高中物理必修二曲线运动含解析

博慧教育—高中物理必修二第一节曲线运动PAGEPAGE4一、多项选择1、关于运动的合成，下列说法正确的是()A．两个直线运动的合运动一定是直线运动B．两个不在一条直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动C．两个匀加速直线运动的合运动一定是直线运动D．一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动可能仍是匀变速直线运动2、河宽为d，水流速度为v1，船在静水中速度为v2，要使小船在渡河过程中通过的路程x最短，下列说法中正确的是()A．v1＜v2时，x＝dB．v1＜v2时，x＝dC．v1＞v2时，x＝dD．v1＞v2时，x＝d3、如图所示，人在岸上拉船，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θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（）A．人拉绳行走的速度为vcosθ

B．人拉绳行走的速度为v/cosθC．船的加速度为

D．船的加速度为4、下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图v的箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线．则其中可能正确是（）A．

B．

C．

D．5、如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为Ff，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时()A．人拉绳行走的速度为vsinθ

B．人拉绳行走的速度为v/cosθC．船的加速度为

D．船的加速度为6、如图所示，将质量为的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为。现将小环从定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为时（图中B处），下列说法正确的是（

）A、小环刚释放时轻绳中的张力一定大于B、小环到达B处时，重物上升的高度也为C、小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于D、小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于7、一个物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动，一个水平力作用在物体上，物体的运动轨迹如图中的实线所示，图中B为轨迹上的一点，虚线是过A、B两点并与轨迹相切的直线，虚线和实线将水平面划分5个区域，则关于施力物体的位置，下面说法正确的是（

）A．如果这个力是引力，则施力物体一定在④区域B．如果这个力是引力，则施力物体一定在②区域C．如果这个力是斥力，则施力物体一定在④区域D．如果这个力是斥力，则施力物体一定在②区域8、一小船在河中xOy平面内运动的轨迹如图2所示，下列判断正确的是

()A．若小船在x方向始终匀速，则在y方向先加速后减速B．若小船在x方向始终匀速，则在y方向先减速后加速C．若小船在y方向始终匀速，则在x方向先减速后加速D．若小船在y方向始终匀速，则在x方向先加速后减速二、选择题9、质点做曲线运动,下列说法正确的是(

)A．质点在某一点的速度，不一定沿曲线在这一点的切线方向B．曲线运动也可能不是变速运动C．当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动D．质点做曲线运动时，加速度方向与速度方向一定垂直22、如图所示，小球a、b用一细直棒相连，a球置于水平地面，b球靠在竖直墙面上。释放后b球沿竖直墙面下滑，当滑至细直棒与水平面成θ角时，两小球的速度大小之比为()A．

B．C．

D．23、有一个质量为2kg的质点在x－y平面上运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是A．质点所受的合外力为3NB．质点的初速度为3m/sC．质点做匀变速直线运动D．质点初速度的方向与合外力的方向垂直24、有一条两岸平行、河水均匀流动、流速恒为v的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头朝向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所走的位移的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船去程与回程所用时间的比值为（）A．B．C．D．25、关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（）A．物体做速率逐渐增加的直线运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同B．物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变C．物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心D．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向不一定与速度方向垂直26、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（）A．x轴正方向B．x轴负方向C．y轴正方向D．y轴负方向三、计算题27、如图所示，水平面上有一物体，人通过定滑轮用绳子拉它，在图示位置时，若人的速度为5m/s，则物体的瞬时速度为多少？28、已知某船在静水中的速率为v1=4m/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=100m，河水的流动速度为v2=3m/s，方向与河岸平行．试分析：（1）欲使船以最短时间渡过河去，航向怎样？最短时间是多少？船发生的位移是多大？（2）欲使船渡河过程中的航行距离最短，船的航向又应怎样？渡河所用时间是多少？四、填空题29、船在100m宽的河中横渡，船在静水中的航速是5m/s，水流的速度为3m/s．试分析：（1）船能否到达正对岸

（填“能”或“不能”）．（2）船至少需要多少时间才能达到对岸

s．（3）船登陆的地点离船出发点的最小距离是

m，需要时间为

s．30、如图，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平，当牵引轮船的绳与水平方向成θ角时，轮船速度为v，绳的拉力对船做功的功率为P，此时绳对船的拉力为

．若汽车还受到恒定阻力f，则汽车发动机的输出功率为

．参考答案一、多项选择1、BD【解析】对于两个匀速直线运动，其加速度均为零．因此，无论这两个分运动在一直线上，还是互成角度，它们的合运动仍是匀速直线运动，B正确；一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动合成，如果这两个分运动在一条直线上，则合运动的加速度与速度也在一条直线上，物体仍做匀变速直线运动，D正确；但若这两个分运动互成角度，合运动的加速度方向与合速度方向就不在一条直线上，物体将做曲线运动，故A错误；两个匀加速直线运动合成，当合加速度a与合速度v在一条直线上时，物体做直线运动，反之，物体做曲线运动，C错误．2、AC【解析】渡河的最短路程有两种情况：当v2＞v1时，可以使实际运动垂直于河岸，即x＝d，A正确，B错误；当v2＜v1时，不可能垂直河岸过河，但存在最短路程，即使实际运动方向与垂直于河岸方向的夹角最小，此时实际速度v与v2垂直，如图所示，由几何关系知最短路程(OA间的距离)x＝d，故C正确，D错误．3、解：A、船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度．如右上图所示根据平行四边形定则有，v人=vcosθ．故A正确，B错误．C、对小船受力分析，如左下图所示，则有Fcosθ﹣f=ma，因此船的加速度大小为，故C正确，D错误；故选：AC．4、解：A、静水速垂直于河岸，合速度的方向偏向下游．且过河时间最短，故A正确．B、根据平行四边形定则知，合速度的方向正好垂直河岸，过河的位移最小．故B正确．C、由于流水速度，因此不可能出现此现象，故C错误；D、船头的指向为静水速的方向，静水速的方向与流水速度的合速度的方向不可能是图示方向．故D错误．故选：AB．5、AC6、AC7、【答案】AD【解析】做曲线运动物体的轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧，所以如果这个力是引力，则施力物体一定在④区域；如果这个力是斥力，则施力物体一定在②区域。故选AD。【考点】曲线运动8、BD解析若小船在x方向始终匀速运动，根据轨迹弯曲方向可知，在相同的x方向位移内，对应y方向的位移先减小后增大故B正确，同理可知D正确．二、选择题9、C10、C11、解：某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为P点的速度方向，故C正确，ABD错误．故选：C．12、解：物体开始做自由下落，轨迹是一条直线，突然受到恒定的水平风力，合力的方向与速度的方向不在同一条直线上，做曲线运动，根据轨迹夹在速度方向和合力方向之间，知B正确，A、C、D错误．故选B．13、B运动的合成和分解．【分析】将小船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，根据平行四边形定则，求出合速度，从而确定运动的轨迹．【解答】解：小船实际的速度是水流速与静水速的合速度，根据平行四边形定则，合速度v=．小船实际的运动沿合速度的方向．故B正确，A、C、D错误．故选：B．14、B考点：考查了运动的合成与分解【名师点睛】对线与CD光盘交点进行运动的合成与分解，此点既有逆着线方向的运动，又有垂直线方向的运动，而实际运动即为CD光盘的运动，结合数学三角函数关系，即可求解15、解：船的运动分解如图：将小船的速度v分解为沿绳子方向的v1和垂直于绳子方向的v2，则：v1=vcosθ；当小船靠近岸时，θ变大，所以cosθ逐渐减小；即：在岸边拉绳的速度逐渐减小，故B正确，ACD错误．故选：B．16、解：将B点的速度分解如右图所示，则有：v2=vA，v2=vBcos30°．解得：vB==故选：D．17、解：人在水中相对于水游动的同时还要随着水一起相对地面向下游漂流，以水为参考系，落水者甲静止不动，救援者做匀速直线运动，则救援者直接沿着ob方向即可对甲实施救助；故选：B．18、解：A、当消防车匀速前进时，根据运动的合成，可知：消防队员一定做匀变速曲线运动，因水平方向存在加速度，则水平方向的速度变化．故A错误，B也错误．C、当消防车匀加速前进时，若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线，其加速度的方向大小不变，所以消防员做匀变速曲线运动；若在一条直线上，则做匀变速直线运动，故C错误；D、当消防车匀减速前进时，根据运动的合成，结合曲线运动条件，则消防队员一定做匀变速曲线运动，故D正确．故选：D．19、解：绳子与水平方向的夹角为θ，根据平行四边形定则有：沿绳子方向的速度v′=vcosθ，沿绳子方向的速度等于B物体的速度，在运动的过程中，θ角减小，则v′增加．所以物体加速上升（并不是匀加速）．物体的加速度方向向上，根据牛顿第二定律，知绳子的拉力大于B物体的重力．故C正确，A、B、D错误．故选C．20、解：其速度方向恰好改变了90°，可以判断恒力方向应为右下方，与初速度的方向夹角要大于90°小于180°才能出现末速度与初速度垂直的情况，因此恒力先做负功，当达到速度与恒力方向垂直后，恒力做正功，动能先减小后增大．所以C正确．故选C21、解：要使小船避开危险区沿直线到达对岸，则有合运动的最大位移为．因此已知小船能安全到达河岸的合速度，设此速度与水流速度的夹角为θ，即有tanθ=所以θ=30°又已知流水速度，则可得小船在静水中最小速度为：v船=v水sinθ=×4m/s=2m/s故选：C22、C23、A24、D25、解：A、物体做加速运动时加速度方向与速度方向相同，根据牛顿第二定律知，加速运动时物体所受合外力方向与速度方向相同，故A正确；B、物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向不一定改变，如平抛运动物体运动速度大小不断改变，方向不断改变，但平抛运动的合外力恒为重力，大小方向都不变，故B错误；C、圆周运动的速度方向与圆周相切，如果合外力方向一定指向圆心，则合外力不改变速度大小，只改变速度方向，做匀速圆周运动，故C错误；D、若物体做曲线运动时速率保持不变，则物体所受合外力必须与速度方向始终垂直，故D错误．故选：A．26、考点：物体做曲线运动的条件．专题：物体做曲线运动条件专题．分析：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．解答：解：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，物体受到的恒力的方向应该斜向右下方，所以只有D符合题意．故选D．点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了．三、计算题27、运动的合成和分解．【分析】将人和物体的速度沿绳子和垂直于绳子方向分解，抓住人和物体沿绳子方向的分速度相等，求出物体的瞬时速度．【解答】解：绳子拉动的速度为物体水平方向运动速度的一个分量，据此答：物体的瞬时速度为28、解：（1）当船头垂直对岸行到对岸时，所需要的时间最短，最短时间为：t===25s船沿着水流方向的位移大小：s=vst=3×25=75m；船发生的位移是：x===125m；（2）欲使船航行距离最短，需使船的实际位移（合位移）与河岸垂直，则船的合速度为：υ==m/s，t==s=s；答：（1）欲使船渡河时间最短，船应垂直河岸渡河，最短时间是25s，船经过的位移是125m；（2）欲使船航行距离最短，船的合速度垂直河岸渡河，船头指向河的上游，与河岸夹角为α，且；渡河时间s．四、填空题29、解：（1）因船在