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1、2022年高考物理母題解讀(四) 曲線運(yùn)動(dòng)2
高考題千變?nèi)f化,但萬變不離其宗。千變?nèi)f化的新穎高考題都可以看作是由母題衍生而來。研究高考母題,掌握母題解法規(guī)律,使學(xué)生觸類旁通,舉一反三,可使學(xué)生從題海中跳出來,輕松備考,事半功倍。
母題2、小船過河
【方法歸納】小船過河可視為沿河流方向的運(yùn)動(dòng)和船頭指向的運(yùn)動(dòng)的合成。
典例(xx江蘇物理)如圖所示,甲、乙兩同學(xué)從河中O點(diǎn)出發(fā),分別沿直線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后,立即沿原路線返回到O點(diǎn),OA、OB分別與水流方向平行和垂直,且OA=OB。若水流速度不變,兩人在靜水中游速相等,則他們所用時(shí)間t甲、t乙的大小關(guān)系為
A.t甲<t乙
B.t甲=t乙
C
2、.t甲>t乙
D.無法確定
【針對訓(xùn)練題精選解析】
1.(xx吉林摸底測試)船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖甲所示,河水的流速與船離河岸的距離的變化關(guān)系如圖乙所示,則
A.船渡河的最短時(shí)間60s
B.要使船以最短時(shí)間渡河,船在行駛過程中,船頭必須始終與河岸垂直
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5m/s
2.(xx全國理綜卷第19題). 在抗洪搶險(xiǎn)中,戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人。假設(shè)江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度為v1,摩托艇在靜水中的航速為v2,戰(zhàn)士救人的地點(diǎn)A離岸邊最近處O的距離為d。如戰(zhàn)士想在最短時(shí)間內(nèi)將人送上岸,則摩托艇登陸的地點(diǎn)離
3、O點(diǎn)的距離為 ( )
A. B. 0 C. D.
3.某人駕駛汽船橫渡一條河流,船行駛速度大小和水流速度大小一定.此人駕船過河最短時(shí)間為t1;若此船以最小位移過河,則需時(shí)間t2,已知船速大于水速,則船速與水速之比為( )
A.t1/ t2 B.t2/ t1 C. D.
4.如圖所示,A、B兩運(yùn)動(dòng)員從水速恒定的河岸a、b處同時(shí)下水游泳,a處在b處的下游位置,A游的比B快,要在河中盡快相遇,兩人游泳方向應(yīng)為
A.A、B兩運(yùn)動(dòng)員都沿ab方向
B.A、B兩運(yùn)動(dòng)員都沿ab偏向下游方向
C.A、B兩運(yùn)動(dòng)員都沿ab偏向上游方向,A的偏角更大
4、D.A、B兩運(yùn)動(dòng)員都沿ab偏向上游方向,B的偏角更大
【解析】:選擇水速恒定的河水為參照物,要在河中盡快相遇,兩人游泳方向應(yīng)為都沿ab方向,選項(xiàng)A正確。
【答案】:A
【點(diǎn)評】此題以兩運(yùn)動(dòng)員游泳相遇切入,若巧選參考系,思維簡單。若運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解進(jìn)行分析,將陷入誤區(qū),事倍功半。
5.(xx黃岡期末)下列圖中實(shí)線為河岸,河水的流動(dòng)方向如圖v的箭頭所示,虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線.則其中可能正確是:( )
5.答案:AB 解析:由運(yùn)動(dòng)的合成可知,小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線可能正確是AB。.
6.(xx年江蘇無錫二模)如圖所示,兩次渡河時(shí)船對水的速度
5、大小和方向都不變,已知第第一次實(shí)際航程為A至B,位移為S1,實(shí)際航速為v1,所用時(shí)間為t1.由于水速增大,第二次實(shí)際航程為A至C,位移為S2,實(shí)際航速為v2,所用時(shí)間為t2,則
A.t2>t1,v2=v1
B.t2>t1,v2=v1
C.t2=t1,v2=v1
D.t2=t1,v2=v1
7(xx年3月江西省六校聯(lián)考)物體在xOy平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng),從t=0時(shí)刻起,在x方向的位移圖象和y方向的速度圖象如圖所示,則( )
A..物體的初速度沿x軸的正方向
B..物體的初速度大小為5m/s
C..物體在t=2s時(shí)的速度大小為0
D..
6、物體所受合力沿y軸的正方向
7.答案:B解析:根據(jù)在x方向的位移圖象可知,物體沿x方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),初速度沿x方向的分量為4m/s;根據(jù)y方向的速度圖象可知,物體沿y方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),初速度沿y方向的分量為3m/s;物體的初速度大小為5m/s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確。物體在t=2s時(shí)的速度沿y方向的分量為0,速度沿x方向的分量為4m/s,.物體在t=2s時(shí)的速度大小為4m/s,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。.物體所受合力沿y軸的負(fù)方向,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
8.(xx年3月江蘇省蘇北四星級高中聯(lián)考)如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy與水平面平行,在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)以速度v通過坐標(biāo)原點(diǎn)O,速度方向與x
7、軸正方向的夾角為α,與此同時(shí)給質(zhì)點(diǎn)加上沿x軸正方向的恒力Fx和沿y軸正方向的恒力Fy ,則此后 ( )
A.因?yàn)橛蠪x,質(zhì)點(diǎn)一定做曲線運(yùn)動(dòng)
B.如果Fy =Fx·tanα,質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)
C.如果Fy < Fx,質(zhì)點(diǎn)相對原來的方向向y軸一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng)
D.如果Fx>Fycotα ,質(zhì)點(diǎn)相對原來的方向向x軸一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng)
9.(12分)(xx年2月河北省五校聯(lián)盟模擬)一質(zhì)量為2kg的物體在水平面上運(yùn)動(dòng)。在水平面內(nèi)建立xoy坐標(biāo)系。t=0時(shí)刻,物體處于原點(diǎn)位置,之后它的兩個(gè)正交分速度—時(shí)間圖象分別如圖所示。求:
(1)4s末物體的速度;
(2)從4
8、s末到6s末的時(shí)間段內(nèi)物體的合外力;
(3)開始6s內(nèi)物體的位移。
(3)速度—時(shí)間圖象與橫軸所圍的面積表示位移,由圖象可知,
開始6s內(nèi),,?、摺 ?, ⑧
則位移S=, ?、?
設(shè)S與x軸正向夾角為θ,則tanθ==,即arctan。?、?
①②各2分,③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩各1分。
10.(江西省重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體xx屆高三第二次聯(lián)考)如圖所示,在光滑水平面上有坐標(biāo)xOy,質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)開始靜止在xOy平面上的原點(diǎn)O,某一時(shí)刻受到沿+x方向的恒力F1作用,F(xiàn)1的大小為2N,若力F1作用一段時(shí)間t0后撤去,撤去力F1后5s末質(zhì)點(diǎn)恰好通過該平面上的A點(diǎn), A點(diǎn)的坐標(biāo)為x=11m,y=15m。
⑴為使質(zhì)點(diǎn)按題設(shè)條件通過A點(diǎn),在撤去力F1的同時(shí)對質(zhì)點(diǎn)施加一個(gè)沿+y方向的恒力F2,力F2應(yīng)為多大?
⑵力F1作用時(shí)間t0為多長?
⑶在圖中畫出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖,在坐標(biāo)系中標(biāo)出必要的坐標(biāo)。