物理必修21.曲线运动练习题
展开训练2 习题课:曲线运动
[基础题]
1.关于合运动、分运动的说法,正确的是 ( )
A.合运动的位移为分运动位移的矢量和
B.合运动的位移一定比其中的一个分位移大
C.合运动的速度一定比其中的一个分速度大
D.合运动的时间一定比分运动的时间长
2.如图1所示,竖直放置且两端封闭的玻璃管内注满清水,水中放一个
用红蜡做成的圆柱体,玻璃管倒置时圆柱体能匀速运动.已知圆柱体
实际运动的速度是5 cm/s,θ=30°,则玻璃管水平运动的速度是
( )
A.5 cm/s B.4.33 cm/s
C.2.5 cm/s D.无法确定 图1
3.关于运动的合成,下列说法中正确的是 ( )
A.两个直线运动的合运动,一定是直线运动
B.两个直线运动的合运动,可能是曲线运动
C.两个互成角度的匀速直线运动的合运动,一定是匀速直线运动
D.两个互成角度的匀加速直线运动的合运动,一定是匀加速直线运动
4.你以相对于静水不变的速度垂直渡河,当你游到河中间时,水流速度突增,则你实际所用时间与预定时间相比 ( )
A.增大 B.不变 C.减少 D.无法确定
5.某船以恒定的速率渡河,水流速度恒定(小于船速).若要使船垂直到达对岸,则
( )
A.船应垂直河岸航行
B.船的航行方向应偏向上游一侧
C.船不可能沿直线到达对岸
D.河的宽度一定时,船到对岸的时间是任意的
[能力题]
6.如图2所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车下
装有吊着物体B的吊钩,在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊
臂方向做匀速直线运动的同时,吊钩将物体B向上吊起,A、B之
间的距离以d=H-2t2(SI)(SI表示国际单位制,式中H为吊臂离地
面的高度)规律变化,则物体做 ( ) 图2
A.速度大小不变的曲线运动
B.速度大小增加的曲线运动
C.加速度大小、方向均不变的曲线运动
D.加速度大小、方向均变化的曲线运动
7.如图3所示,某人用绳通过定滑轮拉小船,设人匀速拉绳的速度为v0,绳某时刻与水平方向夹角为α,则船的运动性质及此时刻小船水平速度vx为 ( )
图3
A.船做变加速运动,vx=
B.船做变加速运动,vx=v0cos α
C.船做匀速直线运动,vx=
D.船做匀速直线运动,vx=v0cos α
8.如图4所示,在水平地面上以速度v1做匀速直线运动的汽车,用绳子通过定滑轮吊起一个物体,若设被吊物体的速度为v2,求:
(1)两绳夹角为θ时,物体上升的速度大小;
(2)在汽车做匀速直线运动的过程中,物体是加速上升还是减速上升? 图4
(3)绳子对物体的拉力F与物体所受重力mg的大小关系如何?
[探究与拓展题]
9.已知某船在静水中的速度为v1=4 m/s,现让船渡过某条河,假设这条河的两岸是理想的平行线,河宽为d=100 m,水流速度为v2=3 m/s,方向与河岸平行,
(1)欲使船以最短时间渡河,航向怎样?最短时间是多少?船发生的位移有多大?
(2)欲使船以最小位移渡河,航向又怎样?
答案 1.A 2.B 3.BC 4.B 5.B 6.BC 7.A 8.(1)v1sin θ (2)加速上升 (3)F>mg 9.解析 (1)由题意知,当船在垂直于河岸方向上的分速度最大时,渡河所用时间最短,河水流速平行于河岸,不影响渡河时间,所以当船头垂直于河岸向对岸渡河时,所用时间最少.则最短时间为t===25 s.如图所示,当船到达对岸时,船沿河流方向也发生了位移,由直角三角形的几何知识可得,船的位移为l=,由题意可得x=v2t=3 m/s×25 s=75 m,代入得l=125 m.
(2)分析可知,当船的实际移动速度方向垂直于河岸时,船的位移最小,因船在静水中的速度为v1=4 m/s,大于水流速度v2=3 m/s,故可以使船的实际速度方向垂直于河岸.如图所示,设船头斜指向上游河对岸,且与河岸所成夹角为θ,则有v1cos θ=v2,cos θ==,θ=arcos ,故船头斜指向上游河对岸,且与河岸所成的夹角为arcos .
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