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 【答案】A
【解析】橡皮在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀速直线运动,其合运动仍是匀速运动,其速度大小和方向均不变,A正确.
16.(2015·济南模拟)小船横渡一条河,船本身提供的速度大小方向都不变.已知小船的运动
轨迹如图所示,则河水的流速 ( )
A.越接近B岸水速越大 B.越接近B岸水速越小 C.由A到B水速先增后减 D.水流速度恒定 【答案】B
【解析】由合速度的方向越接近船本身所提供的速度的方向,水流速度越小.由运动轨迹可知水流速度越接近B岸就越小,B正确.
17.如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M,长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处,在杆的中点C处拴一细绳,通过两个滑轮后挂上重物M.C点与O点距离为L,现在杆的另一端用力使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度ω缓慢转至水平(转过了90°角),此过程中下列说法正确的是 ( )
A.重物M做匀速直线运动 B.重物M做匀变速直线运动 C.重物M的最大速度是ωL D.重物M的速度先减小后增大 【答案】C
【解析】与杆垂直的速度v是C点的实际速度,vx是细绳的速度,即重物M的速度.当杆与细绳垂直时,重物M的速度最大,为vmax=ωL,然后再减小,C正确.
18.(多选)一快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边100 m远的一浮标处,已知快艇始终与河岸垂直,其在静水中的速度vx图象和流水的速度vy图象分别如图甲、乙所示,
则 ( )
A.快艇的运动轨迹为直线 B.快艇的运动轨迹为曲线
C.能找到某一位置使快艇最快到达浮标处的时间为20 s D.快艇最快到达浮标处经过的位移为100 m 【答案】BC
【解析】快艇沿河岸方向的匀速运动与垂直于河岸的匀加速运动的合运动是类平抛性质的曲线运动,A错误,B正确;最快到达浮标处的方式是使垂直于河岸的速度vx保持图甲所示的加速度a=0.5 m/s的匀加速运动,则=
2
at2=xx,代入xx=100 m有t=20 s,但实际位移为x
>100 m,C正确,D错误.
19.(多选)一质量为2 kg的物体在5个共点力作用下做匀速直线运动.现同时撤去其中大小分别为10 N和15 N的两个力,其余的力保持不变.下列关于此后该物体运动的说法中,正确的是 ( )
A.可能做匀减速直线运动,加速度大小为10 m/s2 B.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小为5 m/s2 C.可能做匀变速曲线运动,加速度大小可能为5 m/s2 D.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能为10 m/s2 【答案】AC
【解析】物体在5个共点力作用下处于平衡状态,合力为零,当撤去10 N和15 N的两个力
2
时,剩余3个力的合力与这两个力的合力等大反向,即撤去力后5 N≤F合≤25 N,2.5 m/s≤a合≤12.5 m/s2,由于剩余3个力的合力方向与原速度方向不一定在一条直线上,所以可能做匀
变速曲线运动,也可能做匀变速直线运动,故A、C正确.
20.质量m=4 kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O处,先用沿+x轴方向的力F1=8 N作用了2 s,然后撤去F1;再用沿+y轴方向的力F2=24 N作用了1 s,则质点在这3 s内的轨迹为 ( )
【答案】D
2
【解析】由F1=max得ax=2 m/s,质点沿x轴匀加速直线运动了2 s,x1==axt1=4 m/s;之后质点受F2作用而做类平抛运动,ay=x轴再运动,位移x2=vx1t2=4 m,沿+y方向运动位移y2=项正确.
2
ax=4 m,vx1
=6 m/s,质点再经过1 s,沿ay
=3 m,对应图线可知D
21.如图所示,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,船的速率为( )
A.vsinα 【答案】C
B. C.vcosα D.
【解析】由于人的速度平行于河岸,而船沿绳的方向行进,所以二者通过绳子构成关联体,人走动的过程同时参与了两个分运动:一是沿绳方向的运动,二是垂直于绳方向的运动,所以应将人沿河岸运动的速度v沿绳方向和垂直于绳方向分解,如图所示,
其中沿绳方向的分速度vcosα就是船的速度.所以,本题答案为C.
22.如图所示,船从A处开出后沿直线AB到达对岸,若AB与河岸成37°角,水流速度为4 m/s,
则船从A点开出的最小速度为( ).
A.2 m/s 【答案】B
B.2.4 m/s C.3 m/s D.3.5 m/s
【解析】如图所示,当v船⊥v合时,v船最小,v船=v水sin 37°=2.4 m/s.
23.公交车是人们出行的重要交通工具,如图所示是公交车内部座位示意图,其中座位A和B的连线和车前进的方向垂直,当车在某一站台由静止开始匀加速启动的同时,一个乘客从A座位沿AB连线相对车以2 m/s的速度匀速运动到B,则站在站台上的人看到该乘客( )
A.运动轨迹为直线 B.运动轨迹为抛物线
C.因该乘客在车上匀速运动,所以乘客处于平衡状态 D.当车速度为5 m/s时,该乘客对地速度为7 m/s 【答案】B
【解析】人相对地面参与了两个方向的运动,一个是垂直于车身方向的匀速运动,另一个是沿车身方向的匀加速直线运动,所以运动轨迹是抛物线,A错误,B正确;乘客受到沿车身
C错误;方向的合外力,处于非平衡状态,速度的合成遵循平行四边形定则,当车速度为5 m/s时,乘客对地速度为
m/s,D错误.
24.在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动,同时人顶
着直杆以速度v0水平向右匀速移动,经过时间t,猴子沿杆向上移动的高度为h,人顶杆沿水平地面移动的距离为x,如图15所示,关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.相对地面的运动轨迹为直线 B.相对地面做变加速曲线运动
C.t时刻猴子对地速度的大小为v0+at D.t时间内猴子对地的位移大小为【答案】D
【解析】据题意,猴子在水平方向和竖直方向的运动性质与平抛运动类似,故实际上的运动轨迹是一条抛物线,故A选项错误;由于猴子在竖直方向做匀加速直线运动,猴子受力恒定不变,故是匀变速曲线运动,B选项错误;t时刻猴子对地速度为:vt=选项错误;据位移的合成,t时刻猴子对地的位移为:l=
,故C
,故D选项正确.
25.如图所示,细绳一端固定在天花板上的O点,另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿.现将CD光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度v匀速移动,移动过程中,CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线,
当悬线与竖直方向的夹角为θ时,小球上升的速度大小为( )
A.vsinθ C.vtanθ 【答案】A
B.vcosθ D.vcotθ
【解析】由题意可知,悬线与光盘交点参与两个运动,一是逆着线的方向运动,二是垂直于线的方向运动,则合运动的速度大小为v,由数学三角函数关系有:v线=vsinθ;而线的速度大小即为小球上升的速度大小,故A正确,B、C、D错误.