5.1曲线运动 5.2运动的合成与分解 同步练习题 (Word文档含答案)

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名称 5.1曲线运动 5.2运动的合成与分解 同步练习题 (Word文档含答案)
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文件大小 561.4KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-21 16:17:04

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文档简介

5.1-5.2 同步练习题
一、单选题
1.近年来,我国在军事领域取得了很多成就,特别是我国空军军事实力出现了质的飞跃。如图为直升机在抢救伤员的情景,直升机水平飞行的同时绳索把伤员提升到直升机上,在此过程中绳索始终保持竖直,不计伤员受到的空气阻力,则下列判断正确的是(  )
A.直升机一定做匀速直线运动
B.伤员运动的轨迹一定是一条斜线
C.螺旋桨产生动力的方向一定竖直向上
D.绳索对伤员的拉力大小始终大于伤员的重力
2.一小船以相对水恒定的速度横渡黄浦江,且船头始终垂直对岸。若水流运动是匀速的,船渡江的路程和所用的时间与水速的关系是(  )
A.水速越大,路程越长,时间越长
B.水速越大,路程越长,时间越短
C.水速越大,路程越长,时间不变
D.路程、时间与水速均无关
3.如图所示,穿在竖直杆上的物块A与放在水平桌面上的物块B用绳相连,O为定滑轮,将A由图示位置释放,当绳与水平方向的夹角为30°时,物块B的速度大小为2m/s,则此时物块A的速度大小为(  )
A.1m/s B.2m/s C.4m/s D.8m/s
4.如图所示,河宽为300m,河中各点到较近河岸的距离为x,各点的水流速度大小与x的关系为(x的单位为m,的单位为).小船船头始终垂直于河岸渡河,小船在静水中的速度大小为3,则下列说法错误的是(  )
A.小船渡河的时间是100s
B.小船渡河过程中的最大速度为5
C.小船到达对岸距出发点的距离为500m
D.从河中心位置到对岸,小船做匀变速曲线运动
5.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.物体的运动状态改变时,它一定做曲线运动
B.物体受到的合力发生变化时,它一定做曲线运动
C.物体受恒力作用时,它不可能做曲线运动
D.物体做曲线运动时,它受到的合力一定不为零
6.2021年8月21日,中国人民火箭军成功发射两枚新型导弹。导弹轨迹通常都十分复杂,下图是分析导弹工作时的轨迹示意图,其中弹头的速度v与所受合外力F关系正确的是( )
A.图中A点 B.图中B点 C.图中C点 D.图中D点
7.关于运动的合成与分解,以下说法不正确的是(  )
A.物体做曲线运动时,才能将这个运动分解为两个分运动
B.由两个分运动求合运动,合运动是唯一确定的
C.由合运动分解为两个分运动,可以有不同的分解方法
D.任何形式的运动,都可以用几个分运动代替
二、多选题
8.一根细绳通过定滑轮且两端分别系着A和B两物体,如图所示,物体A在外力作用下,向左以匀速运动,当连A的绳子与水平方向成α角,连B的绳子与水平方向成β角时,B物体的速度为,则(  )
A.A物体的速度与B物体的速度的大小相等
B.A物体的速度与B物体的速度的大小关系满足
C.此后B物体以速度做匀速运动
D.此后B物体的速度越来越大,所以做加速运动
9.一个物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动,一个水平力作用在物体上,物体的运动轨迹如图中的实线所示,图中B为轨迹上的一点,虚线是过A、B两点并与轨迹相切的直线,虚线和实线将水平面划分为图示的5个区域。则关于施力物体的位置的判断,下列说法正确的是(  )
A.如果这个力是引力,则施力物体一定在(4)区域
B.如果这个力是引力,则施力物体一定在(2)区域
C.如果这个力是斥力,则施力物体可能在(2)区域
D.如果这个力是斥力,则施力物体一定在(3)区域
10.一个物体在F1、F2的作用下,做匀速直线运动。若突然撤去F1,则撤去F1后,关于物体的运动情况可能正确的是(  )
A.匀速直线运动 B.静止 C.曲线运动 D.匀变速直线运动
11.如图所示,小船从河岸的O点沿虚线运动轨迹,匀速运动到河对岸的P点,河水的流速、船在静水中的速度与虚线的夹角分别为,,河宽为L,且、的大小不变,下列说法正确的是(  )
A.渡河时间 B.渡河时间
C.越小,渡河时间越短 D.当,渡河的时间最短
12.如图所示,物体A和B分别与跨过定滑轮的轻绳两端连接(不计绳与滑轮之间的摩擦),当用水平变力F拉着物体B沿光滑水平面向右做匀速直线运动时,下列判断正确的是( )
A.物体A的速度小于物体B的速度
B.物体A的速度大于物体B的速度
C.物体A做匀速直线运动
D.轻绳的拉力大于物体A所受的重力
三、填空题
13.如图为在光滑水平面上研究曲线运动的速度方向的实验。
(1)将小钢球从小斜面上释放后,由于曲面挡板的作用,小钢球沿曲面做曲线运动,当小钢球离开挡板后将沿________(选填“a”、“b”或“c”)方向运动,
(2)以上现象说明:物体做曲线运动时,某点的速度方向就是曲线在这点的________(选填“法线”或“切线”)方向。
14.某条两岸平行的河宽度为700m,河水均匀流动,流速为2m/s,小船在静水中的运动速度为4m/s,若行驶的过程中始终保持小船船头的指向垂直于河岸,则渡河的时间是 _________ s,小船到达对岸时向下游偏移了 _________ m.
15.如图,在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸,拉绳速度大小为v,当船头的绳索与水平面夹角为时,船的速度是_____。
16.某次抗洪抢险中,必须用小船将物资送至河流对岸。如图所示,处的下游靠河岸处是个旋涡,点和旋涡的连线与河岸的最大夹角为30°,若河流中水流的速度大小恒为,为使小船从点以恒定的速度安全到达对岸,则小船在静水冲航行时速度的最小值为______,此时小船航行的实际速度大小为______。
四、解答题
17.物体在平面上的位置和位移常用平面直角坐标系来表示。图是中国象棋的棋盘,它相当于一个平面直角坐标系,横坐标上标有数字,纵坐标上标有字母。利用它不仅可以准确地记录各棋子的位置,还能描述棋子的位移,从而能将双方对弈的过程记录下来。例如,棋子“帅”位于、的位置,可以简述为J5;棋子“象”从y=A、的位置运动到y=C、的位置,就可以简述为A3C5。
(1)还未开局时,甲方的马在J2和J8的位置、炮在H2和H8的位置、中兵在G5的位置,乙方的中兵在D5的位置,请你在棋盘上标明这四个棋子的位置。
(2)某次甲方开局时,用“当头炮”,即H8H5,而乙方的应变则是“马来跳”,即A2C3。请你用带箭头的线段画出这两个位移和,并指出这两个位移在x、y方向上的分位移各是多少?已知棋盘每个小方格都是边长为3的正方形。
18.在雪地军事演习中,已知子弹射出时的速度是500m/s,射击者坐在以10m/s的速度向正东方向行驶的雪橇上,要射中位于他正北方的靶子,必须向什么方向射击 (结果可用三角函数表示)
19.小船在100m宽的河中横渡,当小船船头垂直河岸行驶渡河时,经过20秒时间,小船到达正对岸下游60m的位置。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,假设河岸平直。求:
(1)河水流动的速度大小;
(2)小船在静水中的速度大小;
(3)若调整船头方向,使小船到达正对岸,求小船渡河时间。
20.飞机在航行时,它的航线方向要严格地从东向西,飞机的速度是160km/h,风从南面吹来,风的速度为80km/h。
(1)飞机应朝着哪个方向飞行?
(2)飞机此时的速度大小是多少?
(3)如果所测地区长达km,飞机飞过所测地区所需时间是多少?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
A.由于绳索始终保持竖直,所以伤员水平方向不受力,在水平方向做匀速直线运动,故直升机一定做匀速直线运动,故A正确;
B.伤员水平方向做匀速直线运动,但竖直方向运动情况不明,所以不能确定伤员是做直线运动还是曲线运动,故B错误;
C.螺旋桨产生动力的一个分力沿竖直方向与重力平衡,另一个分力沿水平方向与空气阻力平衡,故C错误;
D.因伤员竖直方向分运动不明,无法判断绳索拉力与伤员重力的大小关系,故D错误。
故选A。
2.C
【解析】
【详解】
由题可知,在垂直于河岸方向上,静水速不变,根据
可知渡河的时间不变,水速越大,沿河岸方向上的位移越大,则路程越大。
故选C。
3.C
【解析】
【详解】
物块A沿竖直杆的运动方向是物块A的合速度方向,将合速度沿着绳子与垂直绳子两个方向分解,绳子方向的速度等于物块B的速度,如图所示,由图可得
ABD错误,C正确。
故选C。
4.C
【解析】
【详解】
A.小船船头始终垂直于河岸渡河,则渡河的时间
选项A正确,不符合题意;
B.小船渡河过程中当河水速度最大时船的合速度最大,河水的最大速度为
则船的最大速度为
选项B正确,不符合题意;
C.从河岸到河中心水流速度


即水流速度与时间成线性关系,则当船从河岸到达另一河岸时沿水流方向的位移

小船到达对岸距出发点的距离为
选项C错误,符合题意;
D.从河中心位置到对岸,小船沿水流方向做匀减速运动,垂直河岸方向做匀速运动,则合运动为匀变速曲线运动,选项D正确,不符合题意。
故选C。
5.D
【解析】
【详解】
A.物体的运动状态改变表现为速度发生变化,速度变化的运动可能是直线运动也可能是曲线运动,故A错误;
B.物体受到的合力发生变化时,其加速度也同时发生变化,但只要与速度在同一直线上,物体仍做直线运动,故B错误;
C.物体受恒力作用时,如果恒力方向与速度方向不在同一直线上,物体就会做曲线运动,故C错误;
D.物体做曲线运动时,速度方向在时刻改变,所以它受到的合力一定不为零,故D正确。
故选D。
6.D
【解析】
【详解】
弹头的轨迹时曲线运动,因此合外力与速度关系应满足曲线运动条件,合外力指向轨迹的凹侧,速度方向在轨迹的切线方向。
故选D。
7.A
【解析】
【详解】
AD.任何形式的运动都可以分解,如竖直下抛运动可分解成自由落体运动和匀速直线运动,A错误D正确;
B.据平行四边形定则,两个分运动的合运动就是以两个分运动为邻边的平行四边形的对角线,B正确;
C.将合运动分解为两个分运动时,可以在不同方向上分解,从而得到不同的分解方法,C正确;
故选A。
8.BD
【解析】
【详解】
对A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为;对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为,由于沿着绳子方向速度大小相等,所以有
因此
角越来越小,β角越来越大,所以此后B物体的速度越来越大,所以做加速运动,故BD正确;AC错误;
故选BD。
9.AC
【解析】
【详解】
AB.做曲线运动物体的轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧,所以如果这个力是引力,则施力物体一定在(4)区域,B错误,A正确。
CD.如果这个力是斥力,则施力物体可能在(2)区域,斥力指向轨迹的内侧,不可能在(3)区域,但不在(4)区域, D错误,C正确。
故选AC。
10.CD
【解析】
【详解】
一个物体在F1、F2的作用下,做匀速直线运动。若突然撤去F1,则撤去F1后,物体的合力与F1大小相等方向相反,如果初速度方向与F1的方向在同一直线,物体做匀变速直线运动,如果初速度方向与F1的方向不在同一直线,物体做曲线运动。
故选CD。
11.BD
【解析】
【详解】
ABC.渡河的时间
与无关,选项AC错误,B正确;
D.当,渡河时间最短
D正确。
故选BD。
12.AD
【解析】
【详解】
AB.设物体B的运动速度为vB,将B的速度沿绳和垂直绳的方向进行分解,沿绳方向的速度即为物体A的运动速度,则有
则物体A的速度小于物体B的速度,A正确,B错误;
C.根据
在物体B运动过程中θ不断变小,则vA会不断增大,故物体A做加速运动,C错误;
D.物体A做加速运动,则有
说明轻绳的拉力大于物体A所受的重力,D正确。
故选AD。
13. b 切线
【详解】
(1) 在光滑水平面上小钢球沿曲面做曲线运动,是因为受到曲面挡板的作用力与速度方向不共线,小钢球离开挡板后,曲面挡板对小钢球的作用力消失,小钢球水平方向不受力,运动状态不变,将沿b的方向运动;
(2) 物体做曲线运动时,某点的速度方向就是物体的运动方向,即曲线在这点的切线方向。
14. 175s 350m
【解析】
【详解】
试题分析:将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据分运动和合运动具有等时性,求出垂直于河岸方向上的运动时间,即得出渡河的时间.从而得出小船到达对岸时向下游偏移的位移.
因为船头的指向垂直于河岸,故渡河时间为,根据分运动的等时性可知小船向下游偏移了,
15.
【解析】
【详解】
船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度,根据平行四边形定则,有

16. 1
【详解】
如图所示,当小船在静水中的速度与其在河流中的速度垂直时,小船在静水中的速度最小,且最小值
此时小船航行的实际速度大小
17.(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【详解】
(1)根据对应的坐标画出各点的位置如图
(2)根据对应的坐标画出两段位移如图,则H8H5沿x方向的位移为-9cm,沿y方向的位移为0,A2C3沿水平方向的位移为3cm,沿y方向的位移为-6cm。
18.要射中位于他正北方的一个靶子必须向正东偏西arcsin0.02角度。
【详解】
要想击中靶子,则子弹和雪橇的合速度方向应该指向靶子,则子弹的速度方向与正北方向的夹角θ应该满足

θ=arcsin0.02
则要射中位于他正北方的一个靶子必须向正东偏西arcsin0.02角度。
19.(1); (2);(3)
【详解】
(1)小船船头正对河岸行驶渡河时水速为
(2)小船在静水中的速度是
(3)设静水速的方向偏向上游与河岸成θ,根据平行四边形定则有
渡河时间是
20.(1)西偏南;(2);(3)
【详解】
(1)飞机的合速度沿东西方向,设飞机的速度与东西方向的夹角为,则有
解得

则飞机应朝着西偏南 的方向飞行。
(2)飞机此时的速度为
(3)如果所测地区长达km,飞机飞过所测地区所需时间是
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