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暑假作业01 曲线运动和运动的合成与分解
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目 录
01 知识积累
02 巩固提升练
0
3
能力培优练
)
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知识梳理
一天一练,温故知新,快乐过暑假
)
一、曲线运动
1.速度的方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的①_ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】切线方向
2.运动性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是②_ _ 运动。
【答案】变速
3.做圆周运动的条件:物体所受③_ _ 的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的④_ _ _ _ _ _ 方向与速度方向不在同一条直线上。
【答案】合力; 加速度
二、运动的合成与分解
1.运算法则:位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循⑤_ _ _ _ _ _ _ _ 定则。
【答案】平行四边形
2.合运动和分运动的关系
(1) 等时性:合运动与分运动经历的时间⑥_ _ 。
(2) 独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动⑦_ _ 进行,不受其他分运动的影响。
(3) 等效性:各分运动叠加起来与合运动有完全⑧_ _ 的效果。
【答案】(1) 相等
(2) 独立
(3) 相同
1.判断下列说法对错。
(1) 做曲线运动的物体加速度一定是变化的。( )
(2) 做曲线运动的物体速度大小一定发生变化。( )
(3) 曲线运动可能是匀变速运动。( )
(4) 两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等。( )
(5) 合运动的速度一定比分运动的速度大。( )
(6) 只要两个分运动为直线运动,合运动一定是直线运动。( )
(7) 分运动的位移、速度、加速度与合运动的位移、速度、加速度间满足平行四边形定则。( )
【答案】(1) ×
(2) ×
(3) √
(4) √
(5) ×
(6) ×
(7) √
2.下列说法中正确的是( )
A. 做曲线运动的物体一定具有加速度
B. 做曲线运动的物体的加速度一定是变化的
C. 物体在恒力的作用下,不可能做曲线运动
D. 物体在变力的作用下,只能做曲线运动
【答案】A
3.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )
A. 合外力 B. 速率 C. 速度 D. 加速度
【答案】C
4. 在巴黎奥运会上,我国跳水运动员获得多枚奖牌,为祖国赢得荣誉。高台跳水比赛时,运动员起跳后在空中做出各种动作,最后沿竖直方向进入水中。若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示,、、、为运动轨迹上的四个点。关于运动员头部经过这四个点时的速度方向,下列说法中正确的是( )
A. 经过、、、四个点的速度方向均可能竖直向下
B. 只有经过、两个点的速度方向可能竖直向下
C. 只有经过、两个点的速度方向可能竖直向下
D. 只有经过点的速度方向可能竖直向下
【答案】B
5.如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图,且质点运动到点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直。在质点从点运动到点的过程中,下列说法中正确的是 ( )
A. 质点经过点的速率比经过点的大
B. 质点经过点时的加速度方向与速度方向的夹角小于
C. 质点经过点时的加速度比经过点的大
D. 质点从点到点的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
【答案】A
6. 一辆汽车在水平公路上沿曲线由向行驶,速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯所受合力的四种方向,其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
7.多选 如图所示,某同学在研究运动的合成时做了下述活动:用左手沿黑板推动直尺竖直向上运动,运动中保持直尺水平,同时用右手沿直尺向右移动笔尖。若该同学左手的运动为匀速直线运动,右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速直线运动,则关于笔尖的实际运动,下列说法中正确的是( )
A. 笔尖做匀速直线运动
B. 笔尖做匀变速直线运动
C. 笔尖做匀变速曲线运动
D. 笔尖的速度方向与水平方向夹角逐渐变小
【答案】CD
8.如图,在长约、一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个适当大小的圆柱形蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,并迅速竖直倒置,蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底。将此玻璃管倒置安装在小车上,并将小车置于水平导轨上。若小车右端连接细线绕过定滑轮悬挂小物体,小车从位置由静止开始运动,同时蜡块沿玻璃管匀速上升。经过一段时间后,小车运动到位置。如图所示,建立坐标系,在这一过程中蜡块实际运动的轨迹可能是选项中的( )
A. B. C. D.
【答案】C
9.一小船在静水中的速度为,它在一条河宽、流速为的河流中渡河,则下列说法正确的是( )
A. 小船不可能到达正对岸
B. 小船渡河时间不少于
C. 小船以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为
D. 小船以最短位移渡河时,位移大小为
【答案】B
10.如图所示,直线和表示彼此平行且笔直的河岸,河宽。若河水不流动,小船船头垂直河岸由点匀速驶向对岸,可到达点。已知河水以稳定的速度沿平行河岸方向向右流动,且整个河中水的流速处处相等,速度大小。小船在静水中的行驶速度,现此船从点开始渡河。
(1)为使船用最短时间到达对岸,其船头应朝哪个方向行驶?
(2)渡河最短时间是多少?若水流速度突然增加,渡河的最短时间是否改变?
(3)在渡河时间最短的情况下,船相对岸的速度是多大?方向如何?
【答案】见解析
【解析】(1)为使渡河时间最短,在船速一定的情况下,船渡河的分位移应最小,即河宽AB,为此应使船头始终与河岸垂直行驶。
(2)渡河最短时间t=150s。若河水速度突然增加,改变了船沿河岸方向的分速度,但并不影响船垂直河岸的分运动。只会使船走折线,如图甲所示。渡河时间不变。说明小船渡河时间与河水流速大小无关。
甲
(3)如图乙所示,船相对岸的速度为合速度。由平行四边形定则,得v=0.5m/s,设其方向与水流方向v1的夹角为θ ,tanθ =4/3,解得θ=53°。
乙
一、单选题
1.物体做曲线运动时,一定发生变化的是( )
A.速度方向 B.速度大小
C.加速度方向 D.加速度大小
【答案】A
2.关于物体的受力和运动,下列说法正确的是( )
A.物体在受到不垂直于速度方向的合力作用时,速度大小可能一直不变
B.物体做曲线运动时,某点的加速度方向沿着曲线的切线方向
C.物体受到变化的合力作用时,它的速度大小一定改变
D.做曲线运动的物体,一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用
【答案】D
3.如图所示,一个物体沿曲线由A点运动到B点,关于物体运动的描述正确的是( )
A.在A点速度方向为虚线2所示 B.在A点速度方向为虚线5所示
C.由A点运动到B点,位移方向为虚线4所示 D.由A点运动到B点,位移方向为虚线5所示
【答案】D
4.网球由运动员击出后在空中飞行过程中,若不计空气阻力,它的运动将是( )
A.曲线运动,加速度大小和方向均不变,是匀变速曲线运动
B.曲线运动,加速度大小不变,方向改变,是非匀变速曲线运动
C.曲线运动,加速度大小和方向均改变,是非匀变速曲线运动
D.若水平抛出是匀变速曲线运动,若斜向上抛出则不是匀变速曲线运动
【答案】A
5.下列关于物体做曲线运动的说法正确的是( )
A.速度一定变化,加速度也一定变化
B.速度一定变化,且物体一定有加速度
C.速度大小可以不变,所以物体不一定有加速度
D.在恒力作用下,物体不可能做曲线运动
【答案】B
6.如图是一种创新设计的“空气伞”,它的原理是从伞柄下方吸入空气,然后将空气加速并从顶部呈环状喷出形成气流,从而改变周围雨水的运动轨迹,形成一个无雨区,起到传统雨伞遮挡雨水的作用。在无风的雨天,若“空气伞”喷出的气流水平,则雨水从气流上方穿过气流区至无气流区的运动轨迹可能与下列四幅图中哪一幅类似( )
A. B.
C. D.
【答案】C
7.2025年8月,我国自主研发的一款新型察打一体无人机在试飞场完成高机动性能测试。在某次测试中无人机沿圆弧从M到N大仰角加速爬升,在此过程中,无人机所受合力的方向可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
8.如图所示,某小船船头垂直河岸渡河,已知该段河宽300m,河水流速,船在静水中的速度,下列说法正确的是( )
A.小船做曲线运动
B.小船渡河所用时间为100s
C.为使小船渡河位移最小,船头应偏向上游,小船与河岸的夹角的余弦值为0.6
D.不管河水速度多大,小船的最小渡河位移均为300m
【答案】C
9.一个质量为的质点在平面内运动,在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.质点做匀变速直线运动 B.质点所受的合外力为
C.时质点的速度为 D.0时刻质点的速度为
【答案】D
10.一小船要渡过一条两岸平行,宽为120m的河流,当船头朝向斜向上游与上游河岸的夹角为53°时,小船恰从A点沿直线到达正对岸的B点,如图所示。已知小船在静水中的速度为5m/s,河内各处水速相同且保持不变。,,小船的过河时间为( )
A.24s B.30s C.40s D.48s
【答案】B
11.如图所示,小车以速度v匀速向右运动,通过滑轮拖动物体A上升,不计滑轮摩擦与绳子质量,当绳子与水平面夹角为时,下面说法正确的是( )
A.物体A的速度大小为 B.物体A的速度大小为
C.物体A减速上升 D.绳子对物体A的拉力等于物体A的重力
【答案】B
12.如图,趣味运动会的“聚力建高塔”活动中,两长度相等的细绳一端系在同一塔块上,两名同学分别握住绳的另一端,保持手在同一水平面以相同速率v相向运动。为使塔块沿竖直方向匀速下落,则v( )
A.一直减小 B.一直增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
【答案】B
13.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,小车A在水平外力作用下沿水平地面向左匀速直线运动,绳子跨过定滑轮拉着物体B以速度vB上升,下列说法正确的是( )
A.物体B做匀加速直线运动 B.物体B处于失重状态
C. D.
【答案】D
14.质量为的物体置于倾角为的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着与小车,与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率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时如图,下列判断正确的是
A.的速率为 B.的速率为
C.绳的拉力等于 D.绳的拉力小于
【答案】B
二、解答题
15.质量为 m=2kg 的物体在光滑的水平面上运动,在水平面上建立xOy 直角坐标系, t=0 时,物体位于坐标系的原点 O。物体在 x 轴和 y 轴方向上的分速度、随时间 t 变化的图像如图甲、乙所示。求:
(1)t=3.0s 时,物体受到的合力的大小;
(2)t=8.0s 时,物体速度的大小和方向(方向可用三角函数表示);
(3)t=8.0s 时,物体的位移。
【答案】(1)1N;(2)5m/s,方向为与x轴间的夹角的正切值为;(3),方向为与x轴间的夹角的正切值为
【详解】(1)由图甲、乙可知,物体在x方向上匀速直线运动,在y方向上做匀加速直线运动,则
则
(2)水平方向的速度
竖直方向的速度
则物体的合速度为
与x轴正方向的夹角为θ,则
(3)物体的水平位移
竖直位移为
则合位移为
与x轴正方向的夹角为,则
与x轴间的夹角的正切值为。
16.如图甲是风洞实验室全景图,风洞实验室是可量度气流对实体作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。图乙为风洞实验室的侧视图,两水平面(虚线)之间的距离为H,其间为风洞区域,物体进入该区域会受到水平方向的恒力,自该区域下边界的O点将质量为m的小球以一定的初速度竖直上抛,从M点离开风洞区域,经过最高点Q后小球再次从N点返回风洞区域后做直线运动,落在风洞区域的下边界P处,NP与水平方向的夹角为37°,,,重力加速度大小为g。求;
(1)风洞区域小球受到水平方向恒力的大小;
(2)小球运动过程中离风洞下边界OP的最大高度;
(3)OP的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)小球再次从N点返回风洞区域后做直线运动,合力方向与速度方向在同一条直线上,受力情况如图所示
根据平行四边形定则和几何知识知
解得
(2)最高点的小球的速度沿水平方向,设该速度为v,则小球在M、N点的水平方向速度也为v,设小球在M、N点竖直方向的速度大小为,在 O点的初速度为。由O到M的时间为t,水平方向有
在P点,水平方向有
竖直方向速度大小为,则
解得
在竖直方向上,小球在从O点到P点做上抛运动,竖直方向上速度相等,可得
由N到P小球做直线运动,则有
可得
最高点为Q点,则在竖直方向上,由Q到N,则
由N到P有
解得
QN在竖直方向上有
NP在竖直方向上有
可得
小球运动过程中离风洞下边界OP的最大高度
(3)水平方向由O到M有
由M到 N有
由N到P有
又, ,解得
17.风洞是研究空气动力学的实验设备。如图,将刚性杆水平固定在风洞内距地而高度H=3.2m处,杆上套一质量m=3kg,可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为F=15N,方向水平向左。小球以速度v0=12m/s向右离开杆端,假设小球所受风力不变,取g=10m/s2。求:
(1)小球在水平方向上做什么运动?
(2)小球在空中的运动时间;
(3)小球落地时的速度大小和方向。
【答案】(1)匀减速直线运动;(2)0.8s;(3),速度与水平方向夹角为
【详解】(1)小球在水平方向上受到恒定的风力做匀减速直线运动。
(2)球竖直方向做自由落体运动,则有
解得
(3)水平方向加速度
落地时水平方向上的分速度
解得
竖直方向上的分速度
解得
实际落地速度
解得
设落地速度与水平方向的夹角为θ,则有
解得
18.如图所示,河宽,设小船在静水中的速度为,河水的流速为,小船从A点出发,若船头指向河对岸上游的点,经过,小船恰好到达河正对岸的点;若船头指向河正对岸的点,经过,小船到达点下游的点。求:
(1)小船在静水中的速度的大小;
(2)河水的流速的大小;
(3)在第二次渡河中小船被冲向下游的距离。
【答案】(1)0.25m/s;(2)0.15m/s;(3)
【详解】(1)当船头指向点时,有
(2)当船头指向时,合速度
则有
解得
(3)在第二次渡河中
小船被冲向下游的距离
小船过河模型
1.小船的实际运动是合运动,两个分运动分别是随水流的运动和船相对静水的运动。
2.小船渡河的两类模型
类型
时间最短
位移最短
渡河情境
渡河条件
船头垂直于河岸
船头斜向上游且
船头斜向上游,与合速度方向垂直,且
渡河结果
最短时间
最短位移为河宽
最短位移为
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暑假作业01 曲线运动和运动的合成与分解
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01 知识积累
02 巩固提升练
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能力培优练
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知识梳理
一天一练,温故知新,快乐过暑假
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一、曲线运动
1.速度的方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的①_ _ _ _ _ _ _ _ 。
2.运动性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是②_ _ 运动。
3.做圆周运动的条件:物体所受③_ _ 的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的④_ _ _ _ _ _ 方向与速度方向不在同一条直线上。
二、运动的合成与分解
1.运算法则:位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循⑤_ _ _ _ _ _ _ _ 定则。
2.合运动和分运动的关系
(1) 等时性:合运动与分运动经历的时间⑥_ _ 。
(2) 独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动⑦_ _ 进行,不受其他分运动的影响。
(3) 等效性:各分运动叠加起来与合运动有完全⑧_ _ 的效果。
1.判断下列说法对错。
(1) 做曲线运动的物体加速度一定是变化的。( )
(2) 做曲线运动的物体速度大小一定发生变化。( )
(3) 曲线运动可能是匀变速运动。( )
(4) 两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等。( )
(5) 合运动的速度一定比分运动的速度大。( )
(6) 只要两个分运动为直线运动,合运动一定是直线运动。( )
(7) 分运动的位移、速度、加速度与合运动的位移、速度、加速度间满足平行四边形定则。( )
2.下列说法中正确的是( )
A. 做曲线运动的物体一定具有加速度
B. 做曲线运动的物体的加速度一定是变化的
C. 物体在恒力的作用下,不可能做曲线运动
D. 物体在变力的作用下,只能做曲线运动
3.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )
A. 合外力 B. 速率 C. 速度 D. 加速度
4. 在巴黎奥运会上,我国跳水运动员获得多枚奖牌,为祖国赢得荣誉。高台跳水比赛时,运动员起跳后在空中做出各种动作,最后沿竖直方向进入水中。若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示,、、、为运动轨迹上的四个点。关于运动员头部经过这四个点时的速度方向,下列说法中正确的是( )
A. 经过、、、四个点的速度方向均可能竖直向下
B. 只有经过、两个点的速度方向可能竖直向下
C. 只有经过、两个点的速度方向可能竖直向下
D. 只有经过点的速度方向可能竖直向下
5.如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图,且质点运动到点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直。在质点从点运动到点的过程中,下列说法中正确的是 ( )
A. 质点经过点的速率比经过点的大
B. 质点经过点时的加速度方向与速度方向的夹角小于
C. 质点经过点时的加速度比经过点的大
D. 质点从点到点的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
6. 一辆汽车在水平公路上沿曲线由向行驶,速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯所受合力的四种方向,其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
7.多选 如图所示,某同学在研究运动的合成时做了下述活动:用左手沿黑板推动直尺竖直向上运动,运动中保持直尺水平,同时用右手沿直尺向右移动笔尖。若该同学左手的运动为匀速直线运动,右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速直线运动,则关于笔尖的实际运动,下列说法中正确的是( )
A. 笔尖做匀速直线运动
B. 笔尖做匀变速直线运动
C. 笔尖做匀变速曲线运动
D. 笔尖的速度方向与水平方向夹角逐渐变小
8.如图,在长约、一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个适当大小的圆柱形蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,并迅速竖直倒置,蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底。将此玻璃管倒置安装在小车上,并将小车置于水平导轨上。若小车右端连接细线绕过定滑轮悬挂小物体,小车从位置由静止开始运动,同时蜡块沿玻璃管匀速上升。经过一段时间后,小车运动到位置。如图所示,建立坐标系,在这一过程中蜡块实际运动的轨迹可能是选项中的( )
A. B. C. D.
9.一小船在静水中的速度为,它在一条河宽、流速为的河流中渡河,则下列说法正确的是( )
A. 小船不可能到达正对岸
B. 小船渡河时间不少于
C. 小船以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为
D. 小船以最短位移渡河时,位移大小为
10.如图所示,直线和表示彼此平行且笔直的河岸,河宽。若河水不流动,小船船头垂直河岸由点匀速驶向对岸,可到达点。已知河水以稳定的速度沿平行河岸方向向右流动,且整个河中水的流速处处相等,速度大小。小船在静水中的行驶速度,现此船从点开始渡河。
(1)为使船用最短时间到达对岸,其船头应朝哪个方向行驶?
(2)渡河最短时间是多少?若水流速度突然增加,渡河的最短时间是否改变?
(3)在渡河时间最短的情况下,船相对岸的速度是多大?方向如何?
一、单选题
1.物体做曲线运动时,一定发生变化的是( )
A.速度方向 B.速度大小
C.加速度方向 D.加速度大小
2.关于物体的受力和运动,下列说法正确的是( )
A.物体在受到不垂直于速度方向的合力作用时,速度大小可能一直不变
B.物体做曲线运动时,某点的加速度方向沿着曲线的切线方向
C.物体受到变化的合力作用时,它的速度大小一定改变
D.做曲线运动的物体,一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用
3.如图所示,一个物体沿曲线由A点运动到B点,关于物体运动的描述正确的是( )
A.在A点速度方向为虚线2所示 B.在A点速度方向为虚线5所示
C.由A点运动到B点,位移方向为虚线4所示 D.由A点运动到B点,位移方向为虚线5所示
4.网球由运动员击出后在空中飞行过程中,若不计空气阻力,它的运动将是( )
A.曲线运动,加速度大小和方向均不变,是匀变速曲线运动
B.曲线运动,加速度大小不变,方向改变,是非匀变速曲线运动
C.曲线运动,加速度大小和方向均改变,是非匀变速曲线运动
D.若水平抛出是匀变速曲线运动,若斜向上抛出则不是匀变速曲线运动
5.下列关于物体做曲线运动的说法正确的是( )
A.速度一定变化,加速度也一定变化
B.速度一定变化,且物体一定有加速度
C.速度大小可以不变,所以物体不一定有加速度
D.在恒力作用下,物体不可能做曲线运动
6.如图是一种创新设计的“空气伞”,它的原理是从伞柄下方吸入空气,然后将空气加速并从顶部呈环状喷出形成气流,从而改变周围雨水的运动轨迹,形成一个无雨区,起到传统雨伞遮挡雨水的作用。在无风的雨天,若“空气伞”喷出的气流水平,则雨水从气流上方穿过气流区至无气流区的运动轨迹可能与下列四幅图中哪一幅类似( )
A. B.
C. D.
7.2025年8月,我国自主研发的一款新型察打一体无人机在试飞场完成高机动性能测试。在某次测试中无人机沿圆弧从M到N大仰角加速爬升,在此过程中,无人机所受合力的方向可能是( )
A. B. C. D.
8.如图所示,某小船船头垂直河岸渡河,已知该段河宽300m,河水流速,船在静水中的速度,下列说法正确的是( )
A.小船做曲线运动
B.小船渡河所用时间为100s
C.为使小船渡河位移最小,船头应偏向上游,小船与河岸的夹角的余弦值为0.6
D.不管河水速度多大,小船的最小渡河位移均为300m
9.一个质量为的质点在平面内运动,在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.质点做匀变速直线运动 B.质点所受的合外力为
C.时质点的速度为 D.0时刻质点的速度为
10.一小船要渡过一条两岸平行,宽为120m的河流,当船头朝向斜向上游与上游河岸的夹角为53°时,小船恰从A点沿直线到达正对岸的B点,如图所示。已知小船在静水中的速度为5m/s,河内各处水速相同且保持不变。,,小船的过河时间为( )
A.24s B.30s C.40s D.48s
11.如图所示,小车以速度v匀速向右运动,通过滑轮拖动物体A上升,不计滑轮摩擦与绳子质量,当绳子与水平面夹角为时,下面说法正确的是( )
A.物体A的速度大小为 B.物体A的速度大小为
C.物体A减速上升 D.绳子对物体A的拉力等于物体A的重力
12.如图,趣味运动会的“聚力建高塔”活动中,两长度相等的细绳一端系在同一塔块上,两名同学分别握住绳的另一端,保持手在同一水平面以相同速率v相向运动。为使塔块沿竖直方向匀速下落,则v( )
A.一直减小 B.一直增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
13.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,小车A在水平外力作用下沿水平地面向左匀速直线运动,绳子跨过定滑轮拉着物体B以速度vB上升,下列说法正确的是( )
A.物体B做匀加速直线运动 B.物体B处于失重状态
C. D.
14.质量为的物体置于倾角为的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着与小车,与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率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时如图,下列判断正确的是
A.的速率为 B.的速率为
C.绳的拉力等于 D.绳的拉力小于
二、解答题
15.质量为 m=2kg 的物体在光滑的水平面上运动,在水平面上建立xOy 直角坐标系, t=0 时,物体位于坐标系的原点 O。物体在 x 轴和 y 轴方向上的分速度、随时间 t 变化的图像如图甲、乙所示。求:
(1)t=3.0s 时,物体受到的合力的大小;
(2)t=8.0s 时,物体速度的大小和方向(方向可用三角函数表示);
(3)t=8.0s 时,物体的位移。
16.如图甲是风洞实验室全景图,风洞实验室是可量度气流对实体作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。图乙为风洞实验室的侧视图,两水平面(虚线)之间的距离为H,其间为风洞区域,物体进入该区域会受到水平方向的恒力,自该区域下边界的O点将质量为m的小球以一定的初速度竖直上抛,从M点离开风洞区域,经过最高点Q后小球再次从N点返回风洞区域后做直线运动,落在风洞区域的下边界P处,NP与水平方向的夹角为37°,,,重力加速度大小为g。求;
(1)风洞区域小球受到水平方向恒力的大小;
(2)小球运动过程中离风洞下边界OP的最大高度;
(3)OP的距离。
17.风洞是研究空气动力学的实验设备。如图,将刚性杆水平固定在风洞内距地而高度H=3.2m处,杆上套一质量m=3kg,可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为F=15N,方向水平向左。小球以速度v0=12m/s向右离开杆端,假设小球所受风力不变,取g=10m/s2。求:
(1)小球在水平方向上做什么运动?
(2)小球在空中的运动时间;
(3)小球落地时的速度大小和方向。
18.如图所示,河宽,设小船在静水中的速度为,河水的流速为,小船从A点出发,若船头指向河对岸上游的点,经过,小船恰好到达河正对岸的点;若船头指向河正对岸的点,经过,小船到达点下游的点。求:
(1)小船在静水中的速度的大小;
(2)河水的流速的大小;
(3)在第二次渡河中小船被冲向下游的距离。
小船过河模型
1.小船的实际运动是合运动,两个分运动分别是随水流的运动和船相对静水的运动。
2.小船渡河的两类模型
类型
时间最短
位移最短
渡河情境
渡河条件
船头垂直于河岸
船头斜向上游且
船头斜向上游,与合速度方向垂直,且
渡河结果
最短时间
最短位移为河宽
最短位移为
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