课时作业(3) 第一章 素养拓展课(一) 曲线运动的典型问题（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（粤教版2019）

课时作业(3)　曲线运动的典型问题 [对应学生用书P99] 1．如图所示，一艘轮船正沿垂直于河岸方向匀速渡河，河中各处水流速度相同，某时刻发动机突然熄火，轮船牵引力随之消失，轮船相对于水的速度逐渐减小，但船头方向始终未发生变化．从发动机熄火到轮船相对水静止，轮船相对河岸的速度(　　) A．不变　　　　　　　 B．一直变小 C．先变小后变大 D．先变大后变小 C　[如图所示，熄火前，船的牵引力沿轮船相对于水的速度v2的方向，水的阻力与v2的方向相反，熄火后，牵引力消失， 在阻力作用下，v2逐渐减小，但其方向不变，当v2减小到与水的速度v1的合速度垂直于v2方向时，轮船的合速度最小，所以轮船相对河岸的速度先变小后变大，故C正确，A、B、D错误．] 2．小船以恒定的速度渡河，船头始终垂直对岸．假定河中各处水流速度相等，小船渡河的路程、时间与水速的关系是(　　) A．水速大时，路程长，时间长 B．水速大时，路程长，时间短 C．水速大时，路程长，时间不变 D．路程、时间与水速无关 C　[因船头始终垂直对岸，船相对于岸的速度为船相对于静水的速度与水流速度的合速度，当水流速度越大，则合速度越大，当合速度与岸的夹角越小，路程越长，由于船头始终垂直对岸，那么过河时间t＝，与水速无关，故A、B、D错误，C正确．] 3．一只小船渡河时，船相对于静水的速度大小、方向恒定．水流速度的方向始终平行于岸边，但水流速度的大小有变化，小船三次渡河运动轨迹分别如图所示(AB是直线，AC和AD是曲线)，下列说法正确的是(　　) A．沿AC轨迹渡河位移最小，用时最短 B．三次渡河位移不同，但渡河用时相同 C．沿AD运动是加速运动，渡河用时最短 D．无法判断三次渡河时间长短 B　[船沿着船头指向方向做匀速直线运动的同时还要随着水流一起运动；曲线运动的加速度指向轨迹的内侧，故AC轨迹船在水流方向做减速直线运动，AB轨迹船在水流方向做匀速直线运动，AD轨迹船在水流方向做加速直线运动．船相对于静水的速度大小、方向恒定，虽然水流速度不同，依据分运动与合运动相互不干扰，则有船渡河时间均相等，由题图可知，AC轨迹的位移最小，而AD轨迹的位移最大，故A、C、D错误，B正确．] 4．如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物块拉着匀速向上运动，力F作用在绳自由端B点，则(　　) A．绳对A的拉力增大 B．绳对A的拉力减小 C．杆对A的弹性减小 D．绳子自由端B的速率增大 A　[绳子与竖直方向上的夹角为θ，因为A做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，有：F cos θ＝mg，因为θ增大，cos θ减小，可知F增大，故选项A正确，B错误；物块A水平方向合力为零，有：FN＝F sin θ，F增大，sin θ增大，FN增大，故选项C错误；物块A沿绳子方向上的分速度v＝vA cos θ，该速度等于自由端B的速度，则θ增大，自由端B的速度v减小，故选项D错误．] 5．固定在竖直平面内的半圆形刚性铁环，半径为R，铁环上穿着小球，铁环圆心O的正上方固定一个小定滑轮．用一条不可伸长的细绳，通过定滑轮以一定速度拉着小球从A点开始沿铁环运动，某时刻角度关系如图所示，若绳末端速度为v，则小球此时的速度为(　　) A．v　　 B．v　　 C．v　　 D．2v A　[小球的速度沿圆弧的切线方向，将小球的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向的分量，沿绳子方向的速度为v，则v′cos 30°＝v，解得v′＝v，故选A． ] 6．(多选)如图所示，在河水速度恒定的小河中，一小船保持船头始终垂直河岸从一侧岸边向对岸行驶，船的轨迹是一个弯曲的S形，则(　　) A．小船垂直河岸的速度大小恒定不变 B．小船垂直河岸的速度大小先增大后减小 C．若河水速度增大，小船的过河时间变短 D．若船以出发时的速度匀速过河，则过河时间变长 BD　[船在沿河岸的方向上是匀速直线运动，即在相同的时间间隔内，在河岸方向上的位移是相同的；在垂直于河岸的方向上，相等的时间间隔内(参照船在沿河岸方向上的时间)，开始时位移较小，后逐渐增大再逐渐减小，即小船垂直河岸的速度大小先增大后减小，故A错误，B正确；由于船头的方向始终与河岸的方向垂直，可知河水的速度对渡河的时间没有影响，故C错误；因中间那段时间速度较大，所以与船保持恒定的初始速度过河相比过河时间要短，故D正确．] 7．如图，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连．由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，当A环上升至与定滑轮的连线水平时，其上升速度v1≠0，若这时B的速度为v2，则(　　) A．v2＝0 B．v2＞v1 C．v2≠0 D．v2＝v1 A　[环A在虚线位置时，环A的速度沿虚线方向的分速度为零，故重物B的速度v