（山東專用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 第1節(jié) 曲線運(yùn)動 運(yùn)動的合成與分解練習(xí)（含解析）新人教版

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1、第1節(jié)　曲線運(yùn)動　運(yùn)動的合成與分解 1.(2019·海南?？跍y試)(多選)關(guān)于物體所受合外力的方向,下列說法正確的是(　AD　) A.物體做速率逐漸增大的直線運(yùn)動時,其所受外力的方向一定與速度方向相同 B.物體做變速率曲線運(yùn)動時,其所受外力的方向一定改變 C.物體做變速率圓周運(yùn)動時,其所受外力的方向一定指向圓心 D.物體做勻速率曲線運(yùn)動時,其所受外力的方向總是與速度方向垂直 解析:物體做速率逐漸增大的直線運(yùn)動時,加速度與物體速度同向,又因為合外力與加速度同向,故A正確.物體做變速率曲線運(yùn)動時,所受合外力的方向不一定改變,B錯誤.物體做變速率圓周運(yùn)動時,所受合外力沿半徑方向的

2、分力提供向心力,合外力垂直半徑方向的分力改變物體的速率,所受合外力一定不指向圓心,C錯誤.物體做勻速率曲線運(yùn)動時,合外力只改變速度的方向,不改變其大小,故總與速度方向垂直,D正確. 2. 如圖所示,當(dāng)汽車靜止時,車內(nèi)乘客看到窗外雨滴沿豎直方向OE勻速運(yùn)動.現(xiàn)從t=0時汽車由靜止開始做甲、乙兩種勻加速啟動,甲啟動后t1時刻,乘客看到雨滴從B處離開車窗,乙啟動后t2時刻,乘客看到雨滴從F處離開車窗.F為AB中點(diǎn).則t1∶t2為(　A　) A.2∶1 B.1∶ C.1∶ D.1∶(-1) 解析:由題意可知,在乘客看來,雨滴在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動,在水平方向做勻加速直線運(yùn)動,因分運(yùn)動與

3、合運(yùn)動具有等時性,則t1∶t2=∶=2∶1. 3.(2019·重慶調(diào)研)如圖所示,某河段兩岸平行,河水越靠近河中央水流速度越大.一條小船(可視為質(zhì)點(diǎn))沿垂直于河岸的方向航行,它在靜水中航行速度為v,沿河岸向下及垂直河岸建立直角坐標(biāo)系xOy,則該船渡河的大致軌跡正確的是(　C　) 解析:小船在垂直于河岸方向做勻速直線運(yùn)動,平行河岸方向先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動,因此合速度方向與河岸間的夾角先減小后增大,即運(yùn)動軌跡的切線方向與x軸的夾角先減小后增大,C項正確. 4.物體在xOy平面內(nèi)做曲線運(yùn)動,從t=0時刻起,在x軸方向的位移圖像和y軸方向的速度圖像如圖所示,則(　B　) A.物

4、體的初速度沿x軸的正方向 B.物體的初速度大小為5 m/s C.t=2 s時物體的速度大小為0 D.物體所受合力沿y軸的正方向 解析:由x軸方向的位移圖像可知物體沿x軸勻速運(yùn)動,根據(jù)斜率可得vx=4 m/s.由y軸方向的速度圖像可知=3 m/s,ay=-1.5 m/s2,故物體的初速度大小v0==5 m/s,設(shè)方向與x軸成θ角,有tan θ==,θ=37°,故A錯誤,B正確;當(dāng)t=2 s時,由圖像知vy=0,則v=vx≠0,C錯誤;因ax=0,ay=-1.5 m/s2,所以a=ay=-1.5 m/s2,則F合沿y軸負(fù)方向,D錯誤. 5. (2018·山東菏澤期中測試)(多選)如圖所示

5、是物體做勻變速曲線運(yùn)動的軌跡的示意圖,已知物體在B點(diǎn)的加速度方向與速度方向垂直,則下列說法中正確的是(　AB　) A.C點(diǎn)的速率大于B點(diǎn)的速率 B.A點(diǎn)的加速度等于C點(diǎn)的加速度 C.C點(diǎn)的速率小于B點(diǎn)的速率 D.從A點(diǎn)到C點(diǎn)加速度與速度的夾角先增大后減小,速率是先減小后增大 解析:質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動,B到C點(diǎn)的加速度方向與速度方向夾角小于90°,由動能定理可得,C點(diǎn)的速率比B點(diǎn)速率大,故A正確,C錯誤;質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動,則加速度不變,所以質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過C點(diǎn)時的加速度與A點(diǎn)相同,故B正確;若質(zhì)點(diǎn)從A運(yùn)動到C,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)時速度方向與加速度方向恰好互相垂直,則有A點(diǎn)速度與加速度方向

6、夾角大于90°,質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動;B,C點(diǎn)之間的加速度方向與速度方向夾角小于90°,質(zhì)點(diǎn)的速度增大,故D錯誤. 6.(2019·河北石家莊質(zhì)檢)小船過河時,船頭與上游河岸夾角為α,其航線恰好垂直于河岸,已知船在靜水中的速度為v,現(xiàn)水流速度稍有增大,為保持航線不變,且能準(zhǔn)時到達(dá)河對岸,下列措施中可行的是(　B　) A.減小α角,減小船速v B.減小α角,增大船速v C.增大α角,增大船速v D.增大α角,減小船速v 解析: 由題意可知,船在靜水中的速度為v,其航線恰好垂直于河岸,當(dāng)水流速度v水稍有增大,變成v水′,為保持航線不變,且準(zhǔn)時到達(dá)對岸,即v合大小方向都不變,那么船速由v變成v′,

7、如圖所示,可得α減小,v變大,選項B正確. 7.在一個光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy,質(zhì)量為1 kg 的物體原來靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)O(0,0),t=0時受到如圖所示隨時間變化的外力作用,圖(甲)中Fx表示沿x軸方向的外力,圖(乙)中Fy表示沿y軸方向的外力,下列描述正確的是(　C　) A.0～4 s內(nèi)物體的運(yùn)動軌跡是一條直線 B.0～4 s內(nèi)物體的運(yùn)動軌跡是一條拋物線 C.前2 s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動,后2 s內(nèi)物體做勻加速曲線運(yùn)動 D.前2 s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動,后2 s內(nèi)物體做勻速圓周運(yùn)動 解析:由圖知在0～2 s內(nèi)物體只受到x軸方向上的作用力,做加速度ax=2

8、 m/s2的勻加速直線運(yùn)動,在2～4 s內(nèi)物體只受到y(tǒng)軸方向上的作用力,做初速度vx=4 m/s、加速度ay=2 m/s2的類平拋運(yùn)動,故C正確. 8.(多選)如圖所示,民族運(yùn)動會上有一個騎射項目,運(yùn)動員騎在奔馳的馬背上沿跑道AB運(yùn)動,拉弓放箭射向他左側(cè)的固定目標(biāo).假設(shè)運(yùn)動員騎馬奔馳的速度為v1,運(yùn)動員靜止時射出的箭的速度為v2,跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d.若不計空氣阻力的影響,要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時間最短,則(　BC　) A.運(yùn)動員放箭處離目標(biāo)的距離為d B.運(yùn)動員放箭處離目標(biāo)的距離為d C.箭射到靶的最短時間為 D.箭射到靶的最短時間為 解析:由運(yùn)動的等時性可

9、知,箭射到靶的最短時間為t=,選項C正確,D錯誤;箭的合速度v=,所以運(yùn)動員放箭處離目標(biāo)的距離為s=vt=d,選項A錯誤,B正確. 9. (2019·河北石家莊質(zhì)檢)一輕桿兩端分別固定質(zhì)量為mA和mB的兩個小球A和B(可視為質(zhì)點(diǎn)).將其放在一個光滑球形容器中從位置1開始下滑,如圖所示,當(dāng)輕桿到達(dá)位置2時球A與球形容器球心等高,其速度大小為v1,已知此時輕桿與水平方向成θ=30°角,B球的速度大小為v2,則(　C　) A.v2=v1 B.v2=2v1 C.v2=v1 D.v2=v1 解析: 球A與球形容器球心等高,速度v1方向豎直向下,速度分解如圖所示, 有v11=v1si

10、n 30°=v1,球B此時速度方向與桿成α=60°角,因此v21=v2cos 60°=v2,沿桿方向兩球速度相等,即v21=v11,解得v2=v1,C項正確. 10.(2019·山東濰坊聯(lián)考)河水由西向東流,河寬為800 m,河中各點(diǎn)的水流速度大小為v水,各點(diǎn)到較近河岸的距離為x,v水與x的關(guān)系為v水=x(m/s),讓小船船頭垂直河岸由南向北渡河,小船劃水速度大小恒為v船=4 m/s,則下列說法中正確的是(　B　) A.小船渡河的軌跡為直線 B.小船在河水中的最大速度是5 m/s C.小船在距離南岸200 m處的速度小于距北岸200 m處的速度 D.小船渡河的時間是160 s

11、解析:水流的速度與其到較近河岸的距離有關(guān),而做變速運(yùn)動,小船垂直河岸的速度恒定,小船的合運(yùn)動為曲線運(yùn)動,選項A錯誤;根據(jù)v水=x(m/s),小船在河中央時水流速度最大,即為v水=3 m/s,故小船的最大速度vmax==5 m/s,選項B正確;無論小船在距南岸200 m 處還是在距北岸200 m處,水速均為v水=1.5 m/s,小船的合速度大小相等,選項C錯誤;小船渡河的時間t==200 s,選項D錯誤. 11. (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.現(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放

12、,當(dāng)小環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(圖中B處),下列說法正確的是(重力加速度為g)(　ABD　) A.小環(huán)剛釋放時輕繩中的張力一定大于2mg B.小環(huán)到達(dá)B處時,重物上升的高度h為(-1)d C.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 解析: 釋放時小環(huán)向下加速運(yùn)動,則重物將加速上升,對重物由牛頓第二定律可以知道繩中張力一定大于重力2mg,所以A正確;小環(huán)到達(dá)B處時,繩與直桿間的夾角為45°,重物上升的高度h=(-1)d,選項B正確;將小環(huán)速度v進(jìn)行正交分解如圖,其分速度v1與重物上升的速度大小相等,v1=vcos 45°=v,

13、所以,小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于,選項C錯誤,D正確. 12. 如圖所示,人在岸上拉船,已知船的質(zhì)量為m,水的阻力恒為f,當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時,人的速度為v,人的拉力為F(不計滑輪與繩之間的摩擦),則以下說法正確的是(　C　) A.船的速度為vcos θ B.船的速度為vsin θ C.船的加速度為 D.船的加速度為 解析:船運(yùn)動的速度是沿繩子收縮方向的速度和垂直繩方向的速度的合速度,如圖(甲)所示,根據(jù)平行四邊形定則有v船=,故選項A,B錯誤;對小船受力分析,如圖(乙)所示,則有Fcos θ-f=ma,因此船的加速度大小為a=,選項C正確,D錯

14、誤. 13.(多選)如圖為玻璃自動切割生產(chǎn)線示意圖.圖中玻璃以恒定的速度向右運(yùn)動,兩側(cè)的滑軌與玻璃的運(yùn)動方向平行.滑桿與滑軌垂直,且可沿滑軌左右移動.割刀通過沿滑桿滑動和隨滑桿左右移動實現(xiàn)對移動玻璃的切割.要使切割后的玻璃是矩形,以下做法正確的是(　CD　) A.保持滑桿不動,僅使割刀沿滑桿運(yùn)動 B.滑桿向左移動的同時,割刀沿滑桿滑動 C.滑桿向右移動的同時,割刀沿滑桿滑動 D.滑桿向右移動的速度必須與玻璃運(yùn)動的速度相同 解析:割刀實際參與兩個分運(yùn)動,即沿玻璃的運(yùn)動和垂直玻璃方向的運(yùn)動,為了使割下的玻璃是矩形,割刀相對玻璃的運(yùn)動速度應(yīng)垂直玻璃側(cè)邊,所以滑桿向右移動的速度必須

15、與玻璃運(yùn)動的速度相同,故C,D正確;若滑桿不動,割刀相對玻璃向左運(yùn)動的同時,沿滑桿運(yùn)動割下來的玻璃不是矩形,故A錯誤;滑桿向左移動,割刀相對玻璃的水平分速度也向左,玻璃也不會是矩形,故B錯誤. 14.(2018·河北石家莊質(zhì)檢)一個質(zhì)量為2 kg的物體,在4個共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài).現(xiàn)同時撤去大小分別為8 N和12 N的兩個力,其余的力保持不變,關(guān)于此后該物體運(yùn)動的說法正確的是(　A　) A.一定做勻變速運(yùn)動,加速度大小可能等于重力加速度的大小 B.一定做勻變速直線運(yùn)動,加速度大小可能是5 m/s2 C.可能做勻減速直線運(yùn)動,加速度大小是1.5 m/s2 D.可能做勻速圓周運(yùn)動,向

16、心加速度大小是6 m/s2 解析:由平衡條件得知,余下力的合力與撤去的兩個力的合力大小相等、方向相反,則撤去大小分別為8 N和12 N的兩個力后,物體的合力大小范圍為4 N≤F合≤20 N,物體的加速度范圍為2 m/s2≤a≤ 10 m/s2;撤去兩個力后,一定做勻變速運(yùn)動,加速度大小可能等于重力加速度的大小,故A正確;若物體原來做勻速直線運(yùn)動,撤去兩個力后合力方向與速度方向不在同一直線上時,物體做勻變速曲線運(yùn)動,加速度大小可能是 5 m/s2,故B錯誤;若物體原來做勻速直線運(yùn)動,撤去兩個力后合力方向與速度方向相反時,物體做勻減速直線運(yùn)動,加速度大小最小是2 m/s2,不可能為 1.5 m/s2,故C錯誤;撤去兩個力后,物體受到的合力恒定,不可能做勻速圓周運(yùn)動,故D錯誤. 7