【導(dǎo)學(xué)案】2021年高中物理人教版必修二教師用書(shū)-5.1-曲線運(yùn)動(dòng)-配套練習(xí)

1.若已知物體的速度方向和它所受合力的方向,如圖所示,則可能的運(yùn)動(dòng)軌跡是()?！窘馕觥恳罁?jù)力的方向與軌跡和速度方向之間的關(guān)系推斷C項(xiàng)正確?！敬鸢浮緾2.下列說(shuō)法正確的是()。A.物體在恒力作用下可能做曲線運(yùn)動(dòng)B.物體在變力作用下不行能做曲線運(yùn)動(dòng)C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其速度方向與加速度的方向不在同始終線上D.物體在變力作用下有可能做曲線運(yùn)動(dòng)【解析】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件:物體所受合外力的方向與它的速度方向不在同一條直線上。這里合外力并未限定是變力還是恒力。物體可以受一個(gè)力,也可以受多個(gè)力;受力可以是恒力,也可以是變力,所以A、C、D正確,B錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼CD3.游泳運(yùn)動(dòng)員以恒定的速率垂直河岸橫渡,當(dāng)水速突然增大時(shí),對(duì)運(yùn)動(dòng)員橫渡所經(jīng)受的路程、時(shí)間產(chǎn)生的影響為()。A.路程增長(zhǎng)、時(shí)間不變B.路程增長(zhǎng)、時(shí)間縮短C.路程增長(zhǎng)、時(shí)間增長(zhǎng)D.路程與時(shí)間均與水速無(wú)關(guān)【解析】由于渡河時(shí)間只取決于河寬和運(yùn)動(dòng)員的速度,與水速無(wú)關(guān),因此,渡河時(shí)間不變。但路程s=v合t,所以,當(dāng)水速增大時(shí),合速度會(huì)增大,路程就會(huì)增大?！敬鸢浮緼4.在曲線運(yùn)動(dòng)中,假如運(yùn)動(dòng)物體的速率保持不變,那么物體的加速度()。A.肯定不為零B.大小不變,方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向全都C.大小不變,某點(diǎn)的加速度的方向與該點(diǎn)的曲線的切線方向全都D.大小和方向由物體所受到的合外力打算【解析】物體做速率不變的曲線運(yùn)動(dòng),合外力始終與軌跡垂直,由a=知,a≠0,選項(xiàng)A、D正確。【答案】AD5.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,在其軌跡上某一點(diǎn)處的加速度的方向()。A.為通過(guò)該點(diǎn)的曲線的切線方向B.與物體在這一點(diǎn)時(shí)所受的合外力方向垂直C.與物體在這一點(diǎn)的速度方向全都D.與物體在這一點(diǎn)的速度方向的夾角肯定不為零【解析】加速度由合外力打算,與速度的大小和方向無(wú)關(guān),但加速度方向與速度方向不在同一條直線上是物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,選項(xiàng)D正確?！敬鸢浮緿6.如圖所示,小鐵球m以初速v0在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)后,受到磁極的側(cè)向作用力而做如圖所示的曲線運(yùn)動(dòng),且經(jīng)過(guò)D點(diǎn),從圖可知磁極的位置及極性可能是()。A.磁極在A位置,極性肯定是N極B.磁極在B位置,極性肯定是S極C.磁極在C位置,極性肯定是N極D.磁極在B位置,極性無(wú)法確定【解析】鐵球受磁極的吸引力而做曲線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向只會(huì)向所受吸引力的方向偏轉(zhuǎn),因而磁極位置只可能在B點(diǎn)而不行能在圖中的A點(diǎn)或C點(diǎn)。由于磁極的N極和S極對(duì)鐵球都有吸引力,故極性無(wú)法確定?！敬鸢浮緿7.飛機(jī)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于突發(fā)性災(zāi)難的救援工作當(dāng)中。圖示為交通部海上救助飛行隊(duì)將一名在海上身受重傷、生命垂危的漁民接到岸上的情景。為了達(dá)到最快速的救援效果,如圖所示,飛機(jī)經(jīng)常一邊勻速收攏纜繩提升傷員,一邊沿著水平方向勻速飛向岸邊。(1)從運(yùn)動(dòng)合成的觀點(diǎn)來(lái)看,在此情景中傷員同時(shí)參與了哪兩個(gè)運(yùn)動(dòng)?(2)傷員的哪個(gè)運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng),哪個(gè)運(yùn)動(dòng)是分運(yùn)動(dòng)?(3)假如已知飛機(jī)勻速飛行的速度為v1,勻速收攏纜繩的速度為v2,那么傷員的運(yùn)動(dòng)軌跡是怎樣的?(豎直向上為y軸正方向,水平向右為x軸正方向)【解析】(1)傷員參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng):一個(gè)是豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng),另一個(gè)是水平方向上的勻速運(yùn)動(dòng)。(2)傷員斜向上的運(yùn)動(dòng)是他的合運(yùn)動(dòng)(實(shí)際運(yùn)動(dòng))。分運(yùn)動(dòng)是豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng)和水平方向上的勻速運(yùn)動(dòng)。(3)由于傷員的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是相互垂直的,所以傷員的實(shí)際速度為v=,大小肯定,傷員做斜向上的勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的軌跡方程為y=·x?！敬鸢浮恳?jiàn)解析8.如圖所示,紅蠟塊能在玻璃管的水中勻速上升,若紅蠟塊在A點(diǎn)勻速上升的同時(shí),使玻璃管水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡是圖中的()。A.直線PB.曲線QC.曲線R D.無(wú)法確定【解析】紅蠟塊豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還要水平向右勻加速直線運(yùn)動(dòng),合速度大小、方向都在變化,而所受到的合外力的方向卻是不變的,所以,運(yùn)動(dòng)軌跡必定是曲線,A錯(cuò)誤;又由于合外力的方向肯定指向曲線的凹側(cè),所以軌跡只能是Q,不行能是R,B正確,C錯(cuò)誤。【答案】B9.質(zhì)點(diǎn)以初速度v0從A點(diǎn)開(kāi)頭在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),由于受水平斥力的作用,物體的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的實(shí)線所示,B為該軌跡上的一點(diǎn),虛線是過(guò)A、B兩點(diǎn)并與該軌跡相切的切線,虛線和實(shí)線將水平面劃分為5個(gè)區(qū)域。對(duì)于施力物體位置的推斷,下列說(shuō)法正確的是()。A.施力物體在①②③⑤區(qū)域均有可能B.施力物體可能在①②③區(qū)域C.施力物體肯定在①區(qū)域D.施力物體肯定在②區(qū)域【解析】物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),其所受合外力方向總是指向曲線的內(nèi)側(cè)。因此,好像施加斥力的物體在①②③⑤區(qū)域均有可能,但由于本題中有條件“虛線是過(guò)A、B兩點(diǎn)并與該軌跡相切的切線”,據(jù)此分析,若施力物體在③⑤區(qū)域施加斥力,則曲線要向①區(qū)域彎曲;若在①區(qū)域施加斥力,則曲線將越過(guò)所畫(huà)曲線進(jìn)入③區(qū)域。因此施力物體只能在②區(qū)域,故選項(xiàng)D正確。【答案】D10.如圖所示,一個(gè)劈形物體M各面均光滑,上表面水平,在其水平面上放一光滑小球m,現(xiàn)使劈形物體從斜面上由靜止開(kāi)頭釋放,則小球在遇到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是(斜面足夠長(zhǎng))()。A.沿斜面對(duì)下的直線 B.豎直向下的直線C.無(wú)規(guī)章曲線 D.拋物線【解析】在劈形物體沿斜面下滑的過(guò)程中,光滑小球只在豎直方向受力,由于是從靜止開(kāi)頭運(yùn)動(dòng),故小球不行能做曲線運(yùn)動(dòng),而只做豎直向下的直線運(yùn)動(dòng),故B選項(xiàng)正確?！敬鸢浮緽11.水滴自高處由靜止開(kāi)頭下落,在落地前的過(guò)程中遇到水平方向吹來(lái)的風(fēng),則()。A.風(fēng)速越大,水滴下落的時(shí)間越長(zhǎng)B.風(fēng)速越大,水滴下落的時(shí)間越短C.水滴下落的時(shí)間與風(fēng)速無(wú)關(guān)D.水滴落地前的速度是沿風(fēng)速方向的速度和自由下落速度兩者的合速度【解析】在有風(fēng)的狀況下,雨滴的運(yùn)動(dòng)是雨滴自由下落運(yùn)動(dòng)和風(fēng)吹作用下雨滴水平“飄動(dòng)”兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),因此選項(xiàng)D正確。依據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,雨滴在豎直方向上的自由下落這一分運(yùn)動(dòng)不會(huì)受風(fēng)速的影響,因此雨滴下落的時(shí)間與風(fēng)速的大小無(wú)關(guān),故選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確?！敬鸢浮緾D12.如圖所示,塔吊臂上有一個(gè)可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車(chē)A,小車(chē)下裝有吊著物體B的吊鉤。當(dāng)小車(chē)A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),吊鉤將物體B向上吊起,A、B之間的距離以d=H-2t2(SI)(SI表示國(guó)際單位制,式中H為吊臂離地面的高度)的規(guī)律變化,則物體B做()。A.速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)B.速度漸漸增大的曲線運(yùn)動(dòng)C.加速度的大小和方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng)D.加速度的大小和方向均變化的曲線運(yùn)動(dòng)【解析】物體B參與了兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng):在水平方向上與小車(chē)A以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動(dòng);在豎直方向上,由于A、B之間的距離以d=H-2t2(SI)的規(guī)律變化,物體B與地面之間的豎直距離s=2t2=at2,所以物體B在豎直方向上以a=4m/s2的加速度向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則物體B做加速度大小、方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng),且速度不斷增加。故選項(xiàng)B、C正確。【答案】BC13.在飛機(jī)上空投物體時(shí),飛機(jī)正在500m的高空以108km/h的速度水平勻速飛行。由于降落傘的作用,物體離開(kāi)飛機(jī)后很短時(shí)間內(nèi)便在空中做勻速運(yùn)動(dòng),降落傘和物體豎直下降的速度為5m/s。求:(1)物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(2)物體在下降過(guò)程中水平方向移動(dòng)的距離?！窘馕觥?1)空投的物體和降落傘參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng):水平分運(yùn)動(dòng)和豎直分運(yùn)動(dòng)。物體下降的時(shí)間:t==s=100s。(2)依據(jù)運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性,物體在水平方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也為100s。物體離開(kāi)飛機(jī)后,其水平分運(yùn)動(dòng)的速度等于飛機(jī)的速度,即vx=108km/h=30m/s,則物體的水平位移x=vxt=30×100m=3000m?！敬鸢浮?1)100s(2)30