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1、第二模塊 第4章 第1單元
一、選擇題
1.(2020年巢湖模擬)關于力和運動的關系,下列說法中正確的是
( )
A.做直線運動的物體一定受到外力的作用
B.做曲線運動的物體一定受到外力的作用
C.物體受到的外力越大,其運動速度越大
D.物體受到的外力越大,其運動速度的變化越快
解析:若物體做勻速直線運動可以不受外力作用,所以A錯.做曲線運動的物體,加速度不為零,一定受到外力的作用,B對.物體受到的外力越大,只能說明其加速度越大,C錯,D對.
答案:BD
2.跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項目,當運動員從直升飛機由靜止跳下后,在下落過程中不免會受到水平風力
2、的影響,下列說法中正確的是
( )
A.風力越大,運動員下落時間越長,運動員可完成更多的動作
B.風力越大,運動員著地速度越大,有可能對運動員造成傷害
C.運動員下落時間與風力無關
D.運動員著地速度與風力無關
解析:運動員下落過程中,下落時間僅與豎直方向的運動有關,與水平方向的運動無關,即A錯,C正確.著地速度是豎直方向速度與風速的合成,即B正確.D錯.
答案:BC
3.一個質點受兩個互成銳角的恒力F1和F2作用,由靜止開始運動,若運動過程中保持二力方向不變,但F1突然增大到F1+ΔF,則質點以后
( )
A.一定做勻變速曲線運動
B.在相等時間內速度的變化一定相等
3、
C.可能做勻速直線運動
D.可能做變加速曲線運動
解析:本題主要考查物體做曲線運動的條件、物體做勻變速運動的條件,分別分析如下:
F1、F2為恒力,質點從靜止開始做勻加速直線運動,F(xiàn)1突變后仍為恒力,但合力的方向與速度方向不再共線,所以物體將做勻變速曲線運動,故A正確.
由加速度的定義a=知在相等時間Δt內Δv=a·Δt必相等,故B正確.
勻速直線運動的條件是F合=0,所以不可能做勻速直線運動,故C錯.
由于F1突變后,F(xiàn)1+ΔF和F2的合力仍為恒力,故加速度不可能變化,故D錯.
答案:AB
4.某人站在自動扶梯上,經過t1時間從一樓升到二樓,如果自動扶梯不運動,人沿著扶梯
4、從一樓走到二樓的時間為t2.現(xiàn)使自動扶梯正常運動,人也保持原有速度沿扶梯向上走,則人從一樓到二樓的時間是
( )
A.t2-t1 B.
C. D.
解析:扶梯運動的速度v1=,人運動的速度v2=,所求情況下的速度v3=v1+v2,所以t==,故C正確.
答案:C
5.在抗洪搶險中,戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人.假設江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度為v1,摩托艇在靜水中的速度為v2,戰(zhàn)士救人的地點A離岸邊最近處O的距離為d.若戰(zhàn)士想在最短時間內將人送上岸,則摩托艇登陸的地點離O點的距離為
( )
A. B.0
C.
5、 D.
解析:依題意畫出物理情景示意圖,若要在最短時間內靠岸,則必須要求摩托艇相對于水的速度v2的方向垂直于河岸,由于同時參與水的運動,摩托艇將相對河岸沿合速度v的方向運動,在B點登陸.由圖示幾何關系可以看出,速度三角形與位移三角形相似,故有=,x=d.可見該題的正確選項為C.
圖16
答案:C
6.如圖17所示,在長約80 cm~100 cm、一端封閉的玻璃管中注滿清水,水中放一個用紅蠟做成的小圓柱體(小圓柱體恰能在水中勻速上浮),將玻璃管的開口端用膠塞塞緊.然后將玻璃管豎直倒置,在紅蠟塊勻速上浮的同時使玻璃管緊貼黑板面水平向右勻加速移動,你正對黑板面將看到紅蠟塊相對于黑板面的移
6、動軌跡可能是下圖中的
( )
圖17
解析:紅蠟塊水平向右勻加速運動,豎直向上勻速運動,運動軌跡為曲線,并且是拋物線,選項C對.
答案:C
7.在光滑的水平面上有一質量為2 kg的物體,受幾個共點力作用做勻速直線運動,現(xiàn)突然將與速度反方向的大小為2 N的力水平旋轉90°,則關于物體運動情況的敘述正確的是( )
A.物體做速度大小不變的曲線運動
B.物體做加速度為 m/s2的勻變速曲線運動
C.物體做速度越來越小的曲線運動
D.物體做非勻變速曲線運動,其速度越來越大
解析:物體做勻速直線運動,則可知F合=0,當將與速度反方向大小為2 N的力旋轉90°,F(xiàn)合大小也變
7、為2 N,與速度方向成45°,且大小恒定,故物體將做加速度為 m/s2的勻變速曲線運動,故B正確.
答案:B
8.(2020年濟南模擬)一物體運動規(guī)律是x=3t2 (m),y=4t2 (m),則下列說法中正確的是
( )
A.物體在x軸和y軸方向上都是初速度為零的勻加速直線運動
B.物體的合運動是初速度為零、加速度為5 m/s2的勻加速直線運動
C.物體的合運動是初速度為零、加速度為10 m/s2的勻加速直線運動
D.物體的合運動是加速度為5 m/s2的曲線運動
解析:由x=3t2及y=4t2知物體在x、y方向上的初速度為0,加速度分別為ax=6 m/s2,ay=8 m/s2
8、,故a==10 m/s2.
答案:AC
9.一個質點在恒力F作用下,在xOy平面內從O點運動到A點的軌跡如圖18所示,且在A點時的速度方向與x軸平行,則恒力F的方向可能是
( )
圖18
A.沿x軸正方向
B.沿x軸負方向
C.沿y軸正方向
D.沿y軸負方向
解析:由圖線可知vy>0逐漸減小直至為零,結合提供選項可知D對.
答案:D
10.一條自西向東的河流,南北兩岸分別有兩個碼頭A、B,如圖19所示.已知河寬為80 m,河水水流的速度為5 m/s,兩個碼頭A、B沿水流的方向相距100 m.現(xiàn)有一種船,它在靜水中的行駛速度為4 m/s,若使用這種船渡河,且沿直線運動
9、,則
( )
圖19
A.它可以正常來往于A、B兩個碼頭
B.它只能從A駛向B,無法返回
C.它只能從B駛向A,無法返回
D.無法判斷
解析:由于河寬d=80 m,A、B間沿水流方向的距離為l=100 m,所以當船頭指向正對岸時有=,此時合速度剛好沿AB的連線,可以使船從A運動到B,若從B向A運動,則由于水速大于船速,不論船向哪個方向,則渡船均不可能回到A點,只可能向下游運動.故選項B正確.
答案:B
11.(2020年廣東六校聯(lián)考)質量為2 kg的質點在x-y平面上做曲線運動,在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖20所示,下列說法正確的是
( )
圖20
10、
A.質點的初速度為5 m/s
B.質點所受的合外力為3 N
C.質點初速度的方向與合外力方向垂直
D.2 s末質點速度大小為6 m/s
解析:由x方向的速度圖象可知,在x方向的加速度為1.5 m/s2,受力Fx=3 N,由在y方向的位移圖象可知在y方向做勻速直線運動,速度為vy=4 m/s,受力Fy=0.因此質點的初速度為5 m/s,A選項正確;受到的合外力為3 N,B選項正確;顯然,質點初速度方向與合外力方向不垂直,C選項錯誤;2 s末質點速度應該為v= m/s=2 m/s,D選項錯誤.
答案:AB
二、計算題
12.小船在200 m寬的河中橫渡,水流速度為2 m/s,
11、船在靜水中的航速是4 m/s,求:
(1)當小船的船頭始終正對對岸時,它將在何時、何處到達對岸?
(2)要使小船到達正對岸,應如何行駛?歷時多長?(保留3位有效數字)
解析:小船參與了兩個運動:隨水漂流和船在靜水中的運動.因為分運動之間是互不干擾的,具有等時的性質,故(1)小船渡河時間等于垂直于河岸的分運動時間:t=t1==
s=50 s,
沿河流方向的位移x水=v水t=2×50 m=100 m.
即在正對岸下游100 m處靠岸.
(2)要小船垂直河岸過河,即合速度應垂直于河岸,如圖21所示,
圖21
則cosθ===,
所以θ=60°,即航向與上游河岸成60°角,渡河時間
t=t1=== s= s≈57.7 s.
答案:(1)50 s后在正對岸下游100 m處靠岸
(2)航向與上游河岸成60°角 57.7 s