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

1某質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)()A在某一點(diǎn)的速度方向是該點(diǎn)曲線的切線方向B在任意時(shí)間內(nèi)位移的大小總是大于路程C在任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)受到的合力不可能為0D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(yùn)動(dòng)的物體的速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)曲線的切線方向，選項(xiàng)A正確物體做曲線運(yùn)動(dòng)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(xiàng)C、D正確曲線運(yùn)動(dòng)的位移大小一定小于路程，選項(xiàng)B錯(cuò)2(2020年衡水高一檢測(cè))質(zhì)點(diǎn)沿如圖5115所示的軌跡從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，已知其速度逐漸減小，圖中能正確表示質(zhì)點(diǎn)在C點(diǎn)處受力的是()圖5115解析：選C.把力F分解為一個(gè)與速度方向在同一直線上的分力F1，一個(gè)與速度方向垂直的分力F2，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)中F應(yīng)指向軌跡的“凹側(cè)”，可排除A、D.在B項(xiàng)中，F(xiàn)1的方向與v的方向同向，使質(zhì)點(diǎn)從A到B加速，故B項(xiàng)錯(cuò)；在C項(xiàng)中，F(xiàn)1的方向與v的方向反向，使質(zhì)點(diǎn)從A到B減速，故C正確3(2020年徐州高一檢測(cè))有a、b為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，它們的合運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)C若a為勻速直線運(yùn)動(dòng)，b為勻速直線運(yùn)動(dòng)，則c必為勻速直線運(yùn)動(dòng)D若a、b均為初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則c必為勻變速直線運(yùn)動(dòng)解析：選CD.a、b兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合初速度與合加速度如果共線，則合運(yùn)動(dòng)c必為直線運(yùn)動(dòng)，如果不共線，則合運(yùn)動(dòng)c必為曲線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；若c為直線運(yùn)動(dòng)，a、b可能為勻速運(yùn)動(dòng)，也可能為變速直線運(yùn)動(dòng)，但a、b的合初速度與合加速度必共線，B錯(cuò)誤；兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)必為勻速直線運(yùn)動(dòng)，C正確；兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)必為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，D正確4.圖5116(2020年高考江蘇卷)如圖5116所示，甲、乙兩同學(xué)從河中O點(diǎn)出發(fā)，分別沿直線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后，立即沿原路線路返回到O點(diǎn)，OA、OB分別與水流方向平行和垂直，且OAOB.若水流速度不變，兩人在靜水中游速相等，則他們所用時(shí)間t甲、t乙的大小關(guān)系為()At甲<t乙 Bt甲t乙Ct甲>t乙 D無法確定解析：選C.設(shè)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(cuò)，C對(duì)5.圖5117(2020年高考四川卷)某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：如圖5117所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)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(biāo)原點(diǎn)以速度v03 cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4,6)，此時(shí)R的速度大小為_ cm/s.R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是_(R視為質(zhì)點(diǎn))圖5118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(cè)，所以其運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)如D圖所示，因?yàn)樨Q直方向勻速，由y6 cmv0t知t2 s，水平方向x·t4 cm，所以vx4 cm/s，因此此時(shí)R的合速度為：v cm/s5 cm/s.答案：5D一、選擇題1(2020年南京高一檢測(cè))做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，在其軌跡曲線上某一點(diǎn)的加速度方向()A為通過該點(diǎn)的曲線的切線方向B與物體在這一點(diǎn)時(shí)所受合外力方向垂直C與物體在這一點(diǎn)的速度方向一致D與物體在這一點(diǎn)的速度方向的夾角一定不為零解析：選D.由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，A、C錯(cuò)D對(duì)；由牛頓第二定律可知B錯(cuò)2(2020年湛江高一檢測(cè))若已知物體的速度方向和它所受合力的方向，如圖5119所示，可能的運(yùn)動(dòng)軌跡是()圖5119解析：選B.曲線運(yùn)動(dòng)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5120(2020年?yáng)|城區(qū)高一檢測(cè))如圖5120所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A運(yùn)動(dòng)到B，這時(shí)突然使它所受的力方向反向而大小不變(即由F變?yōu)镕)在此力作用下，對(duì)物體以后的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是()A物體不可能沿曲線Ba運(yùn)動(dòng)B物體不可能沿直線Bb運(yùn)動(dòng)C物體不可能沿曲線Bc運(yùn)動(dòng)D物體不可能沿原曲線由B返回A解析：選ABD.物體從A點(diǎn)向B點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，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(diǎn)的切線Bb平行，那么當(dāng)力F突然反向時(shí)，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(diǎn)的切線Bb做直線運(yùn)動(dòng)，B選項(xiàng)正確物體仍做曲線運(yùn)動(dòng)，由于合力方向的變化，必然導(dǎo)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(yùn)動(dòng)是可能的，C選項(xiàng)不正確，A、D選項(xiàng)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(fēng)，若風(fēng)速越大，則降落傘()A下落的時(shí)間越短 B下落的時(shí)間越長(zhǎng)C落地時(shí)速度越小 D落地時(shí)速度越大解析：選D.根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理，水平方向吹來的風(fēng)不會(huì)影響豎直方向的運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤；根據(jù)速度的合成，落地時(shí)速度v，若風(fēng)速越大，vx越大，則降落傘落地時(shí)速度越大，C錯(cuò)誤，D正確5.圖5121(2020年高考江蘇卷)如圖5121所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則橡皮運(yùn)動(dòng)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大小和方向均改變解析：選A.設(shè)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(dòng)速度相同，即v1v.因鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右移動(dòng)，故懸線豎直方向長(zhǎng)度減小的速度大小與鉛筆移動(dòng)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(dòng)速度的大小相等，即v2v.又因v1、v2的大小、方向都不變，故合速度(即橡皮運(yùn)動(dòng)的速度)大小、方向都不變，選項(xiàng)A正確6(2020年南昌檢測(cè))一小船在靜水中的速度為3 m/s，它在一條河寬150 m，水流速度為4 m/s的河流中渡河，則()A小船不可能到達(dá)正對(duì)岸B小船渡河的時(shí)間不可能少于50 sC小船以最短時(shí)間渡河時(shí)，它沿水流方向的位移大小為200 mD小船以最短位移渡河時(shí)，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(dá)正對(duì)岸，A正確；當(dāng)船頭垂直河岸運(yùn)動(dòng)時(shí)，分運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，合運(yùn)動(dòng)時(shí)間也最短，為50 s，B正確；這時(shí)小船沿水流方向的位移大小為200 m，C正確7一質(zhì)點(diǎn)在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在xOy直角坐標(biāo)系中，質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)(x，y)隨時(shí)間t變化的規(guī)律是：xtt2 m，y2.25t0.6t2 m，則()A質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)B質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)C質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是非勻變速直線運(yùn)動(dòng)D質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)解析：選B.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初速度分別為：v0x m/s，v0y2.25 m/s；加速度分別為：ax m/s2，ay1.2 m/s2，合速度與x軸的夾角：tan3，合加速度與x軸的夾角：tan3，即加速度與初速度同向，所以B正確8.圖5122如圖5122所示，一根長(zhǎng)直輕桿AB在墻角沿豎直墻和水平地面滑動(dòng)，當(dāng)AB桿和墻的夾角為時(shí)，桿的A端沿墻下滑的速度大小為v1，B端沿地面滑動(dòng)的速度大小為v2，則v1、v2的關(guān)系是()Av1v2Bv1v2cosCv1v2tanDv1v1sin解析：選C.A、B兩點(diǎn)速度分解如圖，由沿桿方向的速度相等得：v1cosv2sin.v1v2tan，故C對(duì)9.圖5123如圖5123所示，在一次救災(zāi)工作中，一架沿水平直線飛行的直升機(jī)A，用懸索(重力可忽略不計(jì))救護(hù)困在湖水中的傷員B.在直升機(jī)A和傷員B以相同的水平速度勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，懸索將傷員吊起，在某一段時(shí)間內(nèi)，A、B之間的距離以LHt2(式中H為直升機(jī)A離地面的高度，各物理量的單位均為國(guó)際制單位)規(guī)律變化，則在這段時(shí)間內(nèi)，下面判斷中正確的是(不計(jì)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(yùn)動(dòng)D傷員做加速度大小、方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng)解析：選D.傷員B參與了兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)：水平方向上和直升機(jī)A以相同的水平速度做勻速運(yùn)動(dòng)；豎直方向上，由于A、B之間的距離滿足LHt2，所以傷員與地面之間的豎直距離關(guān)系式為sHLt2，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(yùn)動(dòng)根據(jù)牛頓第二定律可知，在豎直方向上，懸索的拉力應(yīng)大于傷員的重力，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；在水平方向上，傷員和直升機(jī)A以相同的水平速度做勻速運(yùn)動(dòng)，沒有加速度，所以懸索應(yīng)成豎直直線狀態(tài)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；以計(jì)時(shí)起點(diǎn)傷員所在位置為原點(diǎn)，直升機(jī)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(yùn)動(dòng)軌跡方程為y，軌跡為拋物線，其加速度aay2 m/s2，大小、方向都不變故D正確二、非選擇題10飛機(jī)在航行時(shí)，它的航線要嚴(yán)格地從東到西，如果飛機(jī)的速度是160 km/h，風(fēng)從南面吹來，風(fēng)的速度為80 km/h，那么：(1)飛機(jī)應(yīng)朝哪個(gè)方向飛行？(2)如果所測(cè)地區(qū)長(zhǎng)達(dá)80 km，所需時(shí)間是多少？解析：(1)根據(jù)平行四邊形定則可確定飛機(jī)的航向，如圖所示，有sin，即30°.(2)飛機(jī)的合速度vv2cos30°80 km/h所需時(shí)間t1 h.答案：(1)西偏南30°(2)1 h11如圖5124所示 ，圖甲表示某物體在x軸方向上分速度的vt圖象，圖乙表示該物體在y軸方向上分速度的vt圖象求：圖5124(1)t0時(shí)物體的速度；(2)t8 s時(shí)物體的速度；(3)t4 s時(shí)物體的位移解析：(1)由圖象可知，t0時(shí)，vx3 m/s，vy0，由勾股定理得v0 m/s3 m/s，方向沿x軸正方向(2)由圖象可知，t8 s時(shí)，vx3 m/s，vy4 m/s，速度大小為v m/s5 m/s，方向與x軸正方向之間夾角的正切tan.(3)t4 s時(shí)，xvxt3×4 m12 m，yayt2·×42 m4 m前4秒內(nèi)的位移為l m12.65 m，方向與x軸正方向之間夾角的正切tan.答案：見解析12(2020年唐山高一檢測(cè))圖5125一人一猴在玩雜技，如圖5125所示，直桿AB長(zhǎng)12 m，猴子在直桿上由A向B勻速向上爬，同時(shí)人頂著直桿水平勻速移動(dòng)，已知在10 s內(nèi)，猴子由A運(yùn)動(dòng)到B，而人也由甲位置運(yùn)動(dòng)到了乙位置，已知x9 m，求：(1)猴子對(duì)地的位移；(2)猴子對(duì)人的速度，猴子對(duì)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(yùn)動(dòng)的軌跡解析：(1)相對(duì)于地面，猴子參與沿桿上升和隨桿水平移動(dòng)的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，在爬到桿頂?shù)倪^程中，滿足x地 m15 m.(2)由于猴子和人在水平方向運(yùn)動(dòng)情況相同，保持相對(duì)靜止，因此猴子對(duì)人的速度v1 m/s1.2 m/s，猴子對(duì)地的速度v m/s1.5 m/s.(3)由于猴子向上勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度(或外力)方向向上，因此，運(yùn)動(dòng)軌跡向上彎曲，其軌跡如圖所示答案：(1)15 m(2)1.2 m/s1.5 m/s(3)見解析圖