高中物理必修二5.1-5.3综合检测教师卷(含答案).doc

2014-2015学年度曲线运动专题一、选择题（题型注释）1如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其图象如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的图象如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是A猴子的运动轨迹为直线B猴子在2 s内做匀变速曲线运动Ct=0时猴子的速度大小为8 msD猴子在2 s内的加速度大小为4 ms2【答案】BD【解析】试题分析：猴子在竖直方向做初速度为8m/s，加速度为4m/s2的匀减速运动，水平方向做速度为4m/s的匀速运动，其合运动为曲线运动，故猴子在2 s内做匀变速曲线运动，选项B正确，A错误；t=0时猴子的速度大小为，选项C错误；猴子在2 s内的加速度大小为4 ms2，选项D正确；故选BD.考点：运动的合成.2质点仅在恒力F的作用下,由O点运动到A点的轨迹如图所示,在A点时速度的方向与x轴平行,则恒力F的方向可能沿（ ）Ax轴正方向 By轴负方向 Cy轴正方向 Dx轴负方向【答案】B【解析】试题分析：由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知，合力的方向指向轨迹的凹向，且速度方向不断向合外力方向靠近，则物体受到的恒力的方向应该斜向右下方，所以只有B符合题意故选B.考点：曲线运动的条件.3一带正电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是减小的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中符合题意的是（虚线是曲线在b点的切线）（ ）【答案】D【解析】试题分析：做曲线运动的物体在运动过程中受到的合力指向轨迹的内侧，故AB错误；由于速度减小，即电场力方向与速度方向夹角为钝角，故D正确考点：考查了曲线运动4如图所示，水平面上的小车向左运动，系在车后缘的轻绳绕过定滑轮，拉着质量为的物体上升。若小车以的速度匀速直线运动，当车后的绳与水平方向的夹角为时，物体的速度为，绳对物体的拉力为，则下列关系式正确的是（ ）A B C D【答案】D【解析】试题分析：小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，由题意中夹角为，由几何关系可得：v2=v1cos，因v1不变，而当逐渐变小，故v2逐渐变大，物体有向上的加速度，当物体加速上升时，处于超重状态，Tmg，故D正确，ABC错误；故选：D考点：速度的分解；牛顿第二定律.5一质点在xoy平面内运动的轨迹如图所示，下列判断正确的是（ ）A若x方向始终匀速，则y方向先加速后减速B若x方向始终匀速，则y方向先减速后加速C若y方向始终匀速，则x方向先减速后加速D若y方向始终匀速，则x方向一直加速【答案】B【解析】试题分析：由图中运动的轨迹可知，若x方向始终匀速，则y方向刚开始变化快，中间变化慢，最后又变化快，故其运动是先减速后加速，A错误，B正确；若y方向始终匀速，则x方向应该先加速后减速，故CD均错误。考点：运动的快慢。6游泳运动员以恒定的速率垂直于河岸渡河，当水速突然变大时，对运动员渡河时间和经历的路程产生的影响是 ( )A路程变大，时间不变B路程变大，时间延长C路程变大，时间缩短D路程和时间均不变【答案】A【解析】试题分析：船实际参与了两个分运动，沿船头指向的匀速运动和沿水流方向的匀速运动，两分运动同时发生，互不影响，因而渡河时间等于沿船头方向分运动的时间；水流的速度突然变大时，对垂直河岸的运动没有影响，又船速是恒定的，所以渡河的时间是不变的沿水流方向速度增大，相等时间内沿水流方向位移增大，路程增大，A正确。考点：运动的合成和分解7 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度v匀速向右运动时，物体P的速度为( )Av Bvcos C. Dvcos2【答案】 B【解析】试题分析: 根据小车的运动情况得出P的运动情况设绳子与水平方向的夹角为，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于P的速度，根据平行四边形定则得，vP=vcos ，故B正确，A、C、D错误。考点：运动的合成和分解8在2014年的某省抗洪战斗中，一摩托艇要到正对岸抢救物质，关于该摩托艇能否到达正对岸的说法中正确的是（ ）A. 只要摩托艇向正对岸行驶就能到达正对岸B. 由于水流有较大的速度，摩托艇不能到达正对岸C. 虽然水流有较大的速度，但只要摩托艇向上游某一方向行驶，一定能到达正对岸D. 有可能不论摩托艇怎么行驶，他都不能到达正对岸【答案】D【解析】试题分析：若摩托艇在静水中的速度大于水流的速度，只要方向朝水流的上游，找一个合适的角度使摩托艇沿河岸的速度等于水流的速度，就能到达正对岸，若摩托艇在静水中的速度小于水流的速度，无论朝那个方向开，都不会到达正对岸，只能到达对岸的下游某个地方，因此D正确，ABC错误。考点：速度的合力与分解9（4分）如图所示，人在岸上用轻绳拉船，若人匀速行进，则船将做（ ）A.匀速运动 B.匀加速运动C.变加速运动 D.减速运动【答案】C【解析】试题分析：对小船进行受力分析，抓住船在水平方向和竖直方向平衡，运用正交分解分析船所受的力的变化解：由题意可知，人匀速拉船，根据运动的分解与合成，则有速度的分解，如图所示：V1是人拉船的速度，V2是船行驶的速度，设绳子与水平夹角为，则有：V1=V2cos，随着增大，由于V1不变，所以V2增大，且非均匀增大故C正确，ABD错误故选C点评：解决本题的关键能够正确地对船进行受力分析，抓住水平方向和竖直方向合力为零，根据平衡分析10欲划船渡过宽100m的河，船相对河岸的速度v1=4m/s，水流速度v2=3m/s，则下列说法中正确是 （ ）A过河的最短时间是20s B过河的最短时间是25sC过河的最小位移是125m D过河的最小位移是80m【答案】B【解析】试题解析：根据运动独立性原理，当船头垂直于河岸的方向渡河时，所用的时间最短，故最短时间为t=25s，所以A错误，B正确；由于船相对河岸的速度大于水流的速度，故船可以以垂直于河岸的方向渡河，所以过河的最小位移为岸的宽度100m，所以C、D均错误。考点：运动的合成。11质量为2kg的物体在x-y平面做曲线运动，在x方向的速度图像如图所示，y方向以4m/s匀速运动，下列说法正确的是： ( )A. 质点的初速度为5m/sB. 质点所受的合外力为6N C. 质点初速度的方向与合外力方向垂直 D. 2s末速度大小为6m/s 【答案】A【解析】试题分析：据题意，物体在x方向做初速度为3m/s的匀加速直线运动，在y方向做匀速直线运动，则质点初始合速度为：5m/s故选项A正确；物体只在x方向受力，而x方向加速度为：，据牛顿第二定律可以求得合力为：，故选项B错误；质点初速度方向与x方向夹角为：，即，则选项C错误；2s末质点速度为：，故选项D错误。考点：本题考查曲线运动。12 关于曲线运动的性质，以下说法正确的是 （）A曲线运动一定是变速运动 B曲线运动一定是变加速运动C变速运动不一定是曲线运动 D运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动一定是直线运动【答案】AC【解析】试题分析：曲线运动的速度方向时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，A对；物体做曲线运动的条件是其速度方向和受力方向不在同一直线上，加速度不一定改变，B错；变速运动可以是直线运动，也可以是曲线运动，C对；运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动不一定是直线运动，因它们的方向可以变化，如匀速圆周运动，D错，所以本题选择AC。考点：曲线运动13如图所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度v0同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为37和53，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为（ ）A.16 9 B. 916 C.3 4 D.43【答案】B【解析】试题分析：对于A落到坡面上时即，对于B落到坡面上时即，所以，B正确。 考点：平抛运动 14如图，斜面与水平面之间的夹角为45，在斜面底端A点正上方高度为10m处的O点，以5 m/s的速度水平抛出一个小球，飞行一段时间后撞在斜面上，这段飞行所用的时间为（g=10m/s2）A2s Bs C1s D0.5s【答案】C【解析】试题分析：设小球撞到斜面AB中间的一点D上，则小球的水平运动的时间与竖直下落的时间相等，设飞行时间为t，则根据几何关系可得：v0t=10mgt2，代入数据解之得t=1s，故选项C正确。考点：自由落体运动。15红蜡块能在玻璃管的水中漂浮上升，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【答案】B【解析】试题分析：红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动，即竖直方向上合力为零，在水平方向上向右做匀加速直线运动，所以水平方向上合力向右，故红蜡块受到的合力方向向右，由于物体做曲线运动受到的合力指向轨迹的凹侧，所以轨迹应为Q，B正确考点：考查了运动的合成与分解16一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小如图所示，分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向，你认为正确的是【答案】B【解析】试题分析：曲线运动过程中受到的合力指向轨迹的内侧，因为速度减小，所以合力方向与速度方向夹角为钝角，故B正确；考点：考查了曲线运动17质量为2kg的物体在xy平面上作曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是：A质点的初速度为5m/sB质点所受的合外力为3NC质点初速度的方向与合外力方向垂直D2s末质点速度大小为6m/s【答案】AB【解析】试题分析：由x方向的速度图象可知，在x方向的初速度为3m/s，加速度为，受力Fxma=21.5N=3 N，由y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，速度为vy=4 m/s，受力Fy=0因此质点的初速度为，受到的合外力为3 N，故A B正确合外力方向在x轴方向上，所以质点初速度方向与合外力方向不垂直故C错误2 s末质点速度应该为，D错误故选AB考点：运动的合成.四、实验题（题型注释）18某学生在做“研究平抛物体运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为物体运动一段时间后的位置，根据图4所示，求出物体做平抛运动的初速度大小为_ (g取10 ms2) 图4【答案】 【解析】由AB、BC水平距离相同可知，A到B、B到C运动时间相同，设为T，在竖直方向有，水平方向由AB=vT，v=19在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：_ A通过调节使斜槽的末端保持水平B每次释放小球的位置必须不同C每次必须由静止释放小球D记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降E小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触F将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）一个同学在研究平抛物体的运动实验中，只画出了如下图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得=0.2m。又量出他们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，g取10m/s2，利用这些数据，可求得：物体从A到B所用的时间T= s物体抛出时的初速度为_ _m/s物体经过B点的速度大小为_ _m/s【答案】（1） ACE （2） 0.1 ， 2 ， 2.5 。【解析】（1）每次释放小球的位置必须相同，才能保证小球运动轨迹相同，B错；记录小球位置用的木条（或凹槽）不必等距离下降，D错；将球的位置记录在纸上后，取下纸，应用平滑的曲线连接，F错（2），B点速度可分解为竖直和水平的，竖直方向的分速度为AC竖直位移的平均速度，再由勾股定理可求出B点的合速度五、计算题（题型注释）20（12分）欲划船渡过宽100m的河，船相对河岸的速度v1=5m/s，水流速度v2=3m/s，（1）若小船在最短时间过河，船头应怎样放置，且渡河的最短时间是多少？（2）若小船渡河位移最短，船头应怎样放置？且渡河的时间是多少？（3）若水流速度变为6m/s，而船速不变，则渡河的最短位移是多少？【答案】（1）20s；（2）船头与河水流速的夹角为53；25s；（3）120m。【解析】试题分析：（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t最短=20s；（2）小船以最短距离过河时，则静水中的速度应该斜着指向上游，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法则解三角形得：cos=0.6，故船头与河水流速的夹角为53；则船垂直河岸行驶的速度为v=m/s=4m/s；所以渡河时间为t=25s；（3）若水流速度为6m/s，则船速小于水速，故船不能垂直河岸渡河。当合速度的方向与静水速度的方向垂直时，渡河的位移最短，设渡河的最小位移为x，则有，解得x=120m。考点：速度的合成。21从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体，经2s落地，g取10m/s2，求：（1）物体抛出时的高度；（2）物体抛出点与落地点的水平距离；（3）速度方向与水平方向的夹角的正切tan。【答案】（1）（2）（3）【解析】试题分析：（1）抛体运动在竖直方向上做自由落体运动，所以（2）在水平方向上做匀速直线运动，所以又（3）竖直方向上的速度为，故考点：考查了平抛运动规律的应用22如图所示，飞机离地面高度为H=500m，飞机的水平飞行速度为v1=100m/s，追击一辆速度为v2=20m/s同向行驶的汽车，欲使炸弹击中汽车，飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹？(不考虑空气阻力)Hv1v2【答案】800m【解析】试题分析：炸弹从出发到击中汽车的时间为t解得：t=10s炸弹水平方向位移为x1x1