鲁科版物理第3章抛体运动第1节(详细解析)

鲁科版物理第3章抛体运动第1节(详细解析)

1．做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是(　　)A．速度B．加速度C．受力D．速率解析：选A.曲线运动速度的方向沿轨迹切线方向，所以速度方向时刻变化，但速度大小即速率不一定变化，做曲线运动的物体可以受恒力，也可以受变力，所以受力和加速度不一定变化．图3－1－122．如图3－1－12所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时，突然使它受力反向，大小不变，即由F变成－F，若BD为曲线AB在B点的切线方向，则该物体(　　)A．可能沿曲线BE运动B．可能沿曲线BD运动C．可能沿曲线BC运动D．一定是做变加速运动解析：选A.做曲线运动的物体在各点的速度方向为曲线上该点的切线方向．物体做曲线运动的条件是物体所受的合外力方向与速度方向不在同一直线上．所以物体在B点的速度方向沿BD方向．物体在AB段运动时所受合力F的方向应指向BD所在直线的下方，F突然反向，即改为BD所在直线的上方时，物体运动的轨迹应位于合力方向和速度方向之间，因此物体可能沿BE运动．所以选项A正确，B、C错误．又F为恒力，物体在恒力作用下的运动是匀加速运动．故选项D错误．3．如图3－1－13所示，沿图3－1－13y方向的一运动的初速度v1是沿x方向的另一运动的初速度v2的2倍，而沿y方向的加速度a1是沿x方向的加速度a2的一半．对于这两个分运动的合运动，下列说法中正确的是(　　)A．一定是曲线运动B．一定是直线运动C．可能是曲线运动，也可能是直线运动D．无法判定解析：选A.根据速度、加速度的合成可知，两分运动合速度方向与合加速度方向不在同一直线上，故该物体一定做曲线运动．\n图3－1－144．民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标．假设运动员骑马由西向东奔驰，他要击中北方的目标，射击方向应(　　)A．直接对准目标B．偏东一些C．偏西一些D．无法确定解析：选C.箭在发射前随运动员一起运动，射出后，由于惯性要保持原来向前的运动，此为箭的一个分运动，若要射中目标，就要求合速度方向指向目标，故射击方向(箭的另一分运动)应偏西，选C.5．河宽60m，水流速度v1＝6m/s，小船在静水中速度v2＝3m/s，则：(1)船渡河的最短时间是多少？(2)最短航程是多少？解析：(1)以水流速度方向为x轴正方向，以垂直河岸方向为y轴正方向，以船开出点为坐标原点建立坐标系，设船与岸成θ角开出(如图甲所示)，将v2沿x、y方向分解：v2x＝v2cosθ，v2y＝v2sinθ，过河时间t＝＝，当θ＝90°时过河的时间最短且tmin＝＝s＝20s.(2)先作出OA表示水流速度v1，然后以A为圆心，以船对水的速度v2的大小为半径作圆，过O作圆A的切线OB与圆A相切于B，连结AB，过O作AB的平行线，过B作OA的平行线，两平行线相交于C，则OC为船对静水的速度v2(如图乙所示)．由图不难看出，船沿OBD行驶到对岸位移最短，设v2与河岸的夹角为α，则有：cosα＝＝＝.所以α＝60°，smin＝＝m＝120m.答案：(1)20s　(2)120m一、单项选择题1．关于运动的合成与分解有以下说法，其中不正确的是(　　)A．两个直线运动的合位移一定比分位移大B．运动的合成与分解都遵循平行四边形定则C．两个分运动总是同时进行的D．某个分运动的规律不会因另一个分运动而改变解析：选A.位移的合成遵循平行四边形定则，平行四边形对角线不一定比邻边长，故对应的合位移不一定比分位移大，故A选项错；运动的合成与分解，其实质是对应物理量(位移、速度、加速度等矢量)\n的合成与分解，遵循矢量运算法则——平行四边形定则，故B选项正确；两个分运动与合运动同时发生，同时结束，彼此间具有等时性，故C选项正确；分运动间彼此独立，互不干扰，故D选项正确．2．关于运动的合成，下列说法错误的是(　　)A．两个直线运动的合运动一定是直线运动B．两个不在一条直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动C．两个匀加速直线运动的合运动不一定是直线运动D．一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动可能仍是匀变速直线运动解析：选A.对于两个匀速直线运动，其加速度均为零，因此，无论这两个分运动在同一直线上，还是互成角度，它们的合运动仍是匀速直线运动，B正确；一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动合成，如果这两个分运动在一条直线上，则合运动的加速度与速度也在一条直线上，物体仍做匀变速直线运动，D正确；若这两个分运动互成角度，则合运动的加速度与速度就不在一条直线上，物体将做曲线运动，A错误；两个匀加速直线运动合成，当合加速度与合速度在一条直线上时，物体做直线运动，否则，物体做曲线运动，C正确．3．(2010年高考上海卷)降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞(　　)A．下落的时间越短B．下落的时间越长C．落地时速度越小D．落地时速度越大解析：选D.根据运动的独立性原理，水平方向吹来的风不会影响竖直方向的运动，A、B错误；根据速度的合成，落地时速度v＝，若风速越大，则降落伞落地时速度越大．4．船在静水中的航速为v1，水流的速度为v2.为使船行驶到河正对岸的码头，则v1相对v2的方向应为(　　)图3－1－15解析：选C.根据运动的合成与分解的知识可知，要使船垂直达到对岸即要船的合速度指向正对岸．根据平行四边形定则可知，C正确．图3－1－165．(2010年高考江苏卷)如图3－1－16所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度(　　)A．大小和方向均不变B．大小不变，方向改变C．大小改变，方向不变D．大小和方向均改变解析：选A.笔匀速向右移动时，x随时间均匀增长，y\n随时间均匀减小，说明橡皮水平方向匀速运动，竖直方向也是匀速运动．所以橡皮实际运动是匀速直线运动，A正确．6．河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图3－1－17甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则(　　)甲　　　　　　　　　乙图3－1－17A．船渡河的最短时间是60sB．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船在河水中的最大速度是m/s解析：选B.当船头垂直河岸航行时，过河时间最短，tmin＝s＝100s，A错、B正确；因河水速度在变化，合速度大小、方向会变化，则航行的轨迹是一条曲线，C错；船的速度v＝，当船到河心处时有最大速度，其速度为vmax＝m/s＝5m/s，D错误．7．(2011年高考上海卷)如图3－1－18，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行．当绳与河岸的夹角为α时，船的速率为(　　)图3－1－18A．vsinαB.C．vcosαD.解析：选C.对v分解如图所示，v1＝vcosα，所以船的速率为vcosα，故选C.8．某人站在自动扶梯上，经t1时间从一楼升到二楼，如果自动扶梯不动，人沿着扶梯从一楼走到二楼的时间为t2，现使扶梯正常运动，人也保持原有的速度沿扶梯向上走，则人从一楼到二楼的时间是(　　)A．t2－t1B.C.D.解析：选C.人的合运动由扶梯对地的运动和人对扶梯的运动合成，则：v合＝v1＋v2，即＝＋，故t＝.9．某人骑自行车以10m/s的速度在大风中向东行驶，\n他感到风正以相当于车的速度从北方吹来，实际上风的速度是(　　)A．10m/s，方向为正北B．10m/s，方向为正南C．14m/s，方向为南偏西45°D．14m/s，方向为东偏南45°解析：选D.空气的运动形成风，空气相对于车是由北向南运动，速度为v1＝10m/s.车相对于大地是向东行驶，速度为v2＝10m/s.取研究对象为空气，空气对地的速度即风速为合速度v，则车对地的速度v2和风对车的速度v1为两个分运动的速度，如图所示．v＝＝10m/s≈14m/s方向为东偏南45°，所以本题选D.10．如图3－1－19中，套在竖图3－1－19直细杆上的轻环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处于水平位置时，其上升速度v1≠0，若这时B的速度为v2，则(　　)A．v2＝v1B．v2＞v1C．v2≠0D．v2＝0解析：选D.轻环上升过程其速度v1可分解为两个分速度v∥和v⊥，如图所示，其中v∥为沿绳方向的速度，其大小等于重物B的速度v2；v⊥为绕定滑轮转动的线速度，关系式为v2＝v1cosθ，θ为v1与v∥间的夹角．当A上升至与定滑轮的连线水平的位置时，θ＝90°，cosθ＝0，即此时v2＝0.D正确．二、非选择题11．玻璃生产线上，宽9m的成型玻璃板以2m/s的速度连续不断地向前行进，在切割处，切割刀的切割速度为10m/s.为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，切割刀的轨道应如何控制？切割一次的时间是多长？解析：要切割成矩形，则要求切割刀相对于玻璃的速度为垂直侧面，而切割刀的速度(即轨道)\n与玻璃侧面成θ角．如图所示：cosθ＝＝＝，则sinθ＝，切割一次所用时间：t＝＝＝0.92s.答案：与玻璃侧面成arcos角　0.92s12．质量m＝2kg的物体在光滑的平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图3－1－20所示．求：(1)物体受到的合力；(2)物体的初速度；(3)物体运动的轨迹方程．图3－1－20解析：(1)从题图线中可得到：ax＝－1m/s2，ay＝0.a＝＝1m/s2.由牛顿第二定律，可得物体所受合外力为：F＝ma＝2N.(2)初速度的大小为：v0＝＝5.66m/s.(3)物体在x和y方向上的分位移方程分别为：x＝4t－0.5t2，y＝4t.消去t得轨迹方程为32x＝32y－y2.答案：(1)2N　(2)5.66m/s(3)32x＝32y－y2