2019-2020学年高中物理人教版必修2：5.1曲线运动 课时作业2（含解析)
文档属性
| 名称 | 2019-2020学年高中物理人教版必修2：5.1曲线运动 课时作业2（含解析) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 260.9KB | ||
| 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 | 2020-06-20 13:38:22 | ||
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文档简介
5.1曲线运动
课时作业（含解析)
1．游船在汉江中从西向东匀速直线航行，船上的人正相对于船以1
m/s的速度匀速升起一面旗帜（竖直向上）。当他用20
s升旗完毕时，船匀速行驶了60
m，那么旗相对于岸的速度大小为
A．m/s
B．3
m/s
C．m/s
D．1
m/s
2．下列说法正确的是（ ）
A．物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动
B．物体在变力作用下一定是做曲线运动
C．物体做曲线运动时，速度可能保持不变
D．两个直线运动的合运动一定是直线运动
3．图为从高空拍摄的一张地形照片，河水沿着弯弯曲曲的河床做曲线运动。照片上，另有几处跟P处水流方向相同（ ）
A．三处
B．四处
C．五处
D．六处
4．船在静水中的航速为，水流的速度为．为使船行驶到河正对岸的码头，则相对的方向应为（
）
A．
B．
C．
D．
5．下列关于曲线运动的说法。正确的是（
）
A．做曲线运动的物体，加速度和速度都一定在变化
B．做曲线运动的物体，所受合外力可能为零
C．做曲线运动的物体，速度可能不变
D．做曲线运动的物体，加速度可能不变
6．关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
A．曲线运动一定是变速运动
B．曲线运动的加速度可以一直为零
C．曲线运动的速度大小一定在不断地发生变化
D．在恒力作用下，物体不能做曲线运动
7．曲线运动是自然界普遍的运动形式，下面关于曲线运动的说法中，正确的是（ ）
A．物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动
B．物体在恒定的合外力作用下一定会做直线运动
C．物体做曲线运动时，合外力方向可能发生变化，也可能不变
D．物体在大小不变的合外力作用下必做匀变速曲线运动
8．如图所示，小车m以速度v沿固定斜面匀速向下运动，并通过绳子带动重物M沿竖直杆上滑。则当滑轮右侧的绳子与竖直方向成θ角时，重物M上滑的速度为（ ）
A．
B．
C．
D．
9．如图所示，“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小，在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的( )
A．
B．
C．
D．
10．如图所示，河宽L＝200m，河水的流速大小为3m/s。一小船在静水中的速度v＝4m/s，小船自A处出发，渡河时，船头始终垂直河岸方向，到达对岸B处。下列说法正确的是（ ）
A．小船渡河时间为40s
B．B点在A点下游120m
C．A、B两点间距离为250m
D．船头朝向合适时，小船可以到达A点正对岸
11．某研究性学习小组进行了如下实验：如图1所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡块做成的小圆柱体R．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动．同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R速度大小为____cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图2是____．
12．如图所示，光滑的金属球B放在纵截面为正三角形的物体A与竖直墙壁之间，恰好匀速下滑，已知物体A的重力是B的重力的6倍，问：
(1)物体A向左做_____________运动；
(2)物体A与水平面之间的动摩擦因数μ是__________；
13．如图所示，人在岸上拉船，不计绳与轮之间的摩擦，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为v，此时人拉绳的力大小为F，则此时人拉绳行走的速度大小为_____；如果人匀速行走，则船做_____（填“加速”、“减速”、“匀速”）运动；此时船的加速度大小为___。
14．如图甲所示，竖直放置两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以0.3m/s的速度匀速上浮。现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°，则（sin37°=0.6；cos37°=0.8）
（1）根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为______m/s。
（2）若玻璃管的长度为0.6m，则当红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中，玻璃管水平运动的距离为______m。
（3）如图乙所示，若红蜡块从A点匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右作匀加速直线运动，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。
15．某河宽d=100m，有一机动小船在静水中速度为=5m/s，水流速度是=3m/s．求：
(1)船过河的最短时间?
(2)船头垂直指向河岸过河时，船到达对岸时沿下游移动的距离?
(3)船以最短距离过河时的过河时间?
16．质量
m=4kg
的物体在光滑平面上运动，其相互垂直的两个分速度vx
和vy随时间变化的图象如图所示．求
（1）物体的初速度、合外力的大小和方向；
（2）t1=4s
时物体的速度大小；
（3）t2=6s
时物体的位移大小．
参考答案
1．A
【解析】
选河岸为参考系，船运动的速度
旗子相对于船竖直向上的速度为，故旗子相对于船的速度为
故A正确，BCD错误；
故选A。
2．A
【解析】
A．当恒力的方向与物体运动方向在一条直线上时，物体做直线运动，当恒力的方向相运动方向不在一条直线上时，物体做曲线运动，A正确；
B．如果变力的方向与运动方向始终在一条直线上时，物体仍做直线运动，B错误；
C．物体做曲线运动时，速度方向沿着切线方向时刻改变，C错误；
D．如果两条直线运动中，一个是匀速运动，一个是变速运动，合速度的方向时刻改变，则一定是曲线运动，D错误。
故选A。
3．C
【解析】
做曲线运动的物体，速度方向沿着运动曲线的切线方向，过P点做切线，如图所示
在图中找到与该点平行的切线还有五处，因此有五处跟P处水流方向相同，故C正确，ABD错误。
故选C。
4．C
【解析】
由题中的条件知的合速度垂直于河岸，即垂直于，那么，由矢量合成的平行四边形法则知必须与河岸成一定的角度斜着向上才能满足条件．所以，选项C符合条件正确．
5．D
【解析】
做曲线运动的物体，速度方向一定在变化，速度大小可能变也可能不变；根据合外力是否为恒力可知，加速度的大小可能变也可能不变，加速度的方向可能变也可能不变，故D正确，ABC错误。
故选D。
6．A
【解析】
A．曲线运动的速度方向一定变化，则曲线运动一定是变速运动，故项A正确；
B．曲线运动的速度不断变化，则加速度一定不为零，例如平抛运动，故项B错误；
C．曲线运动的速度大小不一定发生变化，例如匀速圆周运动，故C错误；
D．在恒力作用下，物体也能做曲线运动，例如平抛运动，故D错误。
故选A。
7．C
【解析】
A．如果力的大小变化，方向不变且与物体的速度方向在同一直线上，则物体做直线运动，故A错误；
B．物体在恒定的合外力作用下不一定会做直线运动，如平抛运动，故B错误；
C．物体做曲线运动时，合外力方向可能发生变化，也可能不变，如匀速圆周运动的合力方向发生变化，平抛运动的合力方向不变，故C正确；
D．物体在大小不变的合外力作用下不一定做匀变速曲线运动，如匀速圆周运动，故D错误。
故选C。
8．D
【解析】
将重物M的速度按图示两个方向分解，如图所示
根据运动的合成与分解得
解得，故D正确，ABC错误。
故选D。
9．C
【解析】
“嫦娥一号”探月卫星从M点运动到N，曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；“嫦娥一号”探月卫星同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，所以选项ABD错误，选项C正确．故选C．
【点睛】
解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析“嫦娥一号”探月卫星的受力情况，“嫦娥一号”探月卫星受到指向圆心的力的合力使“嫦娥一号”探月卫星做曲线运动，在切线方向的分力使“嫦娥一号”探月卫星减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了.
10．CD
【解析】
A.过河时间
选项A错误；
BC.B点在A点下游的距离
选项B错误，选项C正确；
D.船速大于水速，根据三角形法则合速度能够垂直河岸方向，选项D正确。
故选D。
11．5
D
【解析】
[1].小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动，有：
y=v0t
解得：
在x轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动，有：
x=at2，
解得：
那么R的速度大小：
[2].因合外力沿x轴，由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D．
12．匀速直线运动
【解析】
[1]将B的速度进行分解，如图
物体沿水平方向的分速度与A向左运动的速度相等，故A向左做匀速直线运动；
[2]对球受力分析，受重力、墙壁的支持力和三角形物体的支持力，如图所示
根据平衡条件，有
再对三角形物体受力分析，受重力、球的压力、支持力和向右的滑动摩擦力，如图所示
竖直方向受力平衡，有
水平方向
又，联立解得
则
13．
加速
【解析】
[1]人拉绳行走的速度沿绳方向，将船的速度沿绳和垂直于绳正交分解，则人拉绳行走的速度大小为
[2]人匀速行走，变大，减小，则增大，所以船做加速运动。
[3]根据牛顿第二定律可知加速度为
14．0.4
0.8
B
【解析】
解：(1)根据平行四边形定则，有：
则有：
(2)在竖直方向上运动的时间为：
则玻璃管在水平方向上运动的距离为：
(3)根据运动的合成与分解，运动的轨迹偏向合外力的方向，则有Q，故选项B正确，A、C、D错误。
15．(1)
（2）
（3）
【解析】
解：(1)当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，则知：
(2)
船头垂直指向河岸过河时，船到达对岸时沿下游移动的距离
(3)小船以最短距离过河时，则静水中的速度斜着向上游，合速度垂直河岸，设与河岸的夹角为,则由矢量合成的平行四边形法则解三角形得：?????
那么船垂直河岸行驶的速度为
所以渡河时间
16．（1）3m/s 2N
，方向沿Y轴的正方向 （2）m/s （3）9m
【解析】
试题分析：根据以上两个图象可求得物体的初速度和加速度，由牛顿第二定律求合力；根据速度与位移的合成求出合速度和和位移．
（1）由图象知：v0x=3m/s，v0y=0，则物体的合初速度为：．
所以物体的初速度v0=3m/s，方向沿x轴的正方向．
物体在x轴的方向有ax=0，
在y轴上由图可知：
由牛顿第二定律得：F合=may=4×0.5=2N，方向沿y轴正方向．
（2）当t=4s时，vx=3m/s，vy=a1t=2m/s，
所以4s
时物体的速度大小为：
（3）当t=6s时，x=v0t=18m，在在y方向上的位移为：
物体的位移为：
点睛：本题主要考查了利用图象分析物体的运动，先求分运动，根据运动的合成求出合运动．
课时作业（含解析)
1．游船在汉江中从西向东匀速直线航行，船上的人正相对于船以1
m/s的速度匀速升起一面旗帜（竖直向上）。当他用20
s升旗完毕时，船匀速行驶了60
m，那么旗相对于岸的速度大小为
A．m/s
B．3
m/s
C．m/s
D．1
m/s
2．下列说法正确的是（ ）
A．物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动
B．物体在变力作用下一定是做曲线运动
C．物体做曲线运动时，速度可能保持不变
D．两个直线运动的合运动一定是直线运动
3．图为从高空拍摄的一张地形照片，河水沿着弯弯曲曲的河床做曲线运动。照片上，另有几处跟P处水流方向相同（ ）
A．三处
B．四处
C．五处
D．六处
4．船在静水中的航速为，水流的速度为．为使船行驶到河正对岸的码头，则相对的方向应为（
）
A．
B．
C．
D．
5．下列关于曲线运动的说法。正确的是（
）
A．做曲线运动的物体，加速度和速度都一定在变化
B．做曲线运动的物体，所受合外力可能为零
C．做曲线运动的物体，速度可能不变
D．做曲线运动的物体，加速度可能不变
6．关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
A．曲线运动一定是变速运动
B．曲线运动的加速度可以一直为零
C．曲线运动的速度大小一定在不断地发生变化
D．在恒力作用下，物体不能做曲线运动
7．曲线运动是自然界普遍的运动形式，下面关于曲线运动的说法中，正确的是（ ）
A．物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动
B．物体在恒定的合外力作用下一定会做直线运动
C．物体做曲线运动时，合外力方向可能发生变化，也可能不变
D．物体在大小不变的合外力作用下必做匀变速曲线运动
8．如图所示，小车m以速度v沿固定斜面匀速向下运动，并通过绳子带动重物M沿竖直杆上滑。则当滑轮右侧的绳子与竖直方向成θ角时，重物M上滑的速度为（ ）
A．
B．
C．
D．
9．如图所示，“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小，在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的( )
A．
B．
C．
D．
10．如图所示，河宽L＝200m，河水的流速大小为3m/s。一小船在静水中的速度v＝4m/s，小船自A处出发，渡河时，船头始终垂直河岸方向，到达对岸B处。下列说法正确的是（ ）
A．小船渡河时间为40s
B．B点在A点下游120m
C．A、B两点间距离为250m
D．船头朝向合适时，小船可以到达A点正对岸
11．某研究性学习小组进行了如下实验：如图1所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡块做成的小圆柱体R．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动．同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R速度大小为____cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图2是____．
12．如图所示，光滑的金属球B放在纵截面为正三角形的物体A与竖直墙壁之间，恰好匀速下滑，已知物体A的重力是B的重力的6倍，问：
(1)物体A向左做_____________运动；
(2)物体A与水平面之间的动摩擦因数μ是__________；
13．如图所示，人在岸上拉船，不计绳与轮之间的摩擦，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为v，此时人拉绳的力大小为F，则此时人拉绳行走的速度大小为_____；如果人匀速行走，则船做_____（填“加速”、“减速”、“匀速”）运动；此时船的加速度大小为___。
14．如图甲所示，竖直放置两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以0.3m/s的速度匀速上浮。现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°，则（sin37°=0.6；cos37°=0.8）
（1）根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为______m/s。
（2）若玻璃管的长度为0.6m，则当红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中，玻璃管水平运动的距离为______m。
（3）如图乙所示，若红蜡块从A点匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右作匀加速直线运动，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。
15．某河宽d=100m，有一机动小船在静水中速度为=5m/s，水流速度是=3m/s．求：
(1)船过河的最短时间?
(2)船头垂直指向河岸过河时，船到达对岸时沿下游移动的距离?
(3)船以最短距离过河时的过河时间?
16．质量
m=4kg
的物体在光滑平面上运动，其相互垂直的两个分速度vx
和vy随时间变化的图象如图所示．求
（1）物体的初速度、合外力的大小和方向；
（2）t1=4s
时物体的速度大小；
（3）t2=6s
时物体的位移大小．
参考答案
1．A
【解析】
选河岸为参考系，船运动的速度
旗子相对于船竖直向上的速度为，故旗子相对于船的速度为
故A正确，BCD错误；
故选A。
2．A
【解析】
A．当恒力的方向与物体运动方向在一条直线上时，物体做直线运动，当恒力的方向相运动方向不在一条直线上时，物体做曲线运动，A正确；
B．如果变力的方向与运动方向始终在一条直线上时，物体仍做直线运动，B错误；
C．物体做曲线运动时，速度方向沿着切线方向时刻改变，C错误；
D．如果两条直线运动中，一个是匀速运动，一个是变速运动，合速度的方向时刻改变，则一定是曲线运动，D错误。
故选A。
3．C
【解析】
做曲线运动的物体，速度方向沿着运动曲线的切线方向，过P点做切线，如图所示
在图中找到与该点平行的切线还有五处，因此有五处跟P处水流方向相同，故C正确，ABD错误。
故选C。
4．C
【解析】
由题中的条件知的合速度垂直于河岸，即垂直于，那么，由矢量合成的平行四边形法则知必须与河岸成一定的角度斜着向上才能满足条件．所以，选项C符合条件正确．
5．D
【解析】
做曲线运动的物体，速度方向一定在变化，速度大小可能变也可能不变；根据合外力是否为恒力可知，加速度的大小可能变也可能不变，加速度的方向可能变也可能不变，故D正确，ABC错误。
故选D。
6．A
【解析】
A．曲线运动的速度方向一定变化，则曲线运动一定是变速运动，故项A正确；
B．曲线运动的速度不断变化，则加速度一定不为零，例如平抛运动，故项B错误；
C．曲线运动的速度大小不一定发生变化，例如匀速圆周运动，故C错误；
D．在恒力作用下，物体也能做曲线运动，例如平抛运动，故D错误。
故选A。
7．C
【解析】
A．如果力的大小变化，方向不变且与物体的速度方向在同一直线上，则物体做直线运动，故A错误；
B．物体在恒定的合外力作用下不一定会做直线运动，如平抛运动，故B错误；
C．物体做曲线运动时，合外力方向可能发生变化，也可能不变，如匀速圆周运动的合力方向发生变化，平抛运动的合力方向不变，故C正确；
D．物体在大小不变的合外力作用下不一定做匀变速曲线运动，如匀速圆周运动，故D错误。
故选C。
8．D
【解析】
将重物M的速度按图示两个方向分解，如图所示
根据运动的合成与分解得
解得，故D正确，ABC错误。
故选D。
9．C
【解析】
“嫦娥一号”探月卫星从M点运动到N，曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；“嫦娥一号”探月卫星同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，所以选项ABD错误，选项C正确．故选C．
【点睛】
解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析“嫦娥一号”探月卫星的受力情况，“嫦娥一号”探月卫星受到指向圆心的力的合力使“嫦娥一号”探月卫星做曲线运动，在切线方向的分力使“嫦娥一号”探月卫星减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了.
10．CD
【解析】
A.过河时间
选项A错误；
BC.B点在A点下游的距离
选项B错误，选项C正确；
D.船速大于水速，根据三角形法则合速度能够垂直河岸方向，选项D正确。
故选D。
11．5
D
【解析】
[1].小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动，有：
y=v0t
解得：
在x轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动，有：
x=at2，
解得：
那么R的速度大小：
[2].因合外力沿x轴，由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D．
12．匀速直线运动
【解析】
[1]将B的速度进行分解，如图
物体沿水平方向的分速度与A向左运动的速度相等，故A向左做匀速直线运动；
[2]对球受力分析，受重力、墙壁的支持力和三角形物体的支持力，如图所示
根据平衡条件，有
再对三角形物体受力分析，受重力、球的压力、支持力和向右的滑动摩擦力，如图所示
竖直方向受力平衡，有
水平方向
又，联立解得
则
13．
加速
【解析】
[1]人拉绳行走的速度沿绳方向，将船的速度沿绳和垂直于绳正交分解，则人拉绳行走的速度大小为
[2]人匀速行走，变大，减小，则增大，所以船做加速运动。
[3]根据牛顿第二定律可知加速度为
14．0.4
0.8
B
【解析】
解：(1)根据平行四边形定则，有：
则有：
(2)在竖直方向上运动的时间为：
则玻璃管在水平方向上运动的距离为：
(3)根据运动的合成与分解，运动的轨迹偏向合外力的方向，则有Q，故选项B正确，A、C、D错误。
15．(1)
（2）
（3）
【解析】
解：(1)当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，则知：
(2)
船头垂直指向河岸过河时，船到达对岸时沿下游移动的距离
(3)小船以最短距离过河时，则静水中的速度斜着向上游，合速度垂直河岸，设与河岸的夹角为,则由矢量合成的平行四边形法则解三角形得：?????
那么船垂直河岸行驶的速度为
所以渡河时间
16．（1）3m/s 2N
，方向沿Y轴的正方向 （2）m/s （3）9m
【解析】
试题分析：根据以上两个图象可求得物体的初速度和加速度，由牛顿第二定律求合力；根据速度与位移的合成求出合速度和和位移．
（1）由图象知：v0x=3m/s，v0y=0，则物体的合初速度为：．
所以物体的初速度v0=3m/s，方向沿x轴的正方向．
物体在x轴的方向有ax=0，
在y轴上由图可知：
由牛顿第二定律得：F合=may=4×0.5=2N，方向沿y轴正方向．
（2）当t=4s时，vx=3m/s，vy=a1t=2m/s，
所以4s
时物体的速度大小为：
（3）当t=6s时，x=v0t=18m，在在y方向上的位移为：
物体的位移为：
点睛：本题主要考查了利用图象分析物体的运动，先求分运动，根据运动的合成求出合运动．