(cuò)誤．6．(2017屆靜安二模)如圖所示，一圓球固定在水平地面上，球心為O.直細(xì)棒AB的B端擱在地面上，棒身靠在球面上并和球心在同一豎直平面內(nèi)，切點(diǎn)為P，細(xì)棒與水平面之間的夾角為θ.若移動(dòng)棒的B端沿水平地面靠近圓球，使切點(diǎn)P恰好以O(shè)點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()A．B端向右勻速運(yùn)動(dòng)B．θ角隨時(shí)間均勻增大C．PB長(zhǎng)度隨時(shí)間均勻減小D．以上說(shuō)法都不對(duì)【答案】B【解析】將B點(diǎn)速度沿著平行桿和垂直桿方向分解，如圖所示．故v＝eq\f(v1,cosθ)，其中v1＝vP.P點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故vP不變，由于θ變大，故v變大，即B端向右加速，故A錯(cuò)誤；結(jié)合幾何關(guān)系，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后的θ角增加為2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(θ,2)＋ωt))＝θ＋2ωt，故θ角隨時(shí)間均勻增大，故B正確；PB的長(zhǎng)度等于CB的長(zhǎng)度，由于B點(diǎn)向右是加速運(yùn)動(dòng)，故PB長(zhǎng)度不是隨時(shí)間均勻減小，C錯(cuò)誤；由于B正確，D錯(cuò)誤．7．如圖所示，甲、乙兩同學(xué)從河中O點(diǎn)出發(fā)，分別沿直線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后，立即沿原路線返回到O點(diǎn)，OA、OB分別與水流方向平行和垂直，且OA＝OB．若水流速度不變，兩人在靜水中游速相等，則他們所用時(shí)間t甲、t乙的大小關(guān)系為()A．t甲<t乙 B．t甲＝t乙C．t甲>t乙 D．無(wú)法確定【答案】C【解析】設(shè)水流的速度為v水，學(xué)生在靜水中的速度為v人，從題意可知v人>v水，令OA＝OB＝L，對(duì)甲同學(xué)有t甲＝eq\f(L,v人＋v水)＋eq\f(L,v人－v水)，對(duì)乙同學(xué)來(lái)說(shuō)，要想垂直到達(dá)B點(diǎn)且沿原路線返回，其速度方向要指向上游，由題意知乙同學(xué)來(lái)回時(shí)間相等，即t乙＝eq\f(2L,\r(v\o\al(2,人)－v\o\al(2,水)))，因?yàn)閠eq\o\al(2,甲)－teq\o\al(2,乙)>0，所以t甲>t乙，C正確．8．(2017屆廣元三模)如圖所示，水平光滑長(zhǎng)桿上套有一物塊Q，跨過(guò)懸掛于O點(diǎn)的輕小光滑圓環(huán)的細(xì)線一端連接Q，另一端懸掛一物塊P.設(shè)細(xì)線的左邊部分與水平方向的夾角為θ，初始時(shí)θ很?。F(xiàn)將P、Q由靜止同時(shí)釋放，關(guān)于P、Q以后的運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)θ＝60°時(shí)，P、Q的速度之比是eq\r(3)∶2B．當(dāng)θ＝90°時(shí)，Q的速度最大C．當(dāng)θ＝90°時(shí)，Q的速度為零D．當(dāng)θ向90°增大的過(guò)程中Q的合力一直增大【答案】B【解析】P、Q用同一根繩連接，則Q沿繩子方向的速度與P的速度相等，則當(dāng)θ＝60°時(shí)，Q的速度vQcos60°＝vP，解得eq\f(vP,vQ)＝eq\f(1,2)，故A錯(cuò)誤；P的機(jī)械能最小時(shí)，即為Q到達(dá)O點(diǎn)正下方時(shí)，此時(shí)Q的速度最大，即當(dāng)θ＝90°時(shí)，Q的速度最大，故B正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)θ向90°增大的過(guò)程中Q的合力逐漸減小，當(dāng)θ＝90°時(shí)，Q的速度最大，加速度最小，合力最小，D錯(cuò)誤．9．(2017屆四川模擬)小河寬為d，河水中各點(diǎn)水流速度的大小與各點(diǎn)到較近河岸邊的距離成正比，v水＝eq\f(4v0,d)x，x為各點(diǎn)到近岸的距離，小船在靜水中的速度為v0.小船的船頭垂直河岸渡河，則下列說(shuō)法中正確的是()A．全程船的位移為eq\r(5)dB．全程船的位移為eq\r(2)dC．小船到達(dá)離河對(duì)岸eq\f(3,4)d處，船的實(shí)際速度為eq\r(10)v0D．小船到達(dá)離河對(duì)岸eq\f(3,4)d處，船的實(shí)際速度為eq\r(2)v0【答案】BD【解析】將小船的運(yùn)動(dòng)分解為沿船頭指向和順?biāo)鞣较虻膬蓚€(gè)分運(yùn)動(dòng)，小船的船頭垂直河岸渡河，河水中各點(diǎn)水流速度的大小與各點(diǎn)到較近河岸邊的距離成正比，v水＝eq\f(4v0,d)x＝eq\f(4v0,d)v0t，可知，水流方向先做勻加速后做勻減速，那么水流方向的位移為s＝2×eq\f(1,2)at2＝2×eq\f(4v\o\al(2,0),2d)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2v0)))2＝d，因此全程船的位移為eq\r(2)d，故B正確，A錯(cuò)誤；小船到達(dá)離河對(duì)岸eq\f(3d,4)處，則水流速度為v＝eq\f(4v0,d)×eq\f(d,4)＝v0，而小船在靜水中的速度為v0，所以船的渡河速度為eq\r(2)v0，故C錯(cuò)誤，D正確．故選B、D．10．(2017屆高安校級(jí)模擬)在光滑的水平面內(nèi)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑細(xì)桿AB的兩個(gè)端點(diǎn)A、B被分別約束在x軸和y軸上運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)讓A沿x軸正方向以v0勻速運(yùn)動(dòng)，已知P點(diǎn)為桿的中點(diǎn)，桿AB與x軸的夾角為θ，下列關(guān)于P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡或P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度大小v的表達(dá)式正確的是()A．P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線B．P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓的一部分C．P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度大小v＝v0tanθD．P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度大小v＝eq\f(v0,2sinθ)【答案】BD二、非選擇題11．一物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，它在x方向和y方向上的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度－時(shí)間圖像如圖所示．(1)判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；(2)計(jì)算物體的初速度大小；(3)計(jì)算物體在前3s內(nèi)和前6s內(nèi)的位移大小．【答案】(1)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)(2)50(3)30eq\r(13)m180【解析】(1)由題圖可知，物體在x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，y軸方向做勻變速運(yùn)動(dòng)，先減速再反向加速，所以物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．(2)由圖像知vx0＝30m/s，vy0＝－v0＝eq\r(v\o\al(2