物理必修 第二冊1 曲線運動學(xué)案設(shè)計

這是一份物理必修 第二冊1 曲線運動學(xué)案設(shè)計，共9頁。
階段回顧(第1～2節(jié))易錯點一　　　對曲線運動的性質(zhì)理解不透徹1．關(guān)于曲線運動，下列說法中正確的是(　　)A．曲線運動一定是變速運動B．變速運動一定是曲線運動C．曲線運動一定是變加速運動D．勻速運動可能是曲線運動答案　A解析　曲線運動的速度方向是一直變化的，所以曲線運動一定是變速運動，故A正確；變速運動不一定是曲線運動，如加速直線運動，故B錯誤；曲線運動的加速度不一定變化，故C錯誤；勻速運動的速度的大小與方向都不變，不可能是曲線運動，故D錯誤。易錯點二　　　對曲線運動的條件理解不透徹2．關(guān)于曲線運動，以下說法中正確的是(　　)A．做曲線運動的物體所受合力可以為零B．合力不為零的運動一定是曲線運動C．做曲線運動的物體初速度不能為零D．曲線運動的速度的大小不一定變化，但方向一定是變化的答案　D解析　物體做曲線運動時所受到的合力一定不為零，且與速度方向不共線，故A錯誤；物體做勻變速直線運動時，所受到的合力不為零，故B錯誤；做曲線運動的物體的初速度可以為零，C錯誤；曲線運動的速度方向一定是變化的，速度大小可能變化，也可能不變化，故D正確。3．下列說法中正確的是(　　)A．物體受到變力作用，一定做曲線運動B．物體受到恒力作用，一定做直線運動C．物體所受的合力方向與速度方向有夾角時，一定做曲線運動D．如果合力方向與速度方向在同一直線上，則物體的速度方向不改變，只是速率發(fā)生變化答案　C解析　力是矢量，包括大小和方向，無論物體所受的合力是否改變，當(dāng)合力的方向與速度的方向在同一條直線上時，物體一定做直線運動，當(dāng)合力的方向和速度的方向不在同一條直線上時，物體一定做曲線運動，A、B錯誤，C正確；合力的方向與速度方向在同一直線上時，如果合力和速度方向相反，那么物體先做減速運動，速度減至零后再反向做加速運動，速度方向發(fā)生改變，所以D錯誤。易錯點三　　　不理解合運動與分運動的關(guān)系而出錯4．小船以一定的速率垂直河岸向?qū)Π秳澣ィ?dāng)水流勻速時，它過河的時間、發(fā)生的位移與水速的關(guān)系是(　　)A．水速小時，位移小，時間也小B．水速大時，位移大，時間也大C．水速大時，位移大，但時間不變D．位移、時間大小與水速大小無關(guān)答案　C解析　小船過河時參與了順?biāo)骱痛怪焙影稒M渡兩個分運動，由運動的獨立性和等時性知，小船的過河時間決定于垂直河岸的分運動，等于河的寬度與垂直河岸的分速度之比，由于船“以一定的速率垂直河岸向?qū)Π秳澣ァ保蔬^河時間一定。水速大，水流方向的分位移就大，合位移也就大，反之則合位移小，C正確。易錯點四　　　分不清實際運動和分運動而出錯5．用跨過定滑輪的繩把湖中小船向右拉到岸邊的過程中，如圖所示，如果保持繩子的速度v不變，則小船的速度(　　) A．不變   B．逐漸增大C．逐漸減小   D．先增大后減小答案　B解析　小船的運動為實際運動，即小船的運動方向為合運動方向，故把小船的運動分解為沿繩子方向和垂直于繩子斜向下的兩個分運動，如圖所示。小船運動過程中保持繩子的速度大小不變，兩個分運動方向始終垂直，合運動方向不變，繩子與水平方向的夾角θ逐漸增大。v船＝，由于θ不斷增大，則cosθ不斷減小，故v船逐漸增大，A、C、D錯誤，B正確。重難點一　　　曲線運動的性質(zhì)和條件1．(多選)在光滑的水平面上有一質(zhì)量為2 kg的物體，在幾個共點力的作用下做勻速直線運動。現(xiàn)突然將與速度反方向的2 N的力水平旋轉(zhuǎn)90°，則下列關(guān)于物體運動情況的敘述中，正確的是(　　)A．物體做速度大小不變的曲線運動B．物體做加速度為 m/s2的勻變速曲線運動C．物體做速度越來越大的曲線運動D．物體做非勻變速曲線運動，其速度越來越大答案　BC解析　物體原來所受的合力為零，當(dāng)將與速度反方向的2 N的力水平旋轉(zhuǎn)90°后，其受力相當(dāng)于如圖所示，其中F是Fx、Fy的合力，其中Fx＝2 N，F(xiàn)y＝2 N，故F＝2 N，且大小、方向都不變，是恒力，那么物體的加速度為a＝＝ m/s2＝ m/s2。又因為F與v的夾角θ <90°，所以物體做速度越來越大、加速度恒為 m/s2的勻變速曲線運動。故B、C正確。2．在地面附近下落的雨滴做曲線運動的原因可能是(　　)A．雨滴有豎直向下的初速度，受重力B．雨滴有豎直向下的初速度，受重力、恒定浮力和空氣阻力C．雨滴有豎直向下的初速度，受重力、水平的風(fēng)力和空氣阻力D．雨滴有豎直向下的初速度，受空氣提供的變化的浮力和空氣阻力答案　C解析　雨滴到地面附近之前具有豎直向下的初速度，要使雨滴做曲線運動，應(yīng)使雨滴受到不在豎直方向上的合力的作用，重力和浮力均在豎直方向上，空氣阻力與雨滴的運動方向相反，只有水平的風(fēng)力才能使雨滴所受合力不在豎直方向上，從而做曲線運動，故C正確。重難點二　　　兩直線運動的合運動的性質(zhì)和軌跡判定3．如圖所示，紅蠟塊能在玻璃管的水中勻速上升，若紅蠟塊在A點勻速上升的同時，使玻璃管水平向右做勻加速直線運動，則紅蠟塊實際運動的軌跡可能是圖中的(　　)A．直線PB．曲線QC．曲線RD．以上均有可能答案　B解析　紅蠟塊在豎直方向上做勻速直線運動，在水平方向上做勻加速直線運動，合初速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線上，紅蠟塊做曲線運動。根據(jù)軌跡夾在速度方向與合力方向之間，合力的方向指向軌跡的凹側(cè)，可知軌跡可能為曲線Q。故B正確，A、C、D錯誤。4．若一個物體的運動是由兩個獨立的分運動合成的，則(　　)A．若其中一個分運動是變速直線運動，另一個分運動是勻速直線運動，則物體的合運動一定是變速運動B．若兩個分運動都是勻速直線運動，則物體的合運動有可能是勻變速直線運動C．若其中一個分運動是勻變速直線運動，另一個分運動是勻速直線運動，則物體的運動一定是曲線運動D．若其中一個分運動是勻加速直線運動，另一個分運動是勻減速直線運動，則合運動一定是曲線運動答案　A解析　當(dāng)一個分速度變化、另一個分速度不變時，合速度一定會變化，所以若其中一個分運動是變速直線運動，另一個分運動是勻速直線運動，則物體的合運動一定是變速運動，A正確；若兩個分運動都是勻速直線運動，則物體的合運動一定也是勻速直線運動，B錯誤；若合運動是勻變速直線運動與同方向的勻速直線運動的合成，則合運動是直線運動，C錯誤；若合運動是同方向的勻加速直線運動與勻減速直線運動的合成，則合運動是直線運動，D錯誤。5．兩個互成角度的勻變速直線運動，初速度分別為v1和v2，加速度分別為a1和a2，它們的合運動的軌跡(　　)A．如果v1＝v2≠0，那么軌跡一定是直線B．如果v1＝v2≠0，那么軌跡一定是曲線C．如果a1＝a2，那么軌跡一定是直線D．如果＝，那么軌跡一定是直線答案　D解析　物體做曲線運動的條件是合力的方向(即合加速度的方向)與速度的方向不在同一條直線上，故如果v1＝v2≠0且≠，那么軌跡一定是曲線，如果v1＝v2＝0或＝，那么軌跡一定是直線，故A、B、C錯誤，D正確。6.在某次雜技表演中，猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運動，同時人頂著直桿以速度v0水平勻速運動，經(jīng)過時間t，猴子沿桿向上運動的高度為h，人頂桿沿水平地面運動的距離為x，如圖所示。關(guān)于猴子的運動情況，下列說法中正確的是(　　)A．猴子相對于地面的運動軌跡為直線B．猴子相對于地面做變加速曲線運動C．t時刻猴子相對于地面的速度大小為v0＋atD．t時間內(nèi)猴子相對于地面的位移大小為 答案　D解析　猴子在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運動，猴子所受合力方向與運動方向不在同一條直線上，所以猴子相對于地面的運動軌跡為曲線，A錯誤；因為猴子受到的合力恒定(合加速度恒定)，所以猴子相對于地面做勻變速曲線運動，B錯誤；t時刻猴子相對于地面的速度大小為vt＝，C錯誤；t時間內(nèi)猴子相對于地面的位移大小為s＝，D正確。重難點三　　　關(guān)聯(lián)速度問題的分析和求解7.(多選)如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小環(huán)，小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為d?，F(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放，當(dāng)小環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(即位于圖中B處)，下列說法正確的是(重力加速度為g)(　　)A．小環(huán)剛釋放時輕繩中的張力一定大于2mgB．小環(huán)到達B處時，重物上升的高度為(－1)dC．小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于D．小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于答案　ABD解析　由題意，小環(huán)釋放時向下加速運動，則重物將加速上升，對重物，由牛頓第二定律可知繩中的張力一定大于重力2mg，故A正確；小環(huán)到達B處時，重物上升的高度應(yīng)為繩子在滑輪左端增加的長度，即h＝d－d＝(－1)d，故B正確；根據(jù)題意，小環(huán)沿繩子方向的分速度與重物的速度大小相等，將小環(huán)的速度沿繩子方向與垂直于繩子方向正交分解，應(yīng)滿足：v環(huán)cos45°＝v物，即得小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比＝，故C錯誤，D正確。8.(多選)如圖所示，物體A和B的質(zhì)量均為m，且分別用輕繩連接跨過定滑輪(不計繩子與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦)。當(dāng)用水平變力F拉物體B沿水平方向向右做勻速直線運動的過程中(　　)A．物體A也做勻速直線運動B．繩子拉力始終大于物體A所受的重力C．物體A的速度小于物體B的速度D．地面對物體B的支持力逐漸增大答案　BCD解析　物體B的速度vB進行分解如圖所示，則vA＝v1＝vBcosα，B向右運動，α減小，vB不變，則vA逐漸增大，說明物體A在豎直方向上做加速運動，由牛頓第二定律T－mg＝ma，可知繩子對A的拉力T>mg，故A錯誤，B正確；因為vA＝vBcosα，知物體A的速度小于物體B的速度，故C正確；B在豎直方向上受力平衡，有：Tsinα＋N＝mg，運用外推法：若繩子無限長，物體B距滑輪足夠遠，即當(dāng)α→0時，有vA→vB，這表明，物體A在上升的過程中，加速度必定逐漸減小，繩子對物體A的拉力逐漸減小，sinα減小，則地面對物體B的支持力逐漸增大，故D正確。重難點四　　　小船過河問題的分析和求解9．有一條兩岸平直、河水均勻流動、流速恒為v的大河。小明駕著小船過河，去程時船頭指向始終與河岸垂直，回程時行駛路線與河岸垂直。去程與回程所用時間的比值為k，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為(　　)A.   B.C.   D.答案　B解析　設(shè)大河寬度為d，小船在靜水中的速度大小為v0，則去程過河所用時間t1＝，回程過河所用時間t2＝。由題知＝k，聯(lián)立以上各式得v0＝。故B正確，A、C、D錯誤。10．(多選)河水的流速v水隨其到一側(cè)河岸的距離d的變化關(guān)系如圖甲所示，船在靜水中的速度v船與時間t的關(guān)系如圖乙所示，若要使船以最短時間過河，則(　　)A．船過河的最短時間是60 sB．船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直C．船在河水中航行的軌跡是一條直線 D．船在河水中的最大速度是5 m/s答案　BD解析　由題中圖甲可知河寬d總＝300 m，船頭始終與河岸垂直時，船過河的時間最短，為tmin＝＝ s＝100 s，A錯誤，B正確；由于船沿河岸向下漂流的速度大小始終在變，故船的實際速度的大小、方向也在時刻發(fā)生變化，船在河水中航行的軌跡是曲線，C錯誤；船沿河岸向下漂流的最大速度為4 m/s，所以船在河水中的最大速度v＝ m/s＝5 m/s，D正確。11．一條河寬為L＝900 m，水的流速為v＝50 m/s，并在下游形成壯觀的瀑布。一艘游艇從到瀑布的水平距離為l＝1200 m的上游渡河。(1)為了不被沖進瀑布，游艇船頭指向應(yīng)如何航行速度最??？最小值為多少？(2)在(1)的情況中游艇在河中航行的時間為多少？答案　(1)船頭與河岸成53°角指向上游　30 m/s(2)37.5 s解析　(1)為了不被沖進瀑布，而且航行速度最小，則游艇的臨界航線OA如圖所示。船頭應(yīng)與航線垂直，并偏向上游，設(shè)船的實際速度v合與河岸下游的夾角為α，由幾何關(guān)系可得tanα＝＝，故α＝37°，則船頭與河岸成53°角并指向上游，最小航行速度vmin＝vsinα＝v＝30 m/s。(2)在(1)中情況下，游艇在河中航行的時間為t＝＝＝37.5 s。