【优化方案】2013高考物理总复习-第四章第一节知能演练强化闯关-新人教版必修2.doc

知能优化演练1一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2，则物体的运动情况是()A物体做匀变速曲线运动B物体做变加速曲线运动C物体做匀速直线运动D物体沿F1的方向做匀加速直线运动解析：选A.物体在相互垂直的恒力F1和F2的作用下，由静止开始做匀加速直线运动，其速度方向与F合的方向一致，经过一段时间后，撤去F2，F1与v不在同一直线上，故物体必做曲线运动；由于F1恒定，由a知，a也恒定，故应为匀变速曲线运动，选项A正确2(原创题)在2012年3月9日中国上海举行的国际滑联世锦赛上，进行短道速滑时，滑冰运动员要在弯道上进行速滑比赛，如图4114为某运动员在冰面上的运动轨迹，图中关于运动员的速度方向、合力方向正确的是()图4114解析：选D.曲线运动中某点的速度方向沿该点的切线方向，并且其运动轨迹将向F方向偏转，故选项D正确3(2010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落地时速度越大答案：D4(2012浙江宁波模拟)人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图4115所示位置时，绳与竖直杆的夹角为，则物体A实际运动的速度是()图4115Av0sin B.Cv0cos D.解析：选D.由运动的合成与分解可知，物体A参与这样两个分运动，一个是沿着与它相连接的绳子的运动，另一个是垂直于绳子向上的运动而物体A实际运动轨迹是沿着竖直杆向上的，这一轨迹所对应的运动就是物体A的合运动，它们之间的关系如图所示由三角函数可得v，所以D选项是正确的5一人一猴在表演杂技，如图4116所示，直杆AB长12 m，猴子在直杆上由A向B匀速向上爬，同时人顶着直杆水平匀速移动，已知在10 s内，猴子由A运动到B，而人也由甲位置运动到了乙位置，已知 s9 m，求：(1)猴子对地的位移；(2)猴子对人的速度，猴子对地的速度；(3)若猴子从静止开始匀加速上爬，其他条件不变，试在图中画出猴子运动的轨迹图4116解析：(1)相对于地面，猴子参与沿杆上升和随杆水平移动的两个运动，在爬到杆顶的过程中，满足s m15 m.(2)由于猴子和人在水平方向运动情况相同，保持相对静止，因此猴子对人的速度v1 m/s1.2 m/s，猴子对地的速度v m/s1.5 m/s.(3)由于猴子向上匀加速运动，加速度(或外力)方向向上，因此，运动轨迹向上弯曲，其轨迹如图所示答案：(1)15 m(2)1.2 m/s1.5 m/s(3)见解析图一、选择题12011年6月4日法国网球公开赛上演女单决赛，李娜以64/76(0)击败卫冕冠军斯齐亚沃尼，为中国赢得第一座大满贯女单冠军奖杯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解析：选A.网球只受一个重力，大小和方向均不变，加速度大小和方向也都不变，刚抛出时速度方向和重力的方向不在同一条直线上，故做曲线运动2(2012徐州调研)小船横渡一条河，小船本身提供的速度大小、方向都不变(小船速度方向垂直于河岸)已知小船的运动轨迹如图4117所示，则() 图4117A越接近B岸，河水的流速越小B越接近B岸，河水的流速越大C由A岸到B岸河水的流速先增大后减小D河水的流速恒定解析：选C.小船在垂直于河岸方向做匀速直线运动，速度大小和方向均不变，根据曲线的弯曲方向与水流方向之间的关系可知，由A岸到B岸河水的流速先增大后减小，C正确3如图4118所示，一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90，则物体从M点到N点的运动过程中，物体的速度将() 图4118A不断增大B不断减小C先增大后减小D先减小后增大解析：选D.由曲线运动的轨迹夹在合外力与速度方向之间，对M、N点进行分析，在M点恒力可能为如图甲，在N点可能为如图乙综合分析知，恒力F只可能为如图丙，所以开始时恒力与速度夹角为钝角，后来夹角为锐角，故速度先减小后增大，D项正确4质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F2不变，仅将F3的方向改变90(大小不变)后，物体可能做()A加速度大小为的匀变速直线运动B加速度大小为的匀变速直线运动C加速度大小为的匀变速曲线运动D匀速直线运动解析：选B.物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，必有F3与F1、F2的合力等大反向，当F3大小不变，方向改变90时，F1、F2的合力大小仍为F3，方向与改变方向后的F3夹角为90，故F合F3，加速度a，但因不知原速度方向与F合的方向间的关系，故可能做匀变速直线运动，也可能做匀变速曲线运动5(2012济南模拟)一物体的运动规律是x3t2(m)，y4t2(m)，则下列说法中正确的是()A物体在x轴和y轴方向上都是初速度为零的匀加速直线运动B物体的合运动是初速度为零、加速度为5 m/s2的匀加速直线运动C物体的合运动是初速度为零、加速度为10 m/s2的匀加速直线运动D物体的合运动是加速度为5 m/s2的曲线运动解析：选AC.由x3t2(m)及y4t2(m)知物体在x、y方向上的初速度为0，加速度分别为ax6 m/s2、ay8 m/s2，故a10 m/s2，A、C正确6(2011高考上海卷)如图4119，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时，船的速率为() 图4119Avsin B.Cvcos D.解析：选C.如图把人的速度沿绳和垂直绳的方向分解，由三角形知识，v船vcos，所以C正确，A、B、D错误7(2012温州五校联考)如图4120所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿跑道AB运动，拉弓放箭射向他左侧的固定目标假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离OAd.若不计空气阻力的影响，要想命中固定目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则() 图4120A运动员放箭处离固定目标的距离为dB运动员放箭处离固定目标的距离为dC箭射到固定目标的最短时间为D箭射到固定目标的最短时间为解析：选A.联系“小船过河”模型可知，射出的箭同时参与了v1、v2两个运动，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，箭射出的方向应与马运动的方向垂直，则由分运动与合运动的等时性关系可知最短时间t，箭的速度v，所以运动员放箭处离固定目标的距离为svtd，A正确8(2012南京模拟)在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t0时刻起，由坐标原点O(0,0)开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度时间图象如图4121所示，下列说法中正确的是()图4121A前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动B后2 s内物体做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向C4 s 末物体坐标为(4 m,4 m)D4 s末物体坐标为(6 m,2 m)解析：选AD.前2 s内物体在y轴方向速度为0，由题图知只沿x轴方向做匀加速直线运动，A正确；后2 s内物体在x轴方向做匀速运动，在y轴方向做初速度为0的匀加速运动，加速度沿y轴方向，合运动是曲线运动，B错误；4 s内物体在x轴方向上的位移是x2 m/s2 s2 m/s2 s6 m，在y轴方向上的位移为y2 m/s2 s2 m，所以4 s末物体坐标为(6 m,2 m)，D正确，C错误9(2012合肥模拟)如图4122所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升飞机A，用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B.在直升飞机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员提起，在某一段时间内，A、B之间的距离以lHt2(式中H为直升飞机A离水面的高度，各物理量的单位均为国际单位)规律变化，则在这段时间内，下面判断中正确的是(不计空气作用力)() 图4122A悬索的拉力小于伤员的重力B悬索成倾斜直线C伤员做速度减小的曲线运动D伤员做加速度大小、方向均不变的曲线运动解析：选D.由lHt2知，伤员在竖直方向上做匀加速运动，处于超重状态，在水平方向上匀速，故做匀加速曲线运动，只有D正确10质量为2 kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图4123所示，下列说法正确的是()图4123A质点的初速度为5 m/sB质点所受的合外力为3 NC质点初速度的方向与合外力方向垂直D2 s末质点速度大小为6 m/s解析：选AB.由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为1.5 m/s2，受力Fx3 N，由y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，速度为vy4 m/s，受力Fy0.因此质点的初速度为5 m/s，A选项正确；受到的合外力为3 N，B选项正确；显然，质点初速度方向与合外力方向不垂直，C选项错误；2 s末质点速度应该为v m/s2 m/s，D选项错误二、非选择题11如图4124所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B，两球的质量均为m，两球半径忽略不计，杆AB的长度为l，现将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球B，使小球B在水平地面上由静止向右运动，求当A球沿墙下滑距离为时A、B两球的速度vA和vB的大小(不计一切摩擦) 图4124解析：A、B两球速度的分解情况如图所示，由题意知，30，由运动的合成与分解得vAsinvBcos又A、B组成的系统机械能守恒，所以mgmvmvB由解得vA，vB.答案：12(2012广州模拟)宽9 m的成型玻璃以2 m/s的速度连续不断地向前行进，在切割工序处，金刚割刀的速度大小为4 m/s，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，则：(1)金刚割刀的轨道应如何控制？(2)切割一次的时间多长？解析：(1)由题目条件知，割刀的速度为合速度，要保证垂直切割玻璃，一分速度与玻璃速度相同，另一分速度与玻璃边缘垂直设割刀的速度v2的方向与玻璃板速度v1的方向之间的夹角为，如图所示则v1v2cos所以cos，即60所以，要割下矩形板，割刀速度方向与玻璃板速度所成角度为60.(2)切割一次的时间ts2.6 s.答案：(1)割刀速度方向与玻璃板速度方向成60角(2)2.6 s6