2019人教版必修第二册 第五章 阶段回顾(第1~2节) 提升练习
一、多选题
1.如图所示,将一根长杆的一端通过铰链固定在某定滑轮正下方的O点处,在长杆的中点C处拴一细绳,绳绕过两个定滑轮后挂上重物M,向逆时针方向转动长杆可以提起重物M。已知长杆的长度为L,在长杆由竖直位置以角速度缓慢转至水平位置的过程中(转过90°角),下列说法正确的是( )
A.重物M将匀速上升
B.绳对重物M的拉力一定大于重物的重力
C.重物M的最大速度是
D.重物M先处于超重状态后处于失重状态
2.一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2N和6N,当两个力的方向变化时,物体的加速度大小可能为( )
A.1 m/s2 B.2 m/s2 C.3 m/s2 D.4 m/s2
3.如图所示,水平面上放置一个固定平台和内壁光滑且竖直放置的固定圆弧形轨道.质量为m的小球从平台上水平向右抛出,恰好从B点沿切线方向进入圆弧形轨道,最后小球刚好能够通过圆弧形轨道的最高点C.已知圆轨道的半径为R, OB和OD的夹角为60°,重力加速度为g,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球通过最高点C时速度为
B.小球通过最高点C时速度为0
C.平台高度为
D.小球抛出时的速度为
4.如图,小船以大小为v1=5m/s、船头与上游河岸成θ=60°角的速度(在静水中的速度)从A处过河,经过一段时间正好到达正对岸B处。已知河宽d=180m,则下列说法中正确的( )
A.河中水流速度为2.5m/s
B.小船以最短位移渡河的时间为24s
C.小船渡河的最短时间为24s
D.小船以最短时间渡河时到达对岸的位移是90m
二、单选题
5.在空中匀速下落的雨滴,突然遭遇到水平方向吹来的风,关于雨滴的运动,说法正确的是( )
A.雨滴做平抛运动
B.风速越大,落地时速度越大
C.风速越大,下落的时间越长
D.风速越大,下落的时间越短
6.下列叙述正确的是 ( )
A.曲线运动一定是变速运动,变速运动不一定是曲线运动
B.速度方向改变的运动一定是曲线运动
C.平抛运动是曲线运动,所以它不可能是匀变速运动
D.匀速圆周运动的加速度大小不变,所以匀速圆周运动是匀变速运动
7.关于运动的合成,下列说法正确的是( )
A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B.两个匀速直线运动的合运动不可能是匀速直线运动
C.两个分运动可以互相干扰
D.两个分运动的时间一定与它们的合运动时间相等
8.某人从码头坐船到河对岸的码头,此时河水流速较大,航行时他发现艄公为了将他送到正对岸,船头并不垂直于河岸,而是略朝向上游,请问艄公这样做的主要目的是什么( )
A.为了多绕点路看风景 B.为了节省体力
C.为了节省时间 D.为了船的路程最小
9.一质点在 xOy 平面内运动的轨迹如图所示,下面有四种说法:①若质点在 x 方向始终匀速运动,则在 y 方向先加速后减速;②若质点在 x 方向始终匀速运动,则在 y 方向先减速后加速;③若质点在 y 方向始终匀速运动,则在 x 方向先加速后减速;④若质点在y方向始终匀速运动,则在x方向先减速后加速.其中正确的是( )
A.只有①③
B.只有①④
C.只有②③
D.只有②④
10.在地面上观察下列物体的运动,其中物体一定做曲线运动的是( )
A.向东运动的质点受到一个向西的力的作用
B.正在竖直上升的气球突然遭遇一阵北风
C.河水匀速流动,正在河里匀速驶向对岸的汽艇
D.在匀速行驶的列车上,相对列车水平向后抛出的一个小球
11.曲线运动是常见的运动形式。图甲中投出的篮球在空中做曲线运动,图乙是中国(珠海)航展中飞机飞行表演的精彩镜头。关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体,其速度方向一定变化 B.做曲线运动的物体,其速度大小一定变化
C.物体受恒力作用,不可能做曲线运动 D.物体受变力作用,一定做曲线运动
12.关于运动和力,下列说法中正确的是
A.物体速度为零,合外力一定为零
B.物体做曲线运动,合外力一定是变力
C.物体做曲线运动,合外力一定不为零
D.物体做直线运动,合外力一定是恒力
13.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v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。船在静水中的速度大小恒为(),则去程与回程所用时间的比值为( )
A. B. C. D.
14.固定在竖直平面内的半圆形刚性铁环,半径为R,铁环上穿着小球,铁环圆心O的正上方固定一个小定滑轮.用一条不可伸长的细绳,通过定滑轮以一定速度拉着小球从A点开始沿铁环运动,某时刻角度关系如下图所示,若绳末端速度为则小球此时的速度为
A. B. C. D.
15.如图所示,一物体始终受到水平向右的恒力F的作用,在桌面某点静止开始向右运动,一段时间后脱离桌子,最终落到水平地面上,对于物体在空中的运动过程,下列说法正确的是( )
A.物体做变加速曲线运动
B.恒力F力越大,则在空中运动时间越长
C.恒力F力越大,则物体落地时速率越大
D.某时刻开始物体做直线运动
三、解答题
16.已知某船在静水中的速率为v1=4m/s,现让船渡过某条河,假设这条河的两岸是理想的平行线,河宽为d=100m,河水的流动速度为v2=3m/s,方向与河岸平行。试分析:
(1)欲使船以最短时间渡过河去,船的航向怎样?最短时间是多少?到达对岸的位置怎样?船发生的位移是多大?
(2)欲使船渡河过程中的航行距离最短,船的航向又应怎样?渡河所用时间是多少?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.CD
【解析】
【详解】
AC.设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ(锐角),由题知C点的线速度为
该线速度在绳子方向上的分速度就为
θ的变化规律是开始最大(90°)然后逐渐变小,所以
逐渐变大,直至绳子和杆垂直,θ变为零度,绳子的速度变为最大,为,然后,θ又逐渐增大
逐渐变小,绳子的速度变慢。所以知重物的速度先增大后减小,最大速度为,A错误C正确;
BD.重物的速度先增大后减小,即加速度先向上后向下,即重物M先处于超重状态后处于失重状态,绳对重物M的拉力先大于重力后小于重力,B错误D正确。
故选CD。
2.BCD
【解析】
【详解】
两个力的合力大小的取值范围是
根据牛顿第二定律可得物体的加速度的取值范围是
故选BCD。
3.AD
【解析】
【详解】
AB. 小球刚好能够通过圆弧形轨道的最高点C时,根据牛顿第二定律,在C点
mg=m
小球经过最高点时的速度
故A正确,B错误;
CD.由B点到C点,根据动能定理
解得
小球在B点速度与水平面夹角为60°,在B点其水平速度为
vBx=vB=
小球在B点竖直速度为
vBy=vB=
小球平抛的竖直位移
h==
平台高度H为
H=
小球在抛出点速度为
v0= vBx =
故C错误,D正确.
4.BD
【解析】
【详解】
A.河中水流速度为
选项A错误;
B.小船以最短位移渡河的时间为
选项B正确;
C.当船头方向指向正对岸时过河时间最短,则小船渡河的最短时间为
选项C错误;
D.小船以最短时间渡河时到达对岸沿水流方向的位移是
则总位移
选项D正确。
故选BD。
5.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.雨滴水平方向受风力作用而做加速运动,竖直方向受向下的重力和向上的阻力作用而做匀速运动,则雨滴的运动不是平抛运动,选项A错误;
BCD.雨滴竖直方向受力不变,一直做匀速运动,则落地的时间不变,落地竖直速度不变,风速越大,落地时的水平速度越大,则落地速度越大,选项CD错误,B正确。
故选B。
6.A
【解析】
【详解】
A、曲线运动的速度方向在变化,一定具有加速度,做变速运动,变速运动不一定是曲线运动,可能是直线运动,故A正确;
B速度方向改变的运动不一定是曲线运动,可能是直线运动,例如沿斜面上滑再下滑;故B错误;
C、平抛运动是曲线运动,速度方向不断变化,故一定是变速运动,因为受力恒定,加速度恒定,故是匀变速曲线运动,故C错误;
D、匀速圆周运动的加速度方向变化,大小不变,故加速度也是变化的,不是匀变速运动,故D错误;
故选A.
【点睛】曲线运动的速度方向在变化,一定具有加速度,做变速运动;平抛运动的加速度不变,做匀变速曲线运动,匀速圆周运动的加速度大小不变,方向时刻改变,速度的大小不变,方向时刻改变.
7.D
【解析】
【详解】
合运动的速度可能比每一个分运动的速度大,也可能小,也可能相等,选项A错误;两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动,选项B错误;两个分运动之间互相干扰,相互独立,选项C错误;两个分运动的时间一定与它们的合运动时间相等,选项D正确;故选D.
8.D
【解析】
【详解】
A、渡江过程中,船参与两个分运动,沿着船头的运动和随着江水的流动;艄公为了将我们送到正对岸,船头并不正对河对岸,而是略朝向上游,则合速度垂直河岸,是最短位移渡江,不是最小时间渡江,故D正确,AC错误;
B、由于不是最短时间渡江,故不是节省体力,故B错误.
点睛:本题关键是找出船参与的分运动和合运动,明确本题是最短位移渡河问题,不是最小时间渡河问题.
9.C
【解析】
【详解】
曲线运动的合力指向运动轨迹的内侧,即两个分运动的合加速度指向曲线内侧.若质点在 x 方向始终匀速运动,则在 y 方向先加速后减速;则合加速度先沿y轴正向后沿y轴负向,合加速度指向曲线外侧,①错.若质点在 x 方向始终匀速运动,则在 y 方向先减速后加速;则合加速度先沿y轴负向后沿y轴正向,②对.若质点在 y 方向始终匀速运动,则在 x 方向先加速后减速,则合加速度先沿x轴正向后沿x轴负向,③对.同理④错.
故选C。
10.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.向东运动的质点受到一个向西的力的作用,此时力的方向与速度的方向相反,在地面上观察物体将做匀减速直线运动,不是曲线运动,故A错误;
B.正在竖直上升的气球突然遭遇一阵北风,此时速度的方向是向上的,而力的方向是水平的,不在一条直线上,在地面上观察物体将做曲线运动,故B正确;
C.汽艇匀速运动,受到的合力为零,河水也是匀速流动的,所以汽艇还是做匀速运动,故C错误;
D.在匀速行驶的列车上,相对列车水平向后抛出的一个小球,当抛出的速度相对地面等于列车速度时,小球做自由落体直线运动;当不等时小球将做曲线运动,故D错误。
故选B。
11.A
【解析】
【详解】
AB. 曲线运动的物体速度方向沿轨迹切线方向,所以速度方向时刻在变,但是大小不一定变化,如匀速圆周运动,故A正确,B错误;
C.物体做曲线运动的条件是合外力与速度方向不共线,故恒力作用下也可以做曲线运动,如匀变速曲线运动,故C错误;
D.物体受变力作用,如果这个力只是大小发生变化而方向与运动方向共线,则物体一定做直线运动,故D错误。
故选A。
12.C
【解析】
【详解】
A、例如汽车起步时,速度为零,合外力不为零,刹车时,末速度为零,合力不为零,故A错误;
B、例如平抛运动,物体做曲线运动,合外力是恒力,故B错误;
C、做曲线运动时速度方向改变,一定有加速度,所以合外力一定不为0,故C正确;
D、根据物体做曲线运动的条件,力与速度共线直线运动,可是恒力,也可是变力,故D错误;
故选C.
13.D
【解析】
【详解】
设河宽为d,则去程用时间
回程用时间
则
故选D。
14.A
【解析】
【分析】
小球的速度沿圆弧的切线方向,将小球的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向的分量,由几何知识求解.
【详解】
小球的速度沿圆弧的切线方向,将小球的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向的分量,沿绳子方向的速度为v,则:,解得,故选A.
15.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.物体在空中受重力和恒力F,合外力恒定,加速度恒定,物体做匀加速曲线运动,A错误。
B.落地时间取决于竖直位移,竖直方向物体做自由落体运动,竖直位移不变,根据
所以落地时间不变,B错误。
C.物体在水平方向做匀加速运动,在时间相同的情况下,恒力F越大,加速度越大,水平速度越大,落地时速率越大,C正确。
D.物体在空中受恒力F和重力,合力方向与水平初速度方向不共线,物体做曲线运动,D错误。
故选C。
16.(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【详解】
(1)若以渡河时间最短的方式渡河,则船头始终指向正对岸,但船实际的航向斜向下游,如图甲所示。
渡河的最短时间
tmin==s=25s
船的位移为
l=tmin=×25m=125m
船渡过河时已在正对岸的下游A处,其顺水漂流的位移为
x=v2tmin=3×25m=75m
(2)由于v1>v2,故船的合速度与河岸垂直时,船的航行距离最短。设此时船速v1的方向(船头的指向)斜向上游,且与河岸成角,如图乙所示
则
cos==
船的实际速度为
v合==m/s=m/s
故渡河时间
t′==s=s
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页