高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力與航天 課時(shí)作業(yè)（十五）曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解

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1、高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力與航天 課時(shí)作業(yè)（十五）曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1．(xx·江西贛中南五校第二次聯(lián)考)若已知物體的速度方向和它所受合力的方向，如圖所示，可能的運(yùn)動(dòng)軌跡是(　　) 　　 答案：C　解析：物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌跡夾在速度方向和合力方向之間，合力大致指向軌跡凹的一側(cè)，但速度方向只能無(wú)限接近合力方向，而不可能與合力方向平行或相交，故只有選項(xiàng)C正確． 2．塔式起重機(jī)模型如圖所示，小車P沿吊臂向末端M水平勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將物體Q從地面豎直向上勻加速吊起，下列選項(xiàng)中能大致反映Q運(yùn)動(dòng)軌跡的是 (　　) 答案：B　解析：水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平

2、方向的合力為零，豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，豎直方向的合力不為零，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力指向曲線的內(nèi)側(cè)，可得選項(xiàng)B正確． 3．如圖所示，某登陸艦船頭垂直海岸從A點(diǎn)出發(fā)，分別沿路徑AB、AC在演練島嶼的BC兩點(diǎn)登陸．已知登陸艦在靜水中速度恒定且大于水速，則下列說法正確的是(　　) A．沿AC航行所用時(shí)間較長(zhǎng) B．沿AC航行時(shí)水速較大 C．實(shí)際航速兩次大小相等 D．無(wú)論船頭方向如何，登陸艦都無(wú)法在A點(diǎn)正對(duì)岸登陸 答案：A　解析：根據(jù)沿著水流方向的位移，因沿路徑AC航行的方向位移長(zhǎng)，則所用時(shí)間較長(zhǎng)，故A正確；不論沿哪種路徑航行，水速不變，故B錯(cuò)誤；根據(jù)速度的合成可知，實(shí)際航速兩次大小不

3、相等，故C錯(cuò)誤；當(dāng)船頭偏向上游時(shí)，可以在A點(diǎn)正對(duì)岸登陸，故D錯(cuò)誤． 4．如圖所示，在一次消防演習(xí)中，消防隊(duì)員要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人．為了節(jié)省救援時(shí)間，當(dāng)消防車勻速前進(jìn)的同時(shí)，人沿傾斜的梯子勻加速向上運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于消防隊(duì)員相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(　　) A．消防隊(duì)員做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B．消防隊(duì)員做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) C．消防隊(duì)員做變加速曲線運(yùn)動(dòng) D．消防隊(duì)員水平方向的速度保持不變 答案：B　解析：以地面為參考系，消防員同時(shí)參與水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和斜向上的勻加速運(yùn)動(dòng)，其合運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，A、C錯(cuò)，B對(duì)；由運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)可知水平方向的速度變大，D錯(cuò)．

4、 5．(xx·安徽合肥質(zhì)檢)在長(zhǎng)約一米的一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)適當(dāng)?shù)膱A柱形的紅蠟塊，玻璃管的開口端用膠塞塞緊，將其迅速豎直倒置，紅蠟塊就沿玻璃管由管口勻速上升到管底．現(xiàn)將此玻璃管倒置安裝在置于粗糙水平桌面上的小車上，小車從位置A以初速度v0開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)紅蠟塊沿玻璃管勻速上升．經(jīng)過一段時(shí)間后，小車運(yùn)動(dòng)到圖甲中虛線位置B.按照如圖所示建立的坐標(biāo)系，在這一過程中紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是下圖中的(　　) 答案：A　解析：根據(jù)題述，紅蠟塊沿玻璃管勻速上升，即沿y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在粗糙水平桌面上的小車從A位置以初速度v0開始運(yùn)動(dòng)，即沿x方向紅蠟塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在這

5、一過程中紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡是關(guān)于y軸對(duì)稱的拋物線，可能是選項(xiàng)中的A. 6．(xx·貴州三校聯(lián)考)如圖所示的曲線是某個(gè)質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下的一段運(yùn)動(dòng)軌跡．質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)出發(fā)經(jīng)P點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)，已知弧長(zhǎng)MP大于弧長(zhǎng)PN，質(zhì)點(diǎn)由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)與從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間相等．下列說法正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)從M到N過程中速度大小保持不變 B．質(zhì)點(diǎn)在這兩段時(shí)間內(nèi)的速度變化量大小相等、方向相同 C．質(zhì)點(diǎn)在這兩段時(shí)間內(nèi)的速度變化量大小不相等，方向相同 D．質(zhì)點(diǎn)在MN間的運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng) 答案：B　解析：根據(jù)題述，質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下運(yùn)動(dòng)，其加速度不變，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)從M到N過程中速度大小一定變化，選

6、項(xiàng)A錯(cuò)誤．由于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度不變，說明相等時(shí)間內(nèi)的速度變化量大小相等、方向相同，即質(zhì)點(diǎn)在這兩段時(shí)間內(nèi)的速度變化量大小相等、方向相同，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤．根據(jù)題述弧長(zhǎng)MP大于弧長(zhǎng)PN，質(zhì)點(diǎn)由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)與從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間相等，可知質(zhì)點(diǎn)在MP之間做減速運(yùn)動(dòng)，而在PN之間可能是先減速后加速，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 7．(xx·河南八市重點(diǎn)高中質(zhì)檢)一艘船在一條河流中渡河，當(dāng)河水不流動(dòng)時(shí)，船垂直渡河用時(shí)t1.當(dāng)發(fā)生山洪后，在流動(dòng)的河水中，船在同一位置垂直渡河用時(shí)為(設(shè)船相對(duì)于靜水的速度一定，水速是船相對(duì)于靜水的速度大小的一半)(　　) A.t1 B．2t1 C.t1 D.

7、t1 答案：D　解析：設(shè)河寬為L(zhǎng)，船相對(duì)于靜水的速度為v，則河水不流動(dòng)時(shí)，船垂直渡河時(shí)間t1＝.當(dāng)河水速度為時(shí)，要垂直河岸渡河，則有v′＝＝v，船垂直渡河的時(shí)間t2＝＝＝·＝t1，選項(xiàng)D正確． 8．(xx·北京海淀區(qū)期中)(多選)如圖所示，某同學(xué)在研究運(yùn)動(dòng)的合成時(shí)做了如圖所示活動(dòng)：用左手沿黑板推動(dòng)直尺豎直向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中保持直尺水平，同時(shí)，用右手沿直尺向右移動(dòng)筆尖．若該同學(xué)左手的運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng)，右手相對(duì)于直尺的運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于筆尖的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　) A．筆尖做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．筆尖做勻變速直線運(yùn)動(dòng) C．筆尖做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) D．筆尖的速度方

8、向與水平方向夾角逐漸變小 答案：CD　解析：由題意知，筆尖的初速度豎直向上，水平向右的加速度恒定，故做類平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確；由于豎直方向速度大小恒定，水平方向速度大小逐漸增大，故筆尖的速度方向與水平方向的夾角逐漸變小，D正確． [能力提升] 9．(xx·海南“七校聯(lián)盟”聯(lián)考)帆船船頭指向正東以速度v(靜水中速度)航行，海面正刮著南風(fēng)，風(fēng)速為v，以海岸為參考系，不計(jì)阻力．關(guān)于帆船的實(shí)際航行方向和速度大小，下列說法正確的是(　　) A．帆船沿北偏東30°方向航行，速度大小為2v B．帆船沿東偏北60°方向航行，速度大小為v C．帆船沿東偏北30°方向航行，速度大小為2v

9、 D．帆船沿東偏南60°方向航行，速度大小為v 答案：A　解析：由于帆船的船頭指向正東，并以相對(duì)靜水中的速度v航行，南風(fēng)以v的風(fēng)速吹來(lái)，當(dāng)以海岸為參考系時(shí)，實(shí)際速度v實(shí)＝＝2v，sin α＝＝，α＝30°，即帆船沿北偏東30°方向航行，選項(xiàng)A正確． 10．(xx·河南洛陽(yáng)統(tǒng)考)如圖所示，甲、乙兩船在同一條河流中同時(shí)開始渡河，M、N分別是甲、乙兩船的出發(fā)點(diǎn)，兩船頭與河岸均成α角，甲船船頭恰好對(duì)準(zhǔn)N點(diǎn)的正對(duì)岸P點(diǎn)，經(jīng)過一段時(shí)間乙船恰好到達(dá)P點(diǎn)，如果劃船速度大小相同，且兩船相遇，不影響各自的航行，下列判斷正確的是(　　) A．甲船也能到達(dá)正對(duì)岸 B．甲船渡河時(shí)間一定短 C．兩船相遇在N

10、P直線上的某點(diǎn)(非P點(diǎn)) D．渡河過程中兩船不會(huì)相遇 答案：C　解析：設(shè)劃船的速度大小為v，因乙船恰好垂直渡河，故vcos α＝v水，兩船的渡河時(shí)間都是，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；甲船的航線在MP與MN之間，故甲船不能到達(dá)正對(duì)岸，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；兩船在垂直河岸方向的分運(yùn)動(dòng)相同，且乙船的航線為NP，故二者相遇點(diǎn)一定在NP直線上，選項(xiàng)C正確；甲船到達(dá)對(duì)岸的位置在P點(diǎn)的右側(cè)，且兩船在垂直河岸方向的分運(yùn)動(dòng)相同，故二者一定相遇，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 11．(xx·廣西桂林模擬)(多選)河水的流速隨離河岸一側(cè)的距離的變化關(guān)系如圖甲所示，船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，若要使船以最短時(shí)間渡河，則(　　) A．船

11、渡河的最短時(shí)間是60 s B．船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直 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5 m/s 答案：BD　解析：當(dāng)船頭垂直河岸渡河時(shí)，過河時(shí)間為最短，tmin＝＝ s＝100 s，A錯(cuò)誤，B正確；因河水的速度是變化的，故船相對(duì)于岸的速度的大小和方向均是變化的，船在河水中航行的軌跡不是一條直線，當(dāng)船在河中心時(shí)，船速最大，vmax＝＝5 m/s，C錯(cuò)誤，D正確． 12．(xx·江蘇無(wú)錫模擬)一輛車通過一根跨過定滑輪的輕繩提升一個(gè)質(zhì)量為m的重物，開始車在滑輪的正下方，繩子的端點(diǎn)離滑輪的距離是H.車由靜止開始向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，繩子與水

12、平方向的夾角為θ，如圖所示．試求： (1)車向左運(yùn)動(dòng)的加速度的大??； (2)重物m在t時(shí)刻速度的大?。? 答案：(1)　(2) 解析：(1)車在時(shí)間t內(nèi)向左運(yùn)動(dòng)的位移：x＝ 由車做勻加速運(yùn)動(dòng)，得：x＝at2 解得：a＝＝. (2)車的速度：v車＝at＝ 由運(yùn)動(dòng)的分解知識(shí)可知，車的速度v車沿繩的分速度與重物m的速度等，即：v物＝v車cos θ 解得：v物＝. 13．如圖甲所示，質(zhì)量m＝2.0 kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運(yùn)動(dòng)，已知物體沿x方向和y方向的x-t圖象和vy-t圖象如圖乙、丙所示，t＝0時(shí)刻，物體位于原點(diǎn)O.取g＝10 m/s2.根據(jù)以上條件，求： 　　　　 (1)t＝10 s時(shí)刻物體的位置坐標(biāo)； (2)t＝10 s時(shí)刻物體的速度大小． 答案：(1)(30 m,20 m)　(2)5.0 m/s 解析：(1)由圖可知坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系為 在x軸方向上：x＝3.0t m 在y軸方向上：y＝0.2t2 m 代入時(shí)間t＝10 s，可得： x＝3.0×10 m＝30 m，y＝0.2×102 m＝20 m 即t＝10 s時(shí)刻物體的位置坐標(biāo)為(30 m,20 m)． (2)在x軸方向上：v0＝3.0 m/s 當(dāng)t＝10 s時(shí)，vy＝at＝0.4×10 m/s＝4.0 m/s v＝＝ m/s＝5.0 m/s.