5.1-5.2 曲线运动、运动的合成与分解
一、选择题
1.关于物体做曲线运动,下面说法正确的是( )
A.它的速度一定发生变化 B.它的受力一定发生变化
C.它的速度和受力均可保持不变 D.速度方向与受力方向可以始终相同
2.下列关于曲线运动的说法中正确的是( )
A.做曲线运动的物体速度方向不一定时刻改变
B.物体只在重力作用下不可能做曲线运动
C.物体做曲线运动时加速度可能是恒定的
D.做曲线运动的物体受到的合外力可能为零
3.手抛泡沫滑翔飞机是一款锻炼儿童双手操作能力的户外玩具。手抛滑翔飞机在某次滑行过程中,在同一竖直面内从A到B滑出了一段曲线,如图所示。关于该段运动,下列说法正确的是( )
A.飞机速度始终不变 B.飞机所受合力不为零
C.在A处,空气对飞机没有作用力 D.在B处,空气对飞机的作用力与速度方向相反
4.一物体由M点到N点做曲线运动,物体运动轨迹和过C点时物体速度v、加速度a、合外力F的方向如下图所示,以下选项能正确反映它们的关系的是( )
A.B.C. D.
5.有关运动的合成,下列说法中正确的是( )
A.合运动的速度大小一定大于分运动速度大小
B.分运动为两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动
C.两个不在同一直线上的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动
D.若合运动为曲线运动,则分运动中至少有一个是曲线运动
6.东京奥运全红婵以“完美一跳”而使金牌生辉,荣耀乡里,这是运动员平时刻苦训练所结硕果。如图所示,虚线是跳水运动员在某次训练中,运动员离台后其头部在空中轨迹示意图。A为曲线轨迹起始点,B为轨迹最高点,C点的切线沿竖直方向,D点是即将入水点。关于运动员头部在空中运动下述正确的是( )
A.在A处速度和加速度都沿竖直方向 B.在B加速度向下,速度沿水平方向
C.在C处速度和加速度都沿水平方向 D.在D处速度向下,加速度向上
7.小船横渡一条河,为尽快到达对岸,船头方向始终与河岸垂直,为避免船撞击河岸,小船先加速后减速运动,使小船到达河对岸时恰好不与河岸相撞。小船在静水中的行驶速度,如图甲所示,水的流速以如图乙所示,则下列关于小船渡河说法正确的是( )
A.小船的运动轨迹为直线
B.小船渡河的河宽是
C.小船到达对岸时,沿河岸方向向下游运动了
D.小船渡河的过程中最大速度是
8.活塞带动飞轮转动可简化为如图所示的模型:图中三处都是转轴,当活塞在水平方向上移动时,带动连杆运动,进而带动杆以O点为轴转动。若某时刻活塞的水平速度大小为v,连杆与水平方向夹角为杆与杆的夹角为,此时B点运动的速度大小为( )
A. B. C. D.
9.一质点在平面直角坐标系内运动,其x方向的x-t图像和y方向的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.质点做匀变速直线运动 B.2s末质点的速度大小为6m/s
C.2s内质点的位移大小为15m D.质点的初速度方向与合外力方向垂直
10.如图所示,两岸平行的小河,水流速度恒为v=4m/s,小船自A处出发,沿航线AB渡河,到达对岸B处。AB与下游河岸的夹角θ=37°。取sin37°=0.6,cos37°=0.8,则小船在静水中的速度不可能为( )
A.2.2m/s B.2.4m/s
C.4m/s D.6m/s
11.(多选)关于不共线的两个直线运动的合运动的描述正确的是( )
A.两个匀速直线运动的合运动可能是曲线运动
B.一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动一定是匀变速曲线运动
C.两个匀加速直线的合运动一定是匀加速直线运动
D.两个匀加速直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动
12.(多选)质量为4kg的质点在平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.质点的初速度大小为5m/s B.质点所受的合力大小为6N
C.t=0时,质点速度的方向与合外力方向垂直 D.2s末质点速度大小为
13.(多选)下列各图中实线为河岸,河水的流动方向如图v的箭头所示,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线。假设船头方向为船在静水中的速度方向,则以下各图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
14.(多选)在消防抢险的行动中,消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业.如图所示,为了节省救援时间,在消防车前进的同时,消防队员相对梯子匀速向上运动,以地面为参考系,下列说法正确的是( )
A.当消防车匀速前进时,消防队员做曲线运动
B.当消防车匀速前进时,消防队员一定做直线运动
C.当消防车匀加速前进时,消防队员一定做匀变速直线运动
D.当消防车匀加速前进时,消防队员一定做匀变速曲线运动
二、填空题
15.一条小河,河宽60m,水流速度是6m/s,船在静水中的速度是3m/s,如果它能以最短的时间渡河,则时间至少是_________s,若它能以最短的航程渡河,则航程是__________m。
16.如图所示,A、B两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上,两球通过一轻绳绕过一定滑轮(轴心固定不动)相连,某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为、,A球向左的速度为v,此时B球的速度为______。
17.如图甲所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块R能在水中以速度v0=3cm/s匀速上浮,按图中所示建立坐标系。
(1)若在R从坐标原点O匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。测出某时刻R的坐标为(4,6),此时R的速度大小为______cm/s;
(2)若在R从坐标原点匀速上浮的同时,将此倒置的玻璃管安装在小车上,给小车以一定的初速度让其沿粗糙水平桌面滑行,在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是图乙中的______。
三、解答题
18.小明骑自行车上学,在一段平直的公路上以4m/s的速度向正东方向行驶。天气预报报道当时刮的是正北风,风速也是4m/s。求小明感觉到的风速的方向和大小。
19.某物体在水平面内做曲线运动,将物体的运动沿互相垂直的x方向和方向分解,得到两个分运动的速度与时间()的关系图像分别如图甲、乙所示。求:
(1)t=2s时物体的实际速度的大小;
(2)在0 2s时间内,物体的位移方向与x方向的夹角的正切值。
20.一物体在水平面内运动,图甲为该物体在轴方向上的分速度随时间变化的图像,图乙为该物体在轴方向上的分速度随时间变化的图像。求:
(1)时,物体的速度大小;
(2)时,物体的速度方向与轴正方向的夹角的正切值;
(3)内物体沿轴方向上的分位移和沿轴方向上的分位移的大小关系。
21.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v=4m/s的大河。小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直。去程所用时间为回程所用时间的0.6倍,船在静水中的速度大小相同,求小船在静水中的速度大小。
22.一小船渡河,河宽,水流速度。已知,
(1)若船在静水中的速度为,求:
①欲使船在最短的时间内渡河,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?
②欲使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?
(2)若船在静水中的速度,要使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?
(3)若小船只能停靠在河对岸下游处,则小船在静水中航速至少要达到多大?对应运动时间是多少?船头指向与河岸夹角多大?
参考答案:
1.A 2.C 3.B 4.B 5.C 6.B 7.C 8.B 9.C 10.A
11.BD 12.ABD 13.AB 14.BD
15. 20 120
16.
17. 5 C
18.小明感觉到的风速的方向为东北风,风速为
19.(1)5m/s;(2)
20.(1);(2);(3)
21.
22.(1)①船头垂直河岸,,;②船头与上游河岸成角,,;(2)船头的方向与上游河岸成角,,;(3),,