专题训练:小船过河、关联速度
一、小船过河
1.(多选)如图所示,河的两岸是平行线,小船过河时,船头偏向上游与岸的夹角为,船相对于静水的速度为v,其航线恰好垂直于岸。由于雨季到来,水的流速增大了一些,为了保持航线不变,下列办法可行的是( )
A.减小角,增大船速
B.减小角,保持船速不变
C.增大角,保持船速不变
D.增大角,减小船速
2.(多选)运动员在河面上做划船运动训练,河水流动的速度v大小不变,方向沿河岸向下游方向,运动员划船的速度方向沿船头方向,大小不变。如图所示,为五幅描述船过河的航线图,图中虚线表示船运动的实际航线。下列说法正确的是( )
A.甲、乙、戊三幅图描绘的航线都可能是符合实际的船过河的航线
B.甲图所绘航线是符合实际的,船头保持甲图所示方向航行,船过河时间最短
C.丙图所绘航线是符合实际的,船头保持丙图所示方向航行,船过河位移最小
D.乙图和戊图所绘航线都是符合实际的,船头保持图示方向航行,船过河位移都可能最小
3.金马河流经温江后河宽逐渐增大,由300米扩至1200米,是温江的一张名片。如图所示,一条小船位于400m宽的河中央A点处,从这里向下游200m处有一危险的急流区,当时水流速度恒定为4m/s,为使小船避开危险区沿直线到达对岸;小船在静水中的速度至少为( )
A.m/s B.2m/s
C.m/s D.4m/s
4.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
5.一艘船以vA的速度用最短的时间渡河,另一艘船以vB的速度从同一地点以最短的路程过河,两船轨迹恰好重合(设河水速度保持不变),则两船过河所用的时间之比是( )
A.vA∶vB B.vB∶vA C.∶ D.∶
6.河水的流速随离一侧河岸的距离的变化关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示。若要以最短时间渡河,则( )
A.船渡河的最短时间是60s
B.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直
C.船在河水中航行的轨迹是一条直线
D.船在河水中的最大速度是3m/s
7.某船在静水中的划行速度,要渡过宽为的河,河水的流速,下列说法正确的是( )
A.该船渡河所用时间至少是
B.该船的最短航程为
C.河水的流速增大,而渡河的最短时间不变
D.该船以最短时间渡河时的位移大小为
8.小船横渡一条河,船头方向始终与河岸垂直.若小船相对水的速度大小不变,河流在中心处流速最大,越靠近两岸流速减小,则小船的运动轨迹可能为( )
A. B.
C. D.
9.一小船渡河,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?
10.一艘小艇从河岸上的A处出发渡河,小艇艇身保持与河岸垂直,经过t1=10min,小艇到达正对岸下游s=120m的C处,如图所示;如果小艇保持原来的速度大小不变,逆水斜向上游与河岸成α角方向行驶,则经过t2=12.5min,小艇恰好到达河对岸的B处。求:
(1)水流的速度;
(2)船头与河岸的夹角α;
(3)船在静水中的速度;
(4)河宽。
二、关联速度
11.如图所示,物体A和B的质量均为m,分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)。现用水平变力F拉着物体A沿水平方向向右做匀速直线运动。则下列说法中正确的是( )
A.物体B做匀速直线运动 B.物体B做加速直线运动
C.绳子对物体B的拉力等于mg D.绳子对物体B的拉力小于mg
12.如图所示绳子通过固定在天花板上的定滑轮,左端与套在固定竖直杆上的物体A连接,右端与放在水平面上的物体B相连,到达如图所示位置时,绳与水平面的夹角分别为夹角为、,两物体的速率分别为、,且此时,、,则的大小为( )
A. B. C. D.
13.在固定斜面体上放置物体B,B物体用绳子通过定滑轮与物体A相连,A穿在光滑的竖直杆上,当B以速度v0匀速沿斜面体下滑时,使物体A到达如图所示位置,绳与竖直杆的夹角为θ,连接B的绳子始终与斜面体平行,则物体A上升的速度是( )
A. B. C. D.
14.如图所示,细棒水平放置在地面,端紧挨着墙面。现让棒的端沿着墙面匀速上移,当端与端的速度大小之比为时,棒与地面的夹角为( )
A. B.
C. D.
15.如图所示,细绳一端固定在天花板上的O点,另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿.现将CD光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度v匀速移动,移动过程中,C、D光盘中央小孔始终紧挨桌面边线,当悬线与竖直方向的夹角为时,小球上升的速度大小为( )
A.vsin B.vcos C.vtan D.vcot
16.如图所示,滑块A套在竖直光滑的细杆MN上,A通过细绳绕过定滑轮与物块B连在一起.令A向上运动的速度为vA,B向下运动的速度为vB,则当连接滑块A的绳子处于水平位置时,一定有( )
A.vB=0 B.vA=vB C.vAvB
17.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______。
18.如图,、、 三个物体用轻绳经过滑轮连接,物体、的速度向下,大小均为,则物体的速度大小为( )
A. B. C. D.
参考答案:
1.AB
2.ABD
3.B
4.A
5.D
6.B
7.C
8.C
9.(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),,
10.(1)0.2m/s;(2)53°;(3)m/s;(4)200m
11.B
12.A
13.D
14.A
15.A
16.A
17.
18.D
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