【新步步高】2014-2015學(xué)年高一物理人教版必修2課時作業(yè)：第五章_第1節(jié)曲線運動_Word版含解析

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1、第五章　曲線運動 第一節(jié)　曲線運動 1．研究物體的運動時，坐標系的選取很重要，對于直線運動，最好沿著這條直線建立 ________坐標系．對于物體在某一平面內(nèi)的運動，如果做曲線運動，或無法判斷其具體 的軌跡，應(yīng)建立____________坐標系． 2．曲線運動的速度的方向：做曲線運動的物體，不同時刻的速度具有不同的________； 質(zhì)點做曲線運動時，在某一點的速度沿曲線在這一點的______方向；因為 ________________，所以它的速度方向__________，所以曲線運動是變速運動． 3．蠟塊運動的實驗 (1)蠟塊的位置 以蠟塊的初始位置為坐標原點O

2、，水平向右和豎直向上的方向分別為x、y軸的正方向建 立平面直角坐標系，如圖1所示．設(shè)蠟塊的分速度分別為vx和vy，從蠟塊開始運動計時， t時刻的位置P可以用它的兩個坐標x、y表示 圖1 x＝________.① y＝________.② (2)蠟塊的運動軌跡 ①、②兩式消去t，得y＝x，vx、vy均是常量，所以，蠟塊的軌跡是一條過原點的直線， 即蠟塊相對于地面的運動軌跡是____________． (3)蠟塊的位移 從開始計時到時刻t，蠟塊運動位移的大小是OP＝＝t (4)蠟塊的速度 在位移大小的表達式OP＝t中tanθ＝，是常量，代表蠟塊的速度v， 即v＝ (

3、5)蠟塊的實際運動可以分解為__________________和____，這兩個運動叫做分運動，蠟 塊實際參與的運動叫做合運動． 4．物體做曲線運動的條件：物體所受合力的方向跟它的速度方向_______． 若物體所受合力的方向與物體的速度方向在同一條直線上，物體做________運動；若物 體所受合力的方向與物體的速度方向不在同一條直線上，物體做________運動． 【概念規(guī)律練】 知識點一　曲線運動的概念 1．關(guān)于曲線運動的速度，下列說法正確的是(　　) A．速度的大小與方向都在時刻變化 B．速度的大小不斷發(fā)生變化，速度的方向不一定發(fā)生變化 C．速度的方向不斷發(fā)生

4、變化，速度的大小不一定發(fā)生變化 D．質(zhì)點在某一點的速度方向沿曲線在這一點的切線方向 2. 圖2 某質(zhì)點沿如圖2所示的曲線abcde運動，則在a、b、c、d、e各點上，質(zhì)點速度方向大 致相同的兩點是(　　) A．a(chǎn)點與c點 B．b點與d點 C．c點與e點 D．b點與e點 知識點二　物體做曲線運動的條件 3．關(guān)于曲線運動，下列說法正確的是(　　) A．物體在恒力作用下不可能做曲線運動 B．物體在變力作用下一定做曲線運動 C．做曲線運動的物體，其速度大小一定變化 D．速度大小和加速度大小均不變的運動(不為零)可能是曲線運動 【方法技巧練】 一、運動軌跡與力的方向

5、間關(guān)系的應(yīng)用 4. 圖3 如圖3所示，物體在恒力F的作用下沿曲線從A運動到B.這時突然使它所受的力反向， 大小不變，即由F變?yōu)椋璅.在此力作用下，關(guān)于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 5. 圖4 小鋼球m以初速度v0在光滑水平面上運動，后受到磁極的側(cè)向作用力而做曲線運動從M 點運動到N點，如圖4所示，過軌跡上M、N兩點的切線劃分了四個區(qū)域，由此可知， 磁鐵可能處在哪個區(qū)域(　　) A．①區(qū) B．③區(qū) C．②或④

6、區(qū) D．均不可能 二、繩或桿關(guān)聯(lián)速度問題的分析方法 6. 圖5 如圖5所示，用繩牽引小船靠岸，若收繩速度為v1，在繩子與水平方向夾角為α的時刻， 船的速度v多大？ 7. 圖6 如圖6所示，一根剛性的直桿AB沿著水平地面和豎直墻滑動．當桿與水平地面的夾角 為θ時，桿B端的速度大小為v，此時桿A端的速度大小為多少？ 三、兩個直線運動的合運動的性質(zhì)的判斷方法 8. 圖7 如圖7所示，豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個紅蠟塊能在水中以速 度v勻速上?。t蠟塊從玻璃管

7、的下端勻速上浮的同時，使玻璃管水平勻加速向右運動， 則蠟塊的軌跡可能是(　　) A．直線P B．曲線Q C．曲線R D．無法確定 四、小船渡河問題的分析方法 9．小船在200m寬的河中渡河，水流速度是2m/s，船在靜水中的航速是4 m/s，求： (1)當小船的船頭始終朝正對岸時，它將在何時、何處到達對岸？ (2)要使小船到達正對岸，應(yīng)如何行駛？耗時多少？ 1．下列說法正確的是(　　) A．做曲線運動的物體的速度方向不是物體的運動方向 B．做曲線運動的物體在某點的速度方向即為該點軌跡的切線方向 C．做曲線運動的物體

8、速度大小可以不變，但速度方向一定改變 D．速度大小不變的曲線運動是勻速運動 2．關(guān)于物體做曲線運動的條件，下述正確的是(　　) A．物體所受的合力是變力 B．物體所受的合力的方向與速度方向不在同一條直線上 C．物體所受的合力的方向與加速度的方向不在同一條直線上 D．物體所受的合力方向一定是變化的 3．關(guān)于兩個分運動的合運動，下列說法正確的是(　　) A．合運動的速度一定大于兩個分運動的速度 B．合運動的速度一定大于某一個分運動的速度 C．合運動的方向就是物體實際運動的方向 D．由兩個分速度的大小就可以確定合速度的大小 4．一質(zhì)點(用字母O表示)的初速度v0與所受合外力的

9、方向如圖所示，質(zhì)點的運動軌跡 用虛線表示，則所畫質(zhì)點的運動軌跡中可能正確的是(　　) 5．一質(zhì)點做曲線運動，在運動的某一位置，它的速度方向、加速度方向以及所受合外力 的方向之間的關(guān)系是(　　) A．速度、加速度、合外力的方向有可能都相同 B．加速度方向與合外力的方向一定相同 C．加速度方向與速度方向一定相同 D．速度方向與合外力方向可能相同，也可能不同 6．下列說法正確的是(　　) A．合運動和分運動互相影響，不能獨立進行 B．合運動的時間一定比分運動的時間長 C．合運動和分運動具有等時性，即同時開始、同時結(jié)束 D．合運動的位移大小等于兩個分運動位移大小之和 7．

10、一只船以一定的速度垂直河岸向?qū)Π缎旭?，當河水流速恒定時，下列所述船所通過的 路程、渡河時間與水流速度的關(guān)系，正確的是(　　) A．水流速度越大，路程越長，時間越長 B．水流速度越大，路程越短，時間越長 C．水流速度越大，路程與時間都不變 D．水流速度越大，路程越長，時間不變 8．若一個物體的運動是由兩個獨立的分運動合成的，則(　　) A．若其中一個分運動是變速運動，另一個分運動是勻速直線運動，則物體的合運動一 定是變速運動 B．若兩個分運動都是勻速直線運動，則物體的合運動一定是勻速直線運動(兩分運動速 度大小不等) C．若其中一個分運動是勻變速直線運動，另一個分運動是勻速

11、直線運動，則物體的運 動一定是曲線運動 D．若其中一個分運動是勻加速直線運動，另一個分運動是勻減速直線運動，則合運動 可以是曲線運動 9．物體受到幾個恒力的作用而處于平衡狀態(tài)，若再對物體施加一個恒力，則物體可能做 (　　) A．靜止或勻速直線運動 B．勻變速直線運動 C．曲線運動 D．勻變速曲線運動 10．如圖8所示， 圖8 一塊橡皮用細線懸掛于O點，用鉛筆靠著線的左側(cè)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 題　號

12、 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答　案 11.如圖9所示，(a)圖表示某物體在x軸方向上的分速度的v－t圖象，(b)圖表示該物體 在y軸方向上的分速度的v－t圖象．求： 圖9 (1)物體在t＝0時的速度； (2)t＝8s時物體的速度； (3)t＝4s時物體的位移． 課時作業(yè)答案解析 第五章　曲線運動 第1節(jié)　曲線運動 課前預(yù)習(xí)練 1．一維　平面直角 2．方向　切線

13、　切線方向不斷變化　不斷變化 3．(1)vxt　vyt　(2)一條直線　(5)沿玻璃管向上的勻速運動　隨玻璃管向右的勻速運動 4．不在同一條直線上　直線　曲線 課堂探究練 1．CD 2．B　[由題意知物體沿曲線由a向e運動，由各點的瞬時速度方向沿切線方向可知b、d兩點的速度方向大致相同．] 3．D　[物體做曲線運動的條件是所受合力方向與速度方向不在一條直線上，所以恒力和變力均有可能使物體做曲線運動；做曲線運動的物體，速度方向一定發(fā)生變化，大小不一定變化，故只有D正確．] 4．ABD　[由AB段曲線向下彎曲可知，物體受到的力F的方向一定是指向AB彎曲的一側(cè)．當力F突然反向時，在B點

14、的速度方向瞬時未變，但在－F的作用下，速度方向要發(fā)生改變，向上側(cè)偏轉(zhuǎn)，故曲線Bc是可能的． 圖中Bb是撤去力F、物體沿切線運動的情況．圖Ba是力F繼續(xù)作用的結(jié)果．物體在－F作用下不可能沿原曲線由B返回A.] 方法總結(jié)　力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體做曲線運動時，一定向受力的一側(cè)彎曲． 5．D　[由物體做曲線運動的條件可知，小球受到的吸引力應(yīng)指向軌跡的凹側(cè)，故①②③④區(qū)都不可能，故選項D正確．] 6. 解析　船速v是合速度，這個速度產(chǎn)生兩個效果，一是沿繩方向的速度v1，二是垂直繩方向的速度v2，如圖所示，從圖中可知：v＝. 7．vcotθ 解析　設(shè)桿A端的速度大小為u，將v、

15、u分別沿桿和垂直于桿的方向進行分解，根據(jù)速度投影定理，v、u沿桿方向的投影相等，則vcosθ＝usinθ，所以u＝＝vcotθ. 方法總結(jié)　不能伸長的繩(桿)端點的速度的求解方法：①對端點的速度正交分解(沿繩(桿)和垂直于繩(桿))．②沿繩(桿)的分速度大小相等． 8．B　[紅蠟塊在豎直方向上做勻速直線運動，在水平方向上做勻加速直線運動，所受合力水平向右，合力與合初速度不共線，紅蠟塊的軌跡應(yīng)為曲線，A錯誤；由于做曲線運動的物體所受合力應(yīng)指向彎曲的一側(cè)，B正確，C、D錯誤．] 方法總結(jié)　(1)根據(jù)合加速度是否恒定判定合運動是勻變速運動還是非勻變速運動，若合加速度不變且不為零，則合運動為勻變

16、速運動，若合加速度變化，則為非勻變速運動． (2)根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判斷合運動是直線運動還是曲線運動．若合加速度與合初速度在同一直線上，則合運動為直線運動，否則為曲線運動． 9．(1)50s　在正對岸下游100m處靠岸 (2)船頭與上游河岸成60角　57.7s 解析　(1)小船渡河時間等于垂直河岸分運動的時間 t＝＝s＝50s 沿河流方向的位移：l水＝v水t＝250m＝100m，即在正對岸下游100m處靠岸． (2) 要使小船到達正對岸，即合速度垂直河岸，如圖所示 則cosθ＝＝＝，所以θ＝60，即船頭與河岸成60角，渡河時間：t′＝＝＝s＝57.7s. 課

17、后鞏固練 1．BC　[速度方向就是運動方向，故A錯；曲線運動的速度方向為該點的切線方向，速度方向一定改變，所以B、C對；由于速度方向改變且速度是矢量，所以曲線運動一定是變速運動，D錯．] 2．B　[物體做曲線運動是由于所受合外力的方向與速度方向不在一條直線上，而與合外力是恒力還是變力、合外力方向是否變化均無關(guān)，故A、D錯誤，B正確；由牛頓第二定律可知，C錯誤．] 3．C　[合速度的大小可以大于分速度的大小，也可以小于分速度的大小，還可以等于分速度的大小，故A、B兩項均錯；僅知道兩個分速度的大小，無法畫出平行四邊形，則不能求出合速度的大小，故D項錯；合運動就是物體的實際運動，合運動的方向即

18、為物體實際運動的方向，故選項C正確．] 4．A 5．B　[質(zhì)點做曲線運動時，速度方向沿軌跡的切線方向且與合外力方向不在同一直線上，而據(jù)牛頓第二定律知加速度方向與力的方向相同，故選B.] 點撥　正確把握三者的方向關(guān)系是分析此類題的關(guān)鍵． 6．C 7．D　[從運動的獨立性考慮．設(shè)河寬為d，船速為v1，水流速度為v2，渡河時間為t，船沿水流方向通過的路程為L，當船垂直河岸方向渡河時，這幾個物理量的關(guān)系為t＝，L＝v2t，船實際通過的路程為s＝，故水流速度越大，船通過的路程越長，但時間不變．] 8．ABD　[變速運動和勻速直線運動的合運動，其速度必然是變化的，因此A正確；兩個分運動都是勻速

19、直線運動，其合速度一定是恒定的，所以物體的合運動一定是勻速直線運動，因此B正確；如果勻速直線運動和勻變速直線運動在一條直線上，其合運動仍是直線運動；只有當這兩個分運動不在一條直線上時，合運動才是曲線運動，故C錯誤；如果勻加速直線運動和勻減速直線運動不在一條直線上，其合速度的方向與合加速度的方向(合力方向)不在一條直線上，此時合運動為曲線運動，故D正確．] 9．BCD 10．A　[由于始終保持懸線豎直，所以橡皮水平方向上的運動速度與鉛筆的速度相同，橡皮在豎直方向上運動的速度大小應(yīng)等于水平速度大小，所以橡皮的合運動仍為勻速直線運動，選項A正確．] 11．(1)3m/s　(2)5 m/s　(3)4m 解析　根據(jù)圖象可以知道，物體在x軸方向上以3m/s的速度做勻速直線運動，在y軸方向上做初速度為0、加速度為0.5 m/s2的勻加速直線運動，合運動是曲線運動． (1)在t＝0時，物體的速度v＝＝3m/s. (2)在t＝8s時，物體沿x軸方向的速度為3m/s，物體沿y軸方向的速度為4 m/s，所以物體的速度為v＝＝5m/s. (3)在4s的時間內(nèi)物體在x軸方向發(fā)生的位移為x＝12m，物體在y軸方向發(fā)生的位移為y＝at2＝4m，所以4s內(nèi)物體發(fā)生的位移為s＝＝4m.