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课时分层作业(八)
1.(2022·湖北省武汉市高三适应性考试)关于曲线运动,下列叙述正确的是( )
A.做曲线运动的物体,速度可能不变
B.做曲线运动的物体,所受的合外力可能为零
C.如果物体不受外力,由于惯性而持续的运动不可能是曲线运动
D.因为曲线运动的速度在不断变化,所以曲线运动不可能是匀变速运动
C [曲线运动的速度方向时刻变化,故A错误;物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力与速度方向不在一条直线上,所以做曲线运动的物体所受合外力一定不为零,故B错误;如果物体不受外力,由于惯性而持续的运动一定是匀速直线运动,不可能是曲线运动,故C正确;曲线运动可以是匀变速曲线运动,如平抛运动,故D错误。]
2.质点仅在恒力F的作用下,在xOy平面内由坐标原点运动到A点的轨迹如图所示,经过A点时速度的方向与x轴平行,则恒力F的方向可能沿( )
A.x轴正方向 B.x轴负方向
C.y轴正方向 D.y轴负方向
D [曲线运动的速度方向无限趋近力的方向,但永远不能达到力的方向,故A错误,D正确;曲线运动的轨迹夹在v0与力中间,故B、C错误。故选D。]
3.一个质点从水平面内的xOy坐标系的原点开始运动,其沿x轴正方向的分速度随时间变化的图像及沿y轴正方向的位移随时间变化的图像如图甲、乙所示,一条直线过坐标原点与x轴正方向成30°角,如图丙所示。质点经过该直线时的坐标为( )
甲 乙 丙
A.(12 m,4 m) B.(9 m,3 m)
C.(6 m,2 m) D.(3 m, m)
A [由图甲知,质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小a=2 m/s2,由图乙知沿y轴正方向做匀速直线运动,速度大小v0=2 m/s,设质点经过时间t经过该直线,则有=tan 30°,x0=,y0=v0t,解得x0=12 m,y0=4 m,A正确。]
4.(多选)(2022·北京市西城区期末)如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个由蜡做成的小圆柱体R。R从坐标原点以速度v0=0.02 m/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速度为0的匀加速直线运动。测出t时刻R的x、y坐标值分别为0.25 m和0.10 m。则此时( )
A.玻璃管的速度的大小为 0.05 m/s
B.玻璃管的加速度的大小为 0.02 m/s2
C.蜡块的运动轨迹方程为x-25y2=0
D.蜡块的运动轨迹方程为8x2-5y=0
BC [蜡块水平方向做匀加速运动,则x=t=at2=0.25 m,竖直方向做匀速直线运动y=v0t=0.1 m,解得t=5 s,vx=0.1 m/s, a=0.02 m/s2,选项A错误,B正确; 由x=at2=0.01t2,y=v0t=0.02t,消掉t解得x-25y2=0,选项C正确,D错误。]
5.(2022·江西省吉安市大联考)有一条小河,两岸平行,河水匀速流动的速度为v0,小船在静水中速度大小始终为v,且v>v0。若小船以最短位移过河所用的时间为t,若小船以最短时间过河,所用的时间为t,则河水流速与小船在静水中的速度之比为( )
A. B. C. D.
A [水流动的速度为v0,小船在静水中的运动速度大小为v,当船以最短时间过河时,则有t=,以最短位移过河则有t=,解得=,选项A正确。]
6.(2022·四川省成都市高三一诊)质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图),下列判断正确的是( )
A.P的速率为v
B.P的速率为vcos θ2
C.绳的拉力等于mgsin θ1
D.绳的拉力小于mgsin θ1
B [如图所示将小车速度沿绳子和垂直绳子方向分解为vP、v′,P的速率等于vP=vcos θ2,A错误,B正确;小车向右做匀速直线运动,θ2减小,P的速率增大,v不变,说明物体P沿斜面向上做加速运动,因此绳的拉力大于mgsin θ1,C、D错误;故选B。]
7.如图所示,AB杆以恒定角速度绕A点转动,并带动套在水平杆OC上的质量为M的小环运动,运动开始时,AB杆在竖直位置。则小环M的加速度将( )
A.逐渐增大 B.先减小后增大
C.先增大后减小 D.逐渐减小
A [设经过时间t,∠OAB=ωt,AM的长度为l=,则AB杆上小环M绕A点转动的线速度v=ωl=ω,将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解,垂直于AB杆上分速度等于小环M绕A点转动的线速度v,则小环M的速度v′==,随着时间的延长,根据余弦函数特点,cos θ随t减小,且变化越来越快,说明速度增大的越来越快,加速度逐渐增大,故选项A正确。]
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