（天津專用）2020屆高考物理一輪復習 考點規(guī)范練15 曲線運動 運動的合成與分解（含解析）新人教版

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1、考點規(guī)范練15　曲線運動　運動的合成與分解 一、單項選擇題 1.如圖甲所示,孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運動,在水平Ox方向做勻速運動,孔明燈的運動軌跡可能為圖乙中的(　　) A.直線OA B.曲線OB C.曲線OC D.曲線OD 2.如圖所示,光滑水平桌面上,一個小球以速度v向右做勻速運動,它們經過靠近桌邊的豎直木板ad邊之前時,木板開始做自由落體運動;若木板開始運動時,cd邊與桌面相齊,則小球在木板上的投影軌跡是(　　) 3.如圖所示,水平光滑長桿上套有一物塊Q,跨過懸掛于O點的輕小光滑圓環(huán)的輕繩一端連接Q,另一端懸掛一物塊P。設輕繩的左邊部分與水平方向的夾角為θ,

2、初始時θ很小?，F(xiàn)將P、Q由靜止同時釋放,關于P、Q以后的運動,下列說法正確的是(　　) A.當θ=60°時,P、Q的速度之比是3∶2 B.當θ=90°時,Q的速度最大 C.當θ=90°時,Q的速度為零 D.當θ向90°增大的過程中Q的合力一直增大 二、多項選擇題 4.如圖甲所示,在雜技表演中,猴子沿豎直桿向上運動,其v-t圖像如圖乙所示,同時人頂著桿沿水平地面運動的x-t圖像如圖丙所示。若以地面為參考系,下列說法正確的是(　　) 甲 A.猴子的運動軌跡為直線 B.猴子在2 s內做勻變速曲線運動 C.t=0時猴子的速度大小為8 m/s D.猴子在2 s內的加速度

3、大小為4 m/s2 5.甲、乙兩船在同一河流中同時開始渡河。河水流速為v0。兩船在靜水中的速率均為v。甲、乙兩船船頭均與河岸夾角為θ,如圖所示,已知甲船恰好能垂直到達河正對岸的A點,乙船到達河對岸的B點,A、B之間的距離為l。則下列判斷正確的是(　　) A.甲、乙兩船同時到達對岸 B.若僅是河水流速v0增大,則兩船的渡河時間都不變 C.不論河水流速v0如何改變,只要適當改變θ,甲船總能到達正對岸的A點 D.若僅是河水流速v0增大,則兩船到達對岸時,兩船之間的距離仍然為l 三、非選擇題 6.在一光滑的水平面上建立xOy平面坐標系,一質點在水平面上從坐標原點開始運動,沿x方向和y

4、方向的x-t圖像和vy-t圖像分別如圖甲、乙所示,求: (1)運動后4 s內質點的最大速度; (2)4 s末質點離坐標原點的距離。 7.如圖所示,在豎直平面的xOy坐標系中,Oy豎直向上,Ox水平。設平面內存在沿x軸正方向的恒定風力。一小球從坐標原點沿Oy方向豎直向上拋出,初速度為v0=4 m/s,不計空氣阻力,到達最高點的位置如圖中M點所示(坐標格為正方形,g取10 m/s2)求: (1)小球在M點的速度v1; (2)在圖中定性畫出小球的運動軌跡并標出小球落回x軸時的位置N; (3)小球到達N點的速度v2的大小。 考點規(guī)范練15　曲線運動　運動的合成

5、與分解 1.D　解析孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運動,則合外力沿Oy方向,在水平Ox方向做勻速運動,此方向上合力為零,所以合運動的加速度方向沿Oy方向,但合速度方向不沿Oy方向,故孔明燈做曲線運動,結合合力指向軌跡內側可知軌跡可能為曲線OD,故選項D正確。 2.C　解析影子在水平方向做勻速直線運動,豎直方向上做勻加速運動,故小球的影子的速度應偏向上方,故軌跡從左向右應向上偏折,故選C。 3.B　解析P、Q用同一根繩連接,則Q沿繩子方向的速度與P的速度大小相等,則當θ=60°時,Q的速度vQcos60°=vP,解得vPvQ=12,故選項A錯誤;當θ=90°時,即Q到達O點正下方,垂直于Q運

6、動方向上的分速度為0,即vP=0,此時Q的速度最大,故選項B正確,C錯誤;當θ向90°增大的過程中Q的合力逐漸減小,當θ=90°時,Q的速度最大,加速度為零,合力為零,故選項D錯誤。 4.BD　解析猴子在豎直方向做初速度為8m/s、加速度為4m/s2的勻減速運動,水平方向做速度大小為4m/s的勻速運動,其合運動為曲線運動,故猴子在2s內做勻變速曲線運動,選項A錯誤,B正確;t=0時猴子的速度大小為v0=v0x2+v0y2=42+82m/s=45m/s,選項C錯誤;猴子在2s內的加速度大小為4m/s2,選項D正確。 5.ABD　解析甲、乙兩船在垂直河岸方向上的分速度相同,都為vsinθ,根據

7、合運動與分運動具有等時性可知,兩船的渡河時間相同,且與河水流速v0無關,故選項A、B正確;將船速v正交分解,當vcosθ=v0,即船的合速度垂直指向對岸時,船才能到達正對岸,故選項C錯誤;兩船到達對岸時,兩船之間的距離x=x乙-x甲=(vcosθ+v0)t-(v0-vcosθ)t=2vtcosθ,與v0無關,故選項D正確。 6.解析(1)由題圖可知,質點沿x軸正方向做勻速直線運動,速度大小為vx=xt1=2m/s,在運動后4s內,沿y軸方向運動的最大速度為4m/s,則運動后4s內質點運動的最大速度有vm=vx2+vy2=25m/s。 (2)0~2s內質點沿y軸正方向做勻加速直線運動,2~4

8、s內先沿y軸正方向做勻減速直線運動,再沿y軸負方向做初速度為零的勻加速直線運動,此時加速度大小為a=ΔvΔt=62m/s2=3m/s2 則質點沿y軸正方向做勻減速運動的時間t2=va=23s 則運動后的4s內沿y軸方向的位移y=12×2×2+23m-12×4×43m=0 因此4s末質點離坐標原點的距離等于沿x軸方向的位移 由題圖甲可知,4s末質點離坐標原點的距離s=x=8m。 答案(1)25 m/s　(2)8 m 7.解析(1)設正方形的邊長為s0。 豎直方向做豎直上拋運動,2s0=v02t1 水平方向做勻加速直線運動,3s0=v12t1。 解得v1=6m/s。 (2)由豎直方向的對稱性可知,小球再經過t1到x軸,水平方向做初速度為零的勻加速直線運動,所以回到x軸時落到x=12處,位置N的坐標為(12,0)。 (3)到N點時豎直分速度大小為 v0=4m/s, 水平分速度vx=a水平tN=2v1=12m/s, 故v2=v02+vx2=410m/s。 答案(1)6 m/s　(2)圖見解析　(3)410 m/s 4