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第五章曲线运动课时作业1曲线运动时间：45分钟分值：100分一、选择题(每小题6分，共48分)1做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是()A速率B速度C加速度 D合外力解析：曲线运动中速度的方向一定改变，而大小却不一定变化，既然方向一定变，那么曲线运动中速度一定发生改变；加速度是由物体所受的合外力来决定的，所以加速度和合外力不一定发生变化，正确选项为B.答案：B2从高处斜向下抛出的物体在各个时刻的速度、加速度方向如图1所示，其中正确的是()A图(a) B图(b)C图(c) D图(d)图1解析：物体在飞行过程中只受重力，方向竖直向下，所以加速度的方向竖直向下，(b)(d)图错在曲线运动中，速度的方向时刻改变，而图(a)中速度的方向保持不变，(a)图错图(c)中速度和加速度的方向都正确，应选图(c)答案：C3对曲线运动中的速度的方向，下列说法正确的是()A在曲线运动中，质点在任一位置的速度方向总是与这一点的切线方向相同B在曲线运动中，质点的速度方向有时也不一定是沿着轨迹的切线方向C旋转雨伞时，伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，故水滴速度方向不是沿其切线方向D旋转雨伞时，伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，水滴速度方向总是沿其轨迹切线方向解析：曲线运动的速度方向总沿该点的曲线的切线方向答案：AD4我们来观察在砂轮上磨刀具的情形当刀具与快速旋转的砂轮接触时，就会看到一束火星从接触点沿着砂轮的切线方向飞出，这些火星是刀具与砂轮接触时擦落的炽热微粒，如图2所示对此现象，下列描述中正确的是()图2A火星微粒由于惯性而做直线运动B火星微粒被擦落时的速度为零，所以做自由落体运动C火星飞出的方向就是砂轮跟刀具接触处的速度方向D火星都是从接触点沿着砂轮的切线方向飞出的解析：曲线运动的速度方向就是该点处的切线方向答案：ACD5如图3所示，一玻璃管中注满清水，水中放一软木塞(软木塞的直径略小于玻璃管的直径，轻重大小适宜，使它在水中能匀速上浮)将玻璃管的开口端用胶塞塞紧(图甲)现将玻璃管倒置(图乙)，在软木塞上升的同时，将玻璃管水平向右加速移动，观察软木塞的运动，将会看到它斜向右上方运动，经过一段时间，玻璃管移至图丁所示位置，软木塞恰好运动到玻璃管的顶端，在下图的四个图象中，能正确反映软木塞运动轨迹的是()图3解析：软木塞可视为做竖直方向上的匀速运动和水平方向上的匀加速运动的合运动，即在相等时间间隔内竖直位移不变，水平位移变大答案：C6某人骑自行车以10 m/s的速度在大风中向东行驶，他感到风正以相对于车的速度从北方吹来，实际上风的速度是()A14 m/s，方向为南偏西45B14 m/s，方向为东偏南45C10 m/s，方向为正北D10 m/s，方向为正南解析：如图4所示，人感觉到的风速是风相对车的速度，是风的一个分速度v2，大小是10 m/s，方向向南，风还有一个与车速相同的分速度v1，方向向东，大小为10 m/s，这个分速度相对车静止，所以人感觉不到实际的风速是由v1和v2合成的，v m/s14 m/s，其方向tan1，即45，故选B.图4答案：B7在光滑水平面上的xOy直角坐标系中，一小球开始时沿x轴方向做速度为v0的匀速直线运动，由于在y轴方向受到一恒力作用，其运动可分解为沿x轴方向的匀速直线运动和沿y轴方向的匀加速直线运动，若小球质量m1 kg，其分运动在同一坐标系中的vt图线如图5所示，则()图5A小球初速度为5 m/sB小球所受恒力为1 NCt5 s时速度方向与初速度方向夹角为45D05 s时间内，小球位移方向与x轴夹角为45解析：由vt图象知小球初速度为5 m/s，由于运动具有独立性，故图线2表示沿y轴的匀加速运动，a m/s21 m/s2，由牛顿第二定律Fma，有F11 N1 N，故小球所受恒力为1 N5 s时小球合速度v m/s5 m/s，方向与初速度方向的夹角满足tan，故45，如图6甲所示.05 s内，sxv0t55 m25 m，syat2152 m12.5 m如图6乙所示，tan，故arctan27，45.图6答案：ABC8(2009广东理基)船在静水中的航速为v1，水流的速度为v2.为使船行驶到河正对岸的码头，则v1相对v2的方向应为()答案：C二、非选择题(9、10每小题8分，11、12、13每小题12分)9当物体的初速度v0和所受的合外力F分别满足下列(1)(4)中所给定的条件时，物体的运动情况将会是A静止B匀速直线运动C匀加速直线运动 D匀减速直线运动E匀变速运动 F曲线运动(1)v00，F0_；(2)v00，F0且恒定，方向相同_；(3)v00，F0且恒定，方向相反_；(4)v00，F0且恒定，方向不在同一条直线上_解析：(1)v00，F0，物体处于平衡状态中的静止，答案为A.(2)v00，F0且恒定，方向相同，物体将做匀加速直线运动，答案为C.(3)v00，F0且恒定，方向相反，物体将做匀减速直线运动，答案为D.(4)v00，F0且恒定，方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动，同时加速度的大小和方向不变，故做匀变速运动，即匀变速曲线运动，答案为EF.答案：(1)A(2)C(3)D(4)EF10如图7所示，水平面上有一物体，小车通过定滑轮用绳子拉它，在图示位置时，若小车的速度为5 m/s，则物体的瞬时速度为_m/s.图7解析：把物体和车的速度分解，分别如图8甲、乙所示，由几何关系得v11v1cos 60，v21v2cos 30，绳上各点速度大小相等，v11v21，代入数值解得v15 m/s.图8答案：511汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用2 min的时间，汽车每行驶半周，速度方向改变多少度？汽车每行驶10 s，速度方向改变多少度？画出汽车在相隔10 s的两个位置处的速度矢量的示意图答案：汽车行驶半周速度方向改变180，汽车每行驶10 s，速度方向改变30，速度矢量示意图如图9所示图912质量m2 kg的物体在光滑的平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图10所示求：图10(1)物体受到的合力；(2)物体的初速度；(3)物体运动的轨迹方程解析：(1)从题图线中可得到：ax1 m/s2，ay0a1 m/s2由牛顿第二定律，可得物体所受合外力为：Fma2 N(2)初速度的大小为：v05.66 m/s(3)物体在x和y方向上的分位移方程分别为：x4t0.5t2y4t消去t得轨迹方程为32x32yy2答案：(1)2 N(2)5.66 m/s(3)32x32yy213一人一猴在玩杂技如图11所示，直杆AB长12 m，猴子在直杆上由A向B匀速向上爬，同时人用鼻子顶着直杆水平匀速运动已知在10 s内，猴子由A运动到B，而人也由甲位置运动到了乙位置已知x90 m，求：图11(1)猴子对地的位移；(2)猴子对人的速度