专题01 曲线运动(3大考点)(福建专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高一物理下学期期末真题分类汇编
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内容正文:
专题01 曲线运动
轨迹、速度、受力的相互判断
一、单选题
1.(23-24高一下·福建三明·期末)一同学投掷铅球,投出后铅球在空中的运动轨迹如图所示。铅球经P位置时速度为v,所受合力为F,下列图示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】铅球做曲线运动,下降过程中,铅球做加速运动,合力的方向一定与速度方向成锐角,A正确,BCD错误。
故选A。
2.(23-24高一下·福建漳州·期末)物体运动轨迹如图中曲线所示,运动到M点时受到的合外力F方向可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】物体做曲线运动所受合力一定位移轨迹的凹侧,所以物体运动到M点时受到的合外力F方向可能是B。
故选B。
3.(23-24高一下·福建福州·期末)下图为某汽车从M沿曲线减速运动到N的轨迹,F是汽车经过某点时受到的合外力,v为速度,则关于合外力与速度方向的关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】汽车从M沿曲线运动到N的轨迹,合力指向曲线内侧,而汽车减速运动,因此合力沿切线有与速度方向相反的分力。
故选C。
4.(23-24高一下·福建福州·期末)关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体,其速度大小一定变化
B.做曲线运动的物体,其加速度一定变化
C.在恒力作用下,物体可以做曲线运动
D.在平衡力作用下,物体可能做曲线运动
【答案】C
【详解】A.曲线运动的物体速度大小可能不变,如匀速圆周运动,故A错误;
BD.平抛运动是一种曲线运动,恒受重力作用,加速度不变, 故B错误,C正确;
D.根据牛顿第一定律可知,在平衡力作用下,物体静止或匀速直线运动,故D错误。
故选C。
5.(23-24高一下·福建宁德·期末)2024年5月8日,“福建舰”圆满完成首次航行试验任务。如图所示,“福建舰”正在海面上进行转弯作业,下列选项分别画出了“福建舰”沿曲线由M向N转弯(俯视图)时所受合力F的方向,其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】“福建舰”做的是曲线运动,受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧。
故选C。
运动的合成与分解
一、单选题
1.(23-24高一下·福建南平·期末)如图所示,在盛满清水竖直放置的玻璃管内,当红烛块沿玻璃管匀速上升的同时,玻璃管水平向右由静止开始做匀加速直线运动,则红烛块运动轨迹可能为( )
A.曲线Q B.直线P C.曲线R D.无法确定
【答案】A
【详解】物体的加速度方向跟速度方向不在同一条直线上,物体将做曲线运动,且轨迹夹在速度与加速度方向之间,轨迹的凹向大致指向加速度的方向。蜡块的速度方向竖直向上,玻璃管加速度方向水平向右,不在同一直线上,轨迹的凹向要大致指向加速度的方向,A正确;
故选A。
二、填空题
2.(23-24高一下·福建福州·期末)在一马戏表演中,猴子沿竖直杆向上运动的同时,人顶杆沿水平地面移动。猴子在竖直方向的速度图像和人顶杆沿水平地面移动位移图像如图所示。关于猴子运动相对地面的运动轨迹是 (选填“直线”或“曲线”),猴子前4s内的位移大小为 m。
【答案】 曲线 5
【详解】[1]由图可知,猴子在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动,根据运动的合成,知合速度与合加速度不在同一条直线上,所以猴子运动的轨迹为曲线;
[2]猴子前4s内的水平方向位移为
竖直方向
所以,猴子的位移为
3.(23-24高一下·福建龙岩·期末)如图所示,一块橡皮用细线悬挂于点O,现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v做匀速直线运动。在铅笔未碰到橡皮前,橡皮在水平方向上做 运动(选填“匀速直线”、“加速直线”、“减速直线”),在竖直方向上做 运动(选填“匀速直线”、“加速直线”、“减速直线”),运动到图中虚线所示位置时,细线与竖直方向的夹角为,则橡皮的速度大小为 。
【答案】 匀速直线 加速直线
【详解】[1]一块橡皮用细线悬挂于点O,现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v做匀速直线运动。在铅笔未碰到橡皮前,悬挂橡皮的细线一直保持竖直,说明橡皮水平方向具有和铅笔一样的速度,则橡皮在水平方向上做匀速直线运动;
[2]在竖直方向上,橡皮的速度等于细线竖直向上收缩的速度,把铅笔与细线接触地方的速度沿细线方向和垂直细线方向分解,如图所示
沿细线方向的分速度为
由于增大,则增大,沿细线方向的分速度增大,所以橡皮在竖直方向上做加速直线运动;
[3]橡皮运动到图中虚线所示位置时的速度大小为
小船渡河模型
一、单选题
1.(23-24高一下·福建福州·期末)在某次洪灾中,由于河水突然猛涨,河水流速短时间内异常增加,救援部队快速响应,利用救援艇成功救出被困对岸的群众。假定该河宽240m,河水流速为16m/s,救援艇在静水中的速度为8m/s,下列说法正确的是( )
A.救援艇最短渡河时间为40s
B.救援艇以最短位移渡河时,船头与上游河岸夹角为
C.救援艇船头垂直河岸时,到达对岸的位置位于出发点正对岸下游的640m
D.救援艇在河中运动路程可能为450m
【答案】B
【详解】A.若要救援艇最短时间过河,需要船头始终与河岸垂直,有
故A错误;
B.由题意可知,船速小于水的速度,若要最短位移过河,需要船头朝向河岸上游,设其夹角为,有
解得
所以救援艇以最短位移渡河时,船头与上游河岸夹角为60°,故B正确;
C.救援艇船头垂直河岸时,其以最短时间过河,由之前分析可知,过河时间为30s,则该时间内,船随水位移为
所以救援艇船头垂直河岸时,到达对岸时的位置位于出发点正对岸下游的480m,故C错误;
D.由之前分析可知,当救生艇的船头与河岸上游成60°夹角时,其合位移最短,即路程最小,由几何关系有
救援艇在河中运动路程不可能为450m,故D错误。
故选B。
2.(23-24高一下·福建莆田·期末)一条小船要从岸边到达宽为的河对岸,河水流速为,小船在静水中的速度为。下列说法正确的是( )
A.小船渡河的最短时间为
B.小船渡河的最小位移是
C.若河水流速变大,小船渡河的最短时间变大
D.无论如何改变船头朝向,小船都不可能到达正对岸
【答案】A
【详解】AC.当船头垂直河岸时,小船渡河的时间最短,为
可知小船渡河的最短时间与河水流速无关,故A正确,C错误;
BD.由于小船在静水中的速度大于河水流速,则小船的合速度方向可以垂直河岸,小船都可以到达正对岸,小船渡河的最小位移是,故BD错误。
故选A。
3.(23-24高一下·福建漳州·期末)消防员驾驶小船救援被困于礁石上的人员,如图所示,A、B为河岸上间距适当的两个位置,B距离礁石最近。假设小船在静水中的运动速率不变,则要使小船在最短时间内抵达礁石,可行的方案是( )
A.从A处出发,船头垂直于河岸
B.从A处出发,船头朝着礁石方向
C.从B处出发,船头垂直于河岸
D.从B处出发,船头朝着上游方向
【答案】A
【详解】要使小船在最短时间内抵达礁石,则应使垂直河岸方向分速度最大,即船头应垂直于河岸;由于沿河岸方向会发生一定的位移,则小船应从A处出发。
故选A。
4.(23-24高一下·福建福州·期末)为了备战皮划艇比赛,某队员在河中进行训练。若河岸平直,河面宽100m,水流速度大小为3m/s,皮划艇相对静水的速度大小为2m/s,当皮划艇以最短时间渡河时,其实际航程为( )
A.m B.150m C.m D.100m
【答案】A
【详解】当船头垂直于河岸航行时,渡河时间最短,最短时间
这段时间平行于河岸方向位移
实际航程为
故选A。
5.(23-24高一下·上海普陀·期中)一小船在静水中的速度为,它在一条河宽150m,水流速度为的河流中渡河,则该小船( )
A.能到达正对岸
B.渡河的时间不可能少于50s
C.船头垂直河岸航行,它的位移大小为150m
D.以最短位移渡河时,位移大小等于150m
【答案】B
【详解】AD.由于船速小于水速,小船不能到达正对岸,最短位移大于150m,AD错误;
B.当船头指向正对岸时,过河时间最短,且最短时间
B正确;
C.当船头指向正对岸,这时沿水流方向移动的位移
根据几何关系可得
C错误。
故选B。
二、多选题
6.(23-24高一下·福建福州·期末)一船在静水中的速度是10m/s,现要渡过宽为160m,水流速度为6m/s的河流,则下列说法中正确的是( )
A.船头所指的方向就是合速度方向
B.以最短航程方式渡河的速度是8m/s
C.渡河的最短时间是16s
D.若渡河过程中河水的流速增大,则渡河时间变长
【答案】BC
【详解】A.船头所指的方向是相对于与水的分速度方向,即船在静水中的速度方向,不是合速度方向,故A错误;
B.由于船在静水中的速度大于水流速度,可知,船能够垂直于河岸过河,此时船头指向沿上游方向,合速度为
故B正确;
C.船头直线与河岸垂直时,渡河时间最短,则有
故C正确;
D.根据分运动的独立性与等时性可知,当船头指向一定时,船头指向方向的分位移就为一个定值,由于船在静水中的速度一定,则船渡河时间一定,与水流速度无关,故D错误。
故选BC。
7.(23-24高一下·福建福州·期末)“十月里来秋风凉,中央红军远征忙;星夜渡过于都河,古陂新田打胜仗。”这是一首描述的是当年红军夜渡于都河开始长征的诗。假设船在静水中的速度为2m/s保持不变,于都河宽600m,水流速度为1m/s且处处相等,则( )
A.船的渡河的最短时间为300s
B.水流速度变大后,若保持船头朝向与河岸夹角不变,过河时间变长
C.船在河流中的航行速度大小一定为m/s
D.小船能到达正对岸
【答案】AD
【详解】A.当船头始终垂直河岸渡河时,渡河时间最短为
故A正确;
B.若保持船头朝向与河岸夹角不变,则船速在垂直河岸方向的分速度不变,无论水流速度如何变化,渡河时间不变,故B错误;
C.根据运动的合成可知当船头与河岸方向垂直时,船在河流中的航行速度大小为m/s,当船头与河岸方向角度改变时,船在河流中的航行速度大小改变,故C错误;
D.因为船速大于水流的速度,所以小船能到达正对岸,故D正确。
故选AD。
三、填空题
8.(23-24高一下·福建福州·期中)汽艇在静水中的航行速度是4km/h,当它在流速为3km/h的河水中向着与河岸垂直的方向航行时,则:
(1)汽艇将做 (填“直线运动”或“曲线运动”),汽艇行进的合速度大小为 km/h。
(2)若河水的流速增大为6km/h,汽艇的过河时间将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 直线运动 5 不变
【详解】(1)[1]汽艇同时做顺水的匀速运动和垂直于水流的匀速运动,其两个分运动均是匀速运动,故其合运动也是匀速直线运动;
[2]根据运动的合成与分解有
[3]根据运动的独立性原理可知,渡河所需时间由垂直于流水方面的速度而定而与流水无关,故若河水的流速增大为6km/h,汽艇的过河时间将不变。
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专题01 曲线运动
轨迹、速度、受力的相互判断
一、单选题
1.(23-24高一下·福建三明·期末)一同学投掷铅球,投出后铅球在空中的运动轨迹如图所示。铅球经P位置时速度为v,所受合力为F,下列图示正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一下·福建漳州·期末)物体运动轨迹如图中曲线所示,运动到M点时受到的合外力F方向可能是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一下·福建福州·期末)下图为某汽车从M沿曲线减速运动到N的轨迹,F是汽车经过某点时受到的合外力,v为速度,则关于合外力与速度方向的关系正确的是( )
A. B. C. D.
4.(23-24高一下·福建福州·期末)关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体,其速度大小一定变化
B.做曲线运动的物体,其加速度一定变化
C.在恒力作用下,物体可以做曲线运动
D.在平衡力作用下,物体可能做曲线运动
5.(23-24高一下·福建宁德·期末)2024年5月8日,“福建舰”圆满完成首次航行试验任务。如图所示,“福建舰”正在海面上进行转弯作业,下列选项分别画出了“福建舰”沿曲线由M向N转弯(俯视图)时所受合力F的方向,其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
运动的合成与分解
一、单选题
1.(23-24高一下·福建南平·期末)如图所示,在盛满清水竖直放置的玻璃管内,当红烛块沿玻璃管匀速上升的同时,玻璃管水平向右由静止开始做匀加速直线运动,则红烛块运动轨迹可能为( )
A.曲线Q B.直线P C.曲线R D.无法确定
二、填空题
2.(23-24高一下·福建福州·期末)在一马戏表演中,猴子沿竖直杆向上运动的同时,人顶杆沿水平地面移动。猴子在竖直方向的速度图像和人顶杆沿水平地面移动位移图像如图所示。关于猴子运动相对地面的运动轨迹是 (选填“直线”或“曲线”),猴子前4s内的位移大小为 m。
3.(23-24高一下·福建龙岩·期末)如图所示,一块橡皮用细线悬挂于点O,现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v做匀速直线运动。在铅笔未碰到橡皮前,橡皮在水平方向上做 运动(选填“匀速直线”、“加速直线”、“减速直线”),在竖直方向上做 运动(选填“匀速直线”、“加速直线”、“减速直线”),运动到图中虚线所示位置时,细线与竖直方向的夹角为,则橡皮的速度大小为 。
小船渡河模型
一、单选题
1.(23-24高一下·福建福州·期末)在某次洪灾中,由于河水突然猛涨,河水流速短时间内异常增加,救援部队快速响应,利用救援艇成功救出被困对岸的群众。假定该河宽240m,河水流速为16m/s,救援艇在静水中的速度为8m/s,下列说法正确的是( )
A.救援艇最短渡河时间为40s
B.救援艇以最短位移渡河时,船头与上游河岸夹角为
C.救援艇船头垂直河岸时,到达对岸的位置位于出发点正对岸下游的640m
D.救援艇在河中运动路程可能为450m
2.(23-24高一下·福建莆田·期末)一条小船要从岸边到达宽为的河对岸,河水流速为,小船在静水中的速度为。下列说法正确的是( )
A.小船渡河的最短时间为
B.小船渡河的最小位移是
C.若河水流速变大,小船渡河的最短时间变大
D.无论如何改变船头朝向,小船都不可能到达正对岸
3.(23-24高一下·福建漳州·期末)消防员驾驶小船救援被困于礁石上的人员,如图所示,A、B为河岸上间距适当的两个位置,B距离礁石最近。假设小船在静水中的运动速率不变,则要使小船在最短时间内抵达礁石,可行的方案是( )
A.从A处出发,船头垂直于河岸
B.从A处出发,船头朝着礁石方向
C.从B处出发,船头垂直于河岸
D.从B处出发,船头朝着上游方向
4.(23-24高一下·福建福州·期末)为了备战皮划艇比赛,某队员在河中进行训练。若河岸平直,河面宽100m,水流速度大小为3m/s,皮划艇相对静水的速度大小为2m/s,当皮划艇以最短时间渡河时,其实际航程为( )
A.m B.150m C.m D.100m
5.(23-24高一下·上海普陀·期中)一小船在静水中的速度为,它在一条河宽150m,水流速度为的河流中渡河,则该小船( )
A.能到达正对岸
B.渡河的时间不可能少于50s
C.船头垂直河岸航行,它的位移大小为150m
D.以最短位移渡河时,位移大小等于150m
二、多选题
6.(23-24高一下·福建福州·期末)一船在静水中的速度是10m/s,现要渡过宽为160m,水流速度为6m/s的河流,则下列说法中正确的是( )
A.船头所指的方向就是合速度方向
B.以最短航程方式渡河的速度是8m/s
C.渡河的最短时间是16s
D.若渡河过程中河水的流速增大,则渡河时间变长
7.(23-24高一下·福建福州·期末)“十月里来秋风凉,中央红军远征忙;星夜渡过于都河,古陂新田打胜仗。”这是一首描述的是当年红军夜渡于都河开始长征的诗。假设船在静水中的速度为2m/s保持不变,于都河宽600m,水流速度为1m/s且处处相等,则( )
A.船的渡河的最短时间为300s
B.水流速度变大后,若保持船头朝向与河岸夹角不变,过河时间变长
C.船在河流中的航行速度大小一定为m/s
D.小船能到达正对岸
三、填空题
8.(23-24高一下·福建福州·期中)汽艇在静水中的航行速度是4km/h,当它在流速为3km/h的河水中向着与河岸垂直的方向航行时,则:
(1)汽艇将做 (填“直线运动”或“曲线运动”),汽艇行进的合速度大小为 km/h。
(2)若河水的流速增大为6km/h,汽艇的过河时间将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
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