物理必修21.曲线运动练习题

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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/sC．2.5 cm/s                          D．无法确定                     图13．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2A．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3A．船做变加速运动，vx＝B．船做变加速运动，vx＝v0cos αC．船做匀速直线运动，vx＝D．船做匀速直线运动，vx＝v0cos α8．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 .