【優(yōu)化方案】2020高中物理 第5章第一節(jié)知能優(yōu)化訓練 新人教版必修2

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1、 1．某質(zhì)點做曲線運動時(　　) A．在某一點的速度方向是該點曲線的切線方向 B．在任意時間內(nèi)位移的大小總是大于路程 C．在任意時刻質(zhì)點受到的合力不可能為0 D．速度的方向與合力的方向必不在一條直線上 解析：選ACD.做曲線運動的物體的速度方向為該點曲線的切線方向，選項A正確．物體做曲線運動的條件是物體所受合力不等于零，且與速度方向不在同一條直線上，選項C、D正確．曲線運動的位移大小一定小于路程，選項B錯． 2．(2020年衡水高一檢測)質(zhì)點沿如圖5－1－15所示的軌跡從A點運動到B點，已知其速度逐漸減小，圖中能正確表示質(zhì)點在C點處受力的是(　　) 圖5－1－15

2、 解析：選C.把力F分解為一個與速度方向在同一直線上的分力F1，一個與速度方向垂直的分力F2，根據(jù)曲線運動中F應指向軌跡的“凹側”，可排除A、D.在B項中，F(xiàn)1的方向與v的方向同向，使質(zhì)點從A到B加速，故B項錯；在C項中，F(xiàn)1的方向與v的方向反向，使質(zhì)點從A到B減速，故C正確． 3．(2020年徐州高一檢測)有a、b為兩個分運動，它們的合運動為c，則下列說法正確的是(　　) A．若a、b的軌跡為直線，則c的軌跡必為直線 B．若c的軌跡為直線，則a、b必為勻速運動 C．若a為勻速直線運動，b為勻速直線運動，則c必為勻速直線運動 D．若a、b均為初速度為零的勻變速直線運動，則c必為勻變

3、速直線運動 解析：選CD.a、b兩個分運動的合初速度與合加速度如果共線，則合運動c必為直線運動，如果不共線，則合運動c必為曲線運動，A錯誤；若c為直線運動，a、b可能為勻速運動，也可能為變速直線運動，但a、b的合初速度與合加速度必共線，B錯誤；兩個勻速直線運動的合運動必為勻速直線運動，C正確；兩個初速度為零的勻加速直線運動的合運動必為初速度為零的勻加速直線運動，D正確． 4. 圖5－1－16 (2020年高考江蘇卷)如圖5－1－16所示，甲、乙兩同學從河中O點出發(fā)，分別沿直線游到A點和B點后，立即沿原路線路返回到O點，OA、OB分別與水流方向平行和垂直，且OA＝OB.若水流速度

4、不變，兩人在靜水中游速相等，則他們所用時間t甲、t乙的大小關系為(　　) A．t甲t乙 D．無法確定 解析：選C.設兩人在靜水中的游速為v0，水速為v，則 t甲＝＋＝ t乙＝＝< 故A、B、D錯，C對． 5. 圖5－1－17 (2020年高考四川卷)某研究性學習小組進行如下實驗：如圖5－1－17所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R.將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標原點以速度v0＝3 cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運動．同學們測出某時刻

5、R的坐標為(4,6)，此時R的速度大小為__________ cm/s.R在上升過程中運動軌跡的示意圖是__________．(R視為質(zhì)點) 圖5－1－18 解析：紅蠟塊有水平方向的加速度，所受合外力指向曲線的內(nèi)側，所以其運動軌跡應如D圖所示，因為豎直方向勻速，由y＝6 cm＝v0t知t＝2 s，水平方向x＝·t＝4 cm，所以vx＝4 cm/s，因此此時R的合速度為：v＝＝ cm/s＝5 cm/s. 答案：5　D 一、選擇題 1．(2020年南京高一檢測)做曲線運動的物體，在其軌跡曲線上某一點的加速度方向(　　) A．為通過該點的曲線的切線方向 B．與物體在這一點時所受

6、合外力方向垂直 C．與物體在這一點的速度方向一致 D．與物體在這一點的速度方向的夾角一定不為零 解析：選D.由物體做曲線運動的條件可知，A、C錯D對；由牛頓第二定律可知B錯． 2．(2020年湛江高一檢測)若已知物體的速度方向和它所受合力的方向，如圖5－1－19所示，可能的運動軌跡是(　　) 圖5－1－19 解析：選B.曲線運動的軌跡夾在速度方向和合外力方向之間，且向合外力方向彎曲，故B正確． 3. 圖5－1－20 (2020年東城區(qū)高一檢測)如圖5－1－20所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A運動到B，這時突然使它所受的力方向反向而大小不變(即由F變?yōu)椋璅)．在此力作

7、用下，對物體以后的運動情況，下列說法正確的是(　　) A．物體不可能沿曲線Ba運動 B．物體不可能沿直線Bb運動 C．物體不可能沿曲線Bc運動 D．物體不可能沿原曲線由B返回A 解析：選ABD. 物體從A點向B點做曲線運動，所受合外力可能的方向有如圖所示的三種可能，由于物體所受的力是恒力，所以任何一種可能的情況也不能和過B點的切線Bb平行，那么當力F突然反向時，物體受的力也不可能與Bb直線平行．所以物體不可能沿過B點的切線Bb做直線運動，B選項正確．物體仍做曲線運動，由于合力方向的變化，必然導致曲線彎曲的方向與原來相反．因此，物體在受力變向后沿曲線Bc運動是可能的，C選項不正確

8、，A、D選項正確． 4．(2020年高考上海卷)降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風，若風速越大，則降落傘(　　) A．下落的時間越短 B．下落的時間越長 C．落地時速度越小 D．落地時速度越大 解析：選D.根據(jù)運動的獨立性原理，水平方向吹來的風不會影響豎直方向的運動，A、B錯誤；根據(jù)速度的合成，落地時速度v＝，若風速越大，vx越大，則降落傘落地時速度越大，C錯誤，D正確． 5. 圖5－1－21 (2020年高考江蘇卷)如圖5－1－21所示，一塊橡皮用細線懸掛于O點，用鉛筆靠著線的左側水平向右勻速移動，運動中始終保持懸線豎直，則橡皮運動的速度(　　) A．大小

9、和方向均不變 B．大小不變，方向改變 C．大小改變，方向不變 D．大小和方向均改變 解析：選A. 設鉛筆的速度為v，如圖所示橡皮的速度分解成水平方向的v1和豎直方向的v2.因該過程中懸線始終豎直，故橡皮水平方向的速度與鉛筆移動速度相同，即v1＝v.因鉛筆靠著線的左側水平向右移動，故懸線豎直方向長度減小的速度大小與鉛筆移動速度的大小相等，則橡皮豎直方向速度的大小也與鉛筆移動速度的大小相等，即v2＝v.又因v1、v2的大小、方向都不變，故合速度(即橡皮運動的速度)大小、方向都不變，選項A正確． 6．(2020年南昌檢測)一小船在靜水中的速度為3 m/s，它在一條河寬150 m，水流

10、速度為4 m/s的河流中渡河，則(　　) A．小船不可能到達正對岸 B．小船渡河的時間不可能少于50 s C．小船以最短時間渡河時，它沿水流方向的位移大小為200 m D．小船以最短位移渡河時，位移大小為150 m 解析：選ABC.小船在靜水中的速度為3 m/s，水流速度為4 m/s，小船在靜水中的速度小于水流速度，所以小船不能到達正對岸，A正確；當船頭垂直河岸運動時，分運動時間最短，合運動時間也最短，為50 s，B正確；這時小船沿水流方向的位移大小為200 m，C正確． 7．一質(zhì)點在水平面內(nèi)運動，在xOy直角坐標系中，質(zhì)點的坐標(x，y)隨時間t變化的規(guī)律是：x＝t＋t2 m，y

11、＝2.25t＋0.6t2 m，則(　　) A．質(zhì)點的運動是勻速直線運動 B．質(zhì)點的運動是勻加速直線運動 C．質(zhì)點的運動是非勻變速直線運動 D．質(zhì)點的運動是非勻變速曲線運動 解析：選B.兩個分運動的初速度分別為：v0x＝ m/s，v0y＝2.25 m/s；加速度分別為：ax＝ m/s2，ay＝1.2 m/s2，合速度與x軸的夾角：tanα＝＝3，合加速度與x軸的夾角：tanθ＝＝3，∴α＝θ，即加速度與初速度同向，所以B正確． 8. 圖5－1－22 如圖5－1－22所示，一根長直輕桿AB在墻角沿豎直墻和水平地面滑動，當AB桿和墻的夾角為θ時，桿的A端沿墻下滑的速度大小為v1，

12、B端沿地面滑動的速度大小為v2，則v1、v2的關系是(　　) A．v1＝v2 B．v1＝v2cosθ C．v1＝v2tanθ D．v1＝v1sinθ 解析：選C.A、B兩點速度分解如圖，由沿桿方向的速度相等得： v1cosθ＝v2sinθ. ∴v1＝v2tanθ，故C對． 9. 圖5－1－23 如圖5－1－23所示，在一次救災工作中，一架沿水平直線飛行的直升機A，用懸索(重力可忽略不計)救護困在湖水中的傷員B.在直升機A和傷員B以相同的水平速度勻速運動的同時，懸索將傷員吊起，在某一段時間內(nèi)，A、B之間的距離以L＝H－t2(式中H為直升機A離地面的高度，各物理量的單位

13、均為國際制單位)規(guī)律變化，則在這段時間內(nèi)，下面判斷中正確的是(不計空氣阻力)(　　) A．懸索的拉力小于傷員的重力 B．懸索成傾斜直線 C．傷員做加速度減小的曲線運動 D．傷員做加速度大小、方向均不變的曲線運動 解析：選D.傷員B參與了兩個方向上的運動：水平方向上和直升機A以相同的水平速度做勻速運動；豎直方向上，由于A、B之間的距離滿足L＝H－t2，所以傷員與地面之間的豎直距離關系式為s＝H－L＝t2，比較s＝知，傷員在豎直方向上做初速度為零、加速度為2 m/s2的勻加速直線運動．根據(jù)牛頓第二定律可知，在豎直方向上，懸索的拉力應大于傷員的重力，A選項錯誤；在水平方向上，傷員和直升機A

14、以相同的水平速度做勻速運動，沒有加速度，所以懸索應成豎直直線狀態(tài)，B選項錯誤；以計時起點傷員所在位置為原點，直升機飛行方向和豎直向上方向分別為x、y軸正方向，得傷員的運動軌跡方程為y＝，軌跡為拋物線，其加速度a＝ay＝2 m/s2，大小、方向都不變．故D正確． 二、非選擇題 10．飛機在航行時，它的航線要嚴格地從東到西，如果飛機的速度是160 km/h，風從南面吹來，風的速度為80 km/h，那么： (1)飛機應朝哪個方向飛行？ (2)如果所測地區(qū)長達80 km，所需時間是多少？ 解析： (1)根據(jù)平行四邊形定則可確定飛機的航向，如圖所示，有 sinθ＝＝＝，即θ＝30°.

15、 (2)飛機的合速度 v＝v2cos30°＝80 km/h 所需時間t＝＝1 h. 答案：(1)西偏南30°　(2)1 h 11．如圖5－1－24所示 ，圖甲表示某物體在x軸方向上分速度的v－t圖象，圖乙表示該物體在y軸方向上分速度的v－t圖象．求： 圖5－1－24 (1)t＝0時物體的速度； (2)t＝8 s時物體的速度； (3)t＝4 s時物體的位移． 解析：(1)由圖象可知，t＝0時，vx＝3 m/s，vy＝0， 由勾股定理得v0＝＝ m/s＝3 m/s，方向沿x軸正方向． (2)由圖象可知，t＝8 s時，vx＝3 m/s，vy＝4 m/s， 速度大小為v

16、＝＝ m/s＝5 m/s， 方向與x軸正方向之間夾角的正切tanθ＝＝. (3)t＝4 s時，x＝vxt＝3×4 m＝12 m， y＝ayt2＝·×42 m＝4 m 前4秒內(nèi)的位移為 l＝＝ m＝12.65 m， 方向與x軸正方向之間夾角的正切tanα＝＝. 答案：見解析 12．(2020年唐山高一檢測) 圖5－1－25 一人一猴在玩雜技，如圖5－1－25所示，直桿AB長12 m，猴子在直桿上由A向B勻速向上爬，同時人頂著直桿水平勻速移動，已知在10 s內(nèi)，猴子由A運動到B，而人也由甲位置運動到了乙位置，已知x＝9 m，求： (1)猴子對地的位移； (2)猴子對人的速度，猴子對地的速度； (3)若猴子從靜止開始勻加速上爬，其他條件不變，試在圖中畫出猴子運動的軌跡． 解析：(1)相對于地面，猴子參與沿桿上升和隨桿水平移動的兩個運動，在爬到桿頂?shù)倪^程中，滿足 x地＝＝ m＝15 m. (2)由于猴子和人在水平方向運動情況相同，保持相對靜止，因此猴子對人的速度 v1＝ m/s＝1.2 m/s， 猴子對地的速度v＝ ＝ m/s＝1.5 m/s. (3)由于猴子向上勻加速運動，加速度(或外力)方向向上，因此，運動軌跡向上彎曲，其軌跡如圖所示． 答案：(1)15 m (2)1.2 m/s　1.5 m/s (3)見解析圖