2018年高一物理暑假作业专题01+曲线运动
文档属性
| 名称 | 2018年高一物理暑假作业专题01+曲线运动 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 143.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2018-08-20 13:43:49 | ||
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文档简介
1.曲线运动
第I卷
一、选择题，本题共8小题。将正确答案填写在题干后面的括号里
1．如图所示，物体在恒力的作用下沿曲线从A运动到B时突然使力反向，此后物体的运动情况是 （ ）
A．物体可能沿曲线Ba运动
B．物体可能沿直线Bb运动
C．物体可能沿曲线Bc运动
D．物体可能沿曲线B返回A
2．质点沿如图所示的轨迹从A点运动到B点，已知其速度逐渐减小，图中能正确表示质点在C点处受力的是（ ）
3．如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是（ ）
A．D点的速率比C点的速率小
B．A点的加速度与速度的夹角大于90°
C．A点的加速度比D点的加速度大
D．从A到D加速度与速度的夹角一直减小
4．质量为2kg的质点在x-y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．质点的初速度为3 m/s
B．2s末质点速度大小为6 m/s
C．质点做曲线运动的加速度为3m/s2
D．质点所受的合外力为3 N
5．红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的（ ）
A．直线P B．曲线Q C．曲线R D．无法确定
6．如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为H，河水流速为u，划船速度均为v，出发时两船相距，甲、乙船头均与岸边成600角，且乙船恰好能直达对岸的A点，则下列判断正确的是（ ）
A．甲、乙两船到达对岸的时间不同
B．两船可能在未到达对岸前相遇
C．甲船在A点右侧靠岸
D．甲船也在A点靠岸
7．某质点做曲线运动时（ ）
A．在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向
B．在任意时间内的位移大小总是大于路程
C．在任意时刻质点受到的合外力不可能为零
D．速度的方向与合外力的方向必不在一条直线上
8．关于运动的合成，下列说法中正确的是（ ）
A．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B．分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等
C．合运动的位移等于分运动位移的代数和
D．合运动的速度等于分运动速度的矢量和
第II卷
二、非选择题：本题共4个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
9．如图所示，在一端封闭、长为80cm的玻璃管内注满清水，水中放一个红色小蜡块，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧，上下颠倒后保持竖直，蜡块由玻璃管的一端竖直向上匀速运动，若同时水平匀速移动玻璃管，当水平移动60cm时，蜡块到达玻璃管的另一端，所用时间为20s，则蜡块运动的合速度为________cm/s。
10．小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是________（填轨迹字母代号），磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹是________（填轨迹字母代号）。实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________（填“在”或“不在”）同一直线上时，物体做曲线运动。
11．质量m＝2 kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图（a）、（b）所示，求：
（1）物体所受的合力；
（2）物体的初速度；
（3）t＝8 s时物体的速度；
（4）t＝4 s内物体的位移。
12．宽9 m的成型玻璃以2 m/s的速度连续不断地向前行进，在切割工序处，金刚割刀的速度为10 m/s，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，则：
（1）金刚割刀的轨道应如何控制？
（2）切割一次的时间多长？
（3）所生产的玻璃板的规格是怎样的？
参考答案
1．C
【解析】物体从A到B运动，因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中，所以物体所受恒力方向应是向下的，到达B点后，力的大小不变方向相反，变成向上．由于力的方向发生了改变，曲线Ba不在力与速度的夹角内，故物体不可能沿曲线Ba运动，A错误；因为物体在B点的速度方向为切线方向，即直线Bb，而力与速度方向不同，所以物体不可能做直线运动，B错误；Bc在力与速度的夹角内，物体有可能沿Bc运动，C正确；很明显，物体不可能由B返回A，D错误。
2．C
【解析】由质点运动轨迹的弯曲方向可知其受力方向应指向AB的右侧，由其速度逐渐减小可知质点受力方向与AB的方向成钝角，故应选C，A、B、D错误。
3．BD
【解析】质点做匀变速曲线运动，由题图知，D点的速度比C点速度大，A错误；若质点从A运动到D，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则有A点速度与加速度方向夹角大于90°，CD点的加速度方向与速度方向夹角小于90°，BD正确；质点做匀变速曲线运动，则有加速度不变，所以质点经过A点时的加速度与D点相同，C错误。
4．D
【解析】在位移时间图象中，图象的斜率表示速度，故质点在y方向上做的匀速直线运动，质点在x方向上的初速度为，所以质点的初速度为，A错误；2s末质点在x轴方向上的速度为，在y方向上的速度为，所以质点的合速度不等于6m/s，B错误；因为质点在x方向上做匀加速直线运动，即合力不为零，在y轴方向上做匀速直线运动，即在y方向上合力为零，故质点做曲线运动的加速度等于x轴方向上的加速度，故，质点受到的合力等于x轴方向上的合力，故，C错误，D正确。
5．B
【解析】因为蜡块随玻璃管向右做匀加速运动，故蜡块所受的合外力方向向右，根据曲线运动的特点，轨迹的弯曲方向应该偏向合外力方向，故轨迹应该是Q，即选项B正确。
6．D
【解析】因为两者的划船速度相同，并且船头均与岸边成600角，故小船正对河岸的分速度，渡河时间，故两船渡河时间相同，A错误；甲沿河岸方向上的速度为，乙沿河岸方向上的速度为，故甲到达河岸时沿河岸方向上的位移为，乙到达河岸时沿河岸方向上的位移为，故位移之和为，而两者相距，故到达对岸时恰好相遇，因为乙船恰好能直达对岸的A点，故甲船也在A点靠岸，D正确。
7．ACD
【解析】做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线上该点的切线方向，选项A正确；因为两点间直线最短，所以在任意时间内的位移大小总是小于路程，选项B错误；因为速度变化，存在加速度，所以在任意时刻质点受到的合外力不可能为零，选项C正确；如果速度的方向与速度方向在一条直线上，质点将做直线运动，所以曲线运动速度的方向与合外力的方向必不在一条直线上，选项D正确。
8．BD
【解析】速度是矢量，合成遵循平行四边形定则，合运动的速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等，A错误，D正确；合运动与分运动具有等时性，B正确；位移是矢量，其合成遵循平行四边形定则，C错误。
9．5
【解析】整个运动过程所用时间为20s，因两方向均做匀速直线运动，
则有水平方向的速度大小为：v水==cm/s=3cm/s，
竖直方向的速度大小为：v竖==cm/s=4cm/s，
根据平行四边形定则，有：v合==cm/s=5cm/s。
10．b c 不在
【解析】由于A处磁力与直线b在同一条直线上，故小钢珠做直线运动，运动轨迹为b，由于B处磁力斜向上，故选择轨迹c，d轨迹不合理，从而验证了物体做曲线运动的条件是物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
11．（1）1 N，沿y轴正方向 （2）3 m/s，沿x轴正方向
（3）5 m/s，与x轴正方向的夹角为53°
（4）12．6 m，与x轴正方向的夹角为arctan
【解析】（1）物体在x方向：ax＝0；y方向：ay＝＝0．5 m/s2
根据牛顿第二定律：F合＝may＝1 N，方向沿y轴正方向
（2）由题图可知vx0＝3 m/s，vy0＝0，则物体的初速度为v0＝3 m/s，方向沿x轴正方向
（3）由题图知，t＝8 s时，vx＝3 m/s，vy＝4 m/s，物体的合速度为v＝＝5 m/s，设速度方向与x轴正方向的夹角为θ，则tan θ＝，θ＝53°，即速度方向与x轴正方向的夹角为53°
（4）t＝4 s内，x＝vxt＝12 m，y＝ayt2＝4 m
物体的位移l＝≈12．6 m
设位移方向与x轴正方向的夹角为α，则 tan α＝＝，所以α＝arctan
即与x轴正方向的夹角为arctan．
12．（1）割刀速度方向与玻璃板速度方向成arccos角度 （2）0．92 s （3）长9 m、宽1．84 m
【解析】（1）由题目条件知，割刀运动的速度是实际的速度，所以为合速度．其分速度的效果恰好相对玻璃垂直切割．
设割刀的速度v1的方向与玻璃板速度v2的方向之间的夹角为θ，如图所示。要保证割下均是矩形的玻璃板，则由v1是合速度得v2＝v1cos θ
所以cos θ＝＝，即θ＝arccos
所以，要割下矩形板，割刀速度方向与玻璃板速度方向所成角度为θ＝arccos
（2）切割一次的时间t＝＝ s≈0．92 s
（3）切割出的矩形玻璃板的规格为：长度d＝9 m
宽度：l＝v2t＝2×0．92 m＝1．84 m
第I卷
一、选择题，本题共8小题。将正确答案填写在题干后面的括号里
1．如图所示，物体在恒力的作用下沿曲线从A运动到B时突然使力反向，此后物体的运动情况是 （ ）
A．物体可能沿曲线Ba运动
B．物体可能沿直线Bb运动
C．物体可能沿曲线Bc运动
D．物体可能沿曲线B返回A
2．质点沿如图所示的轨迹从A点运动到B点，已知其速度逐渐减小，图中能正确表示质点在C点处受力的是（ ）
3．如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是（ ）
A．D点的速率比C点的速率小
B．A点的加速度与速度的夹角大于90°
C．A点的加速度比D点的加速度大
D．从A到D加速度与速度的夹角一直减小
4．质量为2kg的质点在x-y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．质点的初速度为3 m/s
B．2s末质点速度大小为6 m/s
C．质点做曲线运动的加速度为3m/s2
D．质点所受的合外力为3 N
5．红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的（ ）
A．直线P B．曲线Q C．曲线R D．无法确定
6．如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为H，河水流速为u，划船速度均为v，出发时两船相距，甲、乙船头均与岸边成600角，且乙船恰好能直达对岸的A点，则下列判断正确的是（ ）
A．甲、乙两船到达对岸的时间不同
B．两船可能在未到达对岸前相遇
C．甲船在A点右侧靠岸
D．甲船也在A点靠岸
7．某质点做曲线运动时（ ）
A．在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向
B．在任意时间内的位移大小总是大于路程
C．在任意时刻质点受到的合外力不可能为零
D．速度的方向与合外力的方向必不在一条直线上
8．关于运动的合成，下列说法中正确的是（ ）
A．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B．分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等
C．合运动的位移等于分运动位移的代数和
D．合运动的速度等于分运动速度的矢量和
第II卷
二、非选择题：本题共4个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
9．如图所示，在一端封闭、长为80cm的玻璃管内注满清水，水中放一个红色小蜡块，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧，上下颠倒后保持竖直，蜡块由玻璃管的一端竖直向上匀速运动，若同时水平匀速移动玻璃管，当水平移动60cm时，蜡块到达玻璃管的另一端，所用时间为20s，则蜡块运动的合速度为________cm/s。
10．小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是________（填轨迹字母代号），磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹是________（填轨迹字母代号）。实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________（填“在”或“不在”）同一直线上时，物体做曲线运动。
11．质量m＝2 kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图（a）、（b）所示，求：
（1）物体所受的合力；
（2）物体的初速度；
（3）t＝8 s时物体的速度；
（4）t＝4 s内物体的位移。
12．宽9 m的成型玻璃以2 m/s的速度连续不断地向前行进，在切割工序处，金刚割刀的速度为10 m/s，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，则：
（1）金刚割刀的轨道应如何控制？
（2）切割一次的时间多长？
（3）所生产的玻璃板的规格是怎样的？
参考答案
1．C
【解析】物体从A到B运动，因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中，所以物体所受恒力方向应是向下的，到达B点后，力的大小不变方向相反，变成向上．由于力的方向发生了改变，曲线Ba不在力与速度的夹角内，故物体不可能沿曲线Ba运动，A错误；因为物体在B点的速度方向为切线方向，即直线Bb，而力与速度方向不同，所以物体不可能做直线运动，B错误；Bc在力与速度的夹角内，物体有可能沿Bc运动，C正确；很明显，物体不可能由B返回A，D错误。
2．C
【解析】由质点运动轨迹的弯曲方向可知其受力方向应指向AB的右侧，由其速度逐渐减小可知质点受力方向与AB的方向成钝角，故应选C，A、B、D错误。
3．BD
【解析】质点做匀变速曲线运动，由题图知，D点的速度比C点速度大，A错误；若质点从A运动到D，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则有A点速度与加速度方向夹角大于90°，CD点的加速度方向与速度方向夹角小于90°，BD正确；质点做匀变速曲线运动，则有加速度不变，所以质点经过A点时的加速度与D点相同，C错误。
4．D
【解析】在位移时间图象中，图象的斜率表示速度，故质点在y方向上做的匀速直线运动，质点在x方向上的初速度为，所以质点的初速度为，A错误；2s末质点在x轴方向上的速度为，在y方向上的速度为，所以质点的合速度不等于6m/s，B错误；因为质点在x方向上做匀加速直线运动，即合力不为零，在y轴方向上做匀速直线运动，即在y方向上合力为零，故质点做曲线运动的加速度等于x轴方向上的加速度，故，质点受到的合力等于x轴方向上的合力，故，C错误，D正确。
5．B
【解析】因为蜡块随玻璃管向右做匀加速运动，故蜡块所受的合外力方向向右，根据曲线运动的特点，轨迹的弯曲方向应该偏向合外力方向，故轨迹应该是Q，即选项B正确。
6．D
【解析】因为两者的划船速度相同，并且船头均与岸边成600角，故小船正对河岸的分速度，渡河时间，故两船渡河时间相同，A错误；甲沿河岸方向上的速度为，乙沿河岸方向上的速度为，故甲到达河岸时沿河岸方向上的位移为，乙到达河岸时沿河岸方向上的位移为，故位移之和为，而两者相距，故到达对岸时恰好相遇，因为乙船恰好能直达对岸的A点，故甲船也在A点靠岸，D正确。
7．ACD
【解析】做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线上该点的切线方向，选项A正确；因为两点间直线最短，所以在任意时间内的位移大小总是小于路程，选项B错误；因为速度变化，存在加速度，所以在任意时刻质点受到的合外力不可能为零，选项C正确；如果速度的方向与速度方向在一条直线上，质点将做直线运动，所以曲线运动速度的方向与合外力的方向必不在一条直线上，选项D正确。
8．BD
【解析】速度是矢量，合成遵循平行四边形定则，合运动的速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等，A错误，D正确；合运动与分运动具有等时性，B正确；位移是矢量，其合成遵循平行四边形定则，C错误。
9．5
【解析】整个运动过程所用时间为20s，因两方向均做匀速直线运动，
则有水平方向的速度大小为：v水==cm/s=3cm/s，
竖直方向的速度大小为：v竖==cm/s=4cm/s，
根据平行四边形定则，有：v合==cm/s=5cm/s。
10．b c 不在
【解析】由于A处磁力与直线b在同一条直线上，故小钢珠做直线运动，运动轨迹为b，由于B处磁力斜向上，故选择轨迹c，d轨迹不合理，从而验证了物体做曲线运动的条件是物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
11．（1）1 N，沿y轴正方向 （2）3 m/s，沿x轴正方向
（3）5 m/s，与x轴正方向的夹角为53°
（4）12．6 m，与x轴正方向的夹角为arctan
【解析】（1）物体在x方向：ax＝0；y方向：ay＝＝0．5 m/s2
根据牛顿第二定律：F合＝may＝1 N，方向沿y轴正方向
（2）由题图可知vx0＝3 m/s，vy0＝0，则物体的初速度为v0＝3 m/s，方向沿x轴正方向
（3）由题图知，t＝8 s时，vx＝3 m/s，vy＝4 m/s，物体的合速度为v＝＝5 m/s，设速度方向与x轴正方向的夹角为θ，则tan θ＝，θ＝53°，即速度方向与x轴正方向的夹角为53°
（4）t＝4 s内，x＝vxt＝12 m，y＝ayt2＝4 m
物体的位移l＝≈12．6 m
设位移方向与x轴正方向的夹角为α，则 tan α＝＝，所以α＝arctan
即与x轴正方向的夹角为arctan．
12．（1）割刀速度方向与玻璃板速度方向成arccos角度 （2）0．92 s （3）长9 m、宽1．84 m
【解析】（1）由题目条件知，割刀运动的速度是实际的速度，所以为合速度．其分速度的效果恰好相对玻璃垂直切割．
设割刀的速度v1的方向与玻璃板速度v2的方向之间的夹角为θ，如图所示。要保证割下均是矩形的玻璃板，则由v1是合速度得v2＝v1cos θ
所以cos θ＝＝，即θ＝arccos
所以，要割下矩形板，割刀速度方向与玻璃板速度方向所成角度为θ＝arccos
（2）切割一次的时间t＝＝ s≈0．92 s
（3）切割出的矩形玻璃板的规格为：长度d＝9 m
宽度：l＝v2t＝2×0．92 m＝1．84 m