1、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
2、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
3、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
4、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
5、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 v21 v2 102 102m/s14 m/s，其方向 tan 1，即 45 ，故选 B.v2v1 1010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
6、 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55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52 52 2足 tan ，故 45 ，如图 6 甲所示.05 s 内，s xv 0t55 m25 vyv0m，sy at2 15
7、2 m12.5 m如图 6 乙所示，tan ，故 arctan 27，12 12 sysx 12.5 m25 m 12 1245.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
8、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)v 00， 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
9、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 v11v 1cos 60，v 21v 2cos 30，绳上各点速度大小相等，v 11v21，代入数值解 得 v15 m/s.3图 8答案：5 311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
10、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，ay0a 1 m/s 2a2x a2y由牛顿第二定律，可得物体所受合外力为：F ma2 N(2)初速度的大小为：v 0 5.66 m/sv2x0 v2y0(3)物体在 x 和 y 方向上的分位移方程分别为：x4t0.5t 2 y4t消去 t 得轨迹方程为 32x32yy 2答案：(1)2 N (2)5.66 m/s(3)32x32yy 213一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，猴子对地的速度；(3)若猴子从静止开始匀加速向上爬，其他条件不变，试在图中画出猴子运动的轨迹答案：(1)猴子对地的位移为猴子相对人的位移与人的位移的矢量和，所以为90.8 mx2 h2(2)猴子相对人的速度 v1 m/s1.2 m/s，猴子相 对地的速度 v2 m/s9.08 m/s1210 90.810(3)如图 12 所示图 12
