高中物理第五章曲线运动、运动的合成与分解（基础）巩固训练新人教版必修2

第五章 曲线运动、运动的合成与分解
【巩固练习】
一、选择题：
1、精彩的F1赛事相信你不会陌生吧!车王舒马赫在2005年以8000万美元的年收入高居全世界所有运动员榜首．在观众感觉精彩与刺激的同时，车手们却时刻处在紧张与危险之中．车王在一个弯道上，突然高速行驶的赛车后轮脱落，从而不得不遗憾地退出了比赛．关于脱落的后轮的运动情况，以下说法正确的是( )
A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动
B．沿着与弯道垂直的方向飞出
C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道
D．上述情况都有可能
2、物体受到几个力的作用而处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体可能做( )
A．静止或匀速直线运动
B．匀变速直线运动
C．曲线运动
D．匀变速曲线运动
3、如图所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是( )
A．物体的速度可能不变
B．物体的速度不可能均匀变化
C．a点的速度方向由a指向b
D．ab段的位移大小一定小于路程
4、关于合力对物体速度的影响，下列说法正确的是( )
A．如果合力方向总跟速度方向垂直，则物体的速度大小不会改变，而物体的速度方向会改变
B．如果合力方向跟速度方向之间的夹角为锐角，则物体的速度将增大，方向也将发生改变
C．如果合力方向跟速度方向之间的夹角为钝角，则物体的速度将减小，方向也将发生改变
D．如果合力方向与速度方向在同一直线上，则物体的速度方向不改变，只是速率发生变化
5、小船在静水中的行驶速度是，现在小船朝对岸垂直航行。当船行至河的正中间时，河水的流速突然增大一倍，则渡河时间比原来预定时间相比（ ）
A. 增加 B. 不变
C. 减小 D. 因未给河水流速，无法确定
6、火车以m/s的速度向东行驶，竖直下落的雨滴以15m/s的速度正好落在车厢的竖直光滑玻璃上，则车上的乘客看到雨滴在窗户玻璃上运动时的速度为（ ）
A. 15m/s，方向竖直向下
B. m/s，方向向东
C. m/s，方向向西
D. m/s，与竖直方向成角，方向偏西
7、做竖直上抛运动的物体，其瞬时速度公式满足，由此可把此运动看作是一个向上的匀速直线运动(速度)和一个向下的初速度为零的自由落体运动的合运动，那么（ ）
A. 当两个分运动的速度数值相等时，物体到达最高点
B. 当两个分运动的速度数值相等时，物体回到抛出点
C. 当向下的自由落体分运动的速率大于匀速运动的速率时，物体一定在抛出点之下
D. 当向下的自由落体分运动的速率小于匀速运动的速率时，物体向下运动
二、填空题：
1、如果合外力的方向跟物体的速度方向在同一条直线上，物体速度的大小将_________，速度的方向将________。
若合外力的方向跟物体速度的方向成锐角，物体的速度大小将_______，物体的速度方向将__________；
若合外力的方向与物体速度方向垂直，物体的速度大小将_________，物体的速度方向将________；
若合外力的方向跟物体运动的方向成钝角，物体的速度将________，物体的速度的方向将_________。
2、某人站在自动扶梯上，经过时间从一楼升到二楼。如果自动扶梯不运动，人沿着扶梯从一楼走到二楼的时间为，现使自动扶梯正常运转，人也保持原有速度沿扶梯向上走，则人从一楼走到二楼所用时间为________。
3、游艇从河岸的A处出发渡河，艇身保持与河岸垂直渡河时，经过时间分钟。游艇到达正对岸下游S＝120m的C处(如图示)。如果游艇保持原来速度的大小逆水斜向上游与河岸成角方向行驶，则经过时间＝12.5分钟恰好到达正对岸的B处，则这条河宽______。
三、计算题：
1、 船在静水中的航行速度m/s，水流速度m/s，河宽m，设船头垂直于河岸航行。求：
(1)船实际的速度；
(2)渡河时间；
(3)船到达对岸的位置；
(4)若使船的实际航线垂直于河岸，船应朝什么方向航行？这时船的速度
2、飞机在航行测量时，它的航线要严格地从东到西，如果飞机的飞行速度(即飞机不受风力影响下的自由航行速度)是80 km/h，风从南面吹来，风的速度为40 km/h，那么：
(1)飞机应朝哪个方向飞行?
(2)如果所测地区长达km，则测量所需的时间是多少?
【答案与解析】
1、 C
解析:赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上任何一点的速度方向，是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向．被甩出的后轮的速度方向就是甩出点轨迹的切线方向，车轮被甩出后，不再受到车身的约束，只受到与速度相反的阻力作用(重力和地面对车轮的支持力相平衡)．车轮做直线运动，故车轮不可能沿车行驶的弯道运动，也不可能沿垂直于弯道的方向运动．故选项C正确．
2、 BCD
解析:物体处于平衡状态，则原来几个力的合力一定为零，现受到另一个恒力作用，物体一定做变速运动。故选项A错误．若物体原来静止则现在一定做匀加速直线运动；若物体原来做匀速直线运动，且速度与恒力的方向共线，则做匀变速直线运动(F与v同向做匀加速，F与v反向做匀减速)，故选项B正确．若速度与力不在同一直线上，则物体做曲线运动，因力是恒力，则加速度也是恒定的，因此物体做匀变速曲线运动。故选项C、D正确．
3、 D
解析:做曲线运动的物体速度方向时刻改变，即使速度大小不变，速度方向也在不断发生变化，故A项错；做曲线运动的物体必定受到力的作用，当物体所受力为恒力时，物体的加速度恒定，速度均匀变化，B项错；a点的速度沿a点的切线方向，C项错；做曲线运动的物体的位移大小必小于路程，D项正确．
4、ABC
解析:合力是否改变速度的大小取决于合力在速度方向上的分力情况，如果分力与速度同向，则分加速度方向与速度同向，速度将增大；如果分力与速度反向，则分加速度方向与速度反向，速度将减小；如果合力与速度方向垂直，则在速度方向上的分力为零，分加速度也为零，速度大小不变．可见，选项A、B、C正确．合力方向跟速度方向在同一直线上时有两种情况：如果二者方向相同，则合力只改变速度的大小，不改变速度的方向；如果二者方向相反，则合力先使物体的速度不断减小，当速度减为零后，速度方向与原来相反，随后速度再逐渐增大，可见D选项错误．
5、B
解析：由各分运动的独立性知道，水流方向的速度变化不影响垂直方向渡河的速度的大小，所以渡河时间不发生变化，B选项正确。
6、D
解析：速度合成的平行四边形如图所示：
两滴同时参与竖直与水平两个分运动
则雨滴相对于车的速度大小是：m/s
方向是向下偏西
所以，选项D正确
7、A
解析：当两个分运动的速度数值相等时，因为其方向相反，所以合速度即物体的实际速度为零，物体到达最高点，A选项正确；
当向下的自由落体分运动的速率大于匀速运动的速率时，物体的合速度为负，方向向下，物体向下运动，但可能在抛出点之上也可能在抛出点之下，所以CD选项不正确。
二、填空题：
1、发生变化，不发生变化（可能有往复运动）。增大，发生变化；不发生变化，发生变化；减小，发生变化。
2、
解析：设从一楼到二楼电梯的长度是S，则电梯对地的速度是 ，人对于电梯的速度是
电梯开动时人对地的速度是以上两个速度的合成，即
所以人从一楼走到二楼所用时间为
3、200m
解析：设河宽为d，则
在水流的方向上
在垂直于河岸的方向上
当指向上游与岸成某一角度时恰到达正对岸B，作出矢量图，
有

得m
三、计算题：
1、解析：船航行的示意图如下：
(1)由图可知道，船 的实际速度大小 m/s，
船与水流速度方向成的角
(2)合运动和分运动具有等时性
所以渡河时间是
注：
(3)m(即船到达正对岸下游200m处)
(4) 若使船的实际航线垂直于河岸，画图如下：

m/s


(答：船应朝着上游与河岸成()航行)
2、解析:飞机的实际运动为合运动，风速为一分速度．
(1)如图所示，由合速度与分速度的关系可得飞机飞行速度方向与正西方向的夹角θ的正弦值为(v1是风速，v2是飞机的飞行速度)，得θ＝30°．
(2)飞机的合速度．
据得．