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【骄子之路】2023高考物理一轮复习 4.1曲线运动 运动的合成与分解课时强化作业

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课时强化作业十四 曲线运动 运动的合成与分解一、选择题1.如图所示,一质点做曲线运动从M点到N点,当它通过P点时,其速度v和加速度a的方向可能正确的是(  )解析:做曲线运动的物体,其速度方向沿某点的切线方向,而加速度方向即合外力方向指向曲线的凹侧,故选项B、D错误,选项A、C正确.答案:AC2.一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内(  )A.速度一定不断改变,加速度也一定不断改变B.速度一定不断改变,加速度可以不变C.速度可以不变,加速度一定不断改变D.速度可以不变,加速度也可以不变解析:做曲线运动的物体速度方向不断改变,加速度一定不为零,但加速度可能改变也可能不变,所以做曲线运动的物体,可能是匀变速运动也可能是非匀变速运动,选项B正确.答案:B3.如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图,且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则质点从A点运动到E点的过程中,下列说法中正确的是(  )A.质点经过C点的速率比D点的大B.质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角大于90°C.质点经过D点时的加速度比B点的大D.质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小解析:质点做匀变速曲线运动,物体受到恒定外力的作用,由于在D点时速度方向跟加速度方向垂直,则可知质点受到恒定外力的方向,所以质点从A到D过程合外力与速度方向的夹角大于90°,质点做减速运动,故选项A、B正确;质点的加速度保持恒定,选项C错误;质点从B到E的过程中加速度与速度方向的夹角一直减小,选项D错误.答案:AB4.(2015届洛阳市高三月考)一只小船在静水中的速度大小始终为8m/s,在流速为4m/s的河中航行,则河岸上的人能看到船的实际航速大小可能是(  )A.4m/sB.1m/sC.3m/sD.14m/s6\n解析:速度是矢量,8m/s的速度与4m/s的速度进行合成,合速度大于等于4m/s,小于等于12m/s,在四个选项中,只有选项A的答案落在这个范围以内,其余均不符合,因此选项A正确.答案:A5.如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为f,当轻绳与水平面的夹角为θ时,船的速度为v,此时人的拉力大小为F,则此时(  )A.人拉绳行走的速度为vcosθB.人拉绳行走的速度为v/cosθC.船的加速度为D.船的加速度为解析:人通过绳拉船使船沿水平方向前进,船沿水平方向的运动是合运动,该运动产生了两个效果,一是使滑轮与船间的距离缩短,即沿绳方向分速度.二是绳绕滑轮顺时针转动,即绳与竖直方向夹角减小,而人的行走速度等于船沿绳方向的分速度,如图乙所示,v人=vcosθ,故选项A正确;以船为研究对象,分析受力,由牛顿第二定律得Fcosθ-f=ma,得a=,选项C正确.答案:AC6.(2014年四川卷)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河.小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直.去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为(  )A.B.C.D.解析:设河宽为d,船在静水中的速度为u,由于去程小船的船头始终垂直河岸,则去程所用时间t1=;由于回程小船的航线始终垂直于河岸,则回程所用时间t2=,根据题意有k=,解得u=,故选项B正确.答案:B7.如图所示,套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连.由于B的质量较大,故在释放B后,A将沿杆上升,当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时,其上升速度v1≠0,若这时B的速度为v2,则(  )A.v2=v1B.v2>v1C.v2≠0D.v2=06\n解析:A物体和B物体用不可伸长的轻绳连接,A物体沿杆向上运动,B物体竖直向下运动,B物体的速度大小等于A物体的速度沿绳方向的分速度.如图分解A上升的速度v,v2为沿绳的分速度,v2=vcosα.当A物体上升至与定滑轮的连线处于水平位置时,α=90°.故v2=0,即B的速度为零.答案:D8.一小船在河中xOy平面内运动的轨迹如图所示,下列判断正确的是(  )A.若小船在x方向始终匀速,则在y方向先加速后减速B.若小船在x方向始终匀速,则在y方向先减速后加速C.若小船在y方向始终匀速,则在x方向先减速后加速D.若小船在y方向始终匀速,则在x方向先加速后减速解析:做曲线运动的物体所受合外力一定指向曲线的凹侧,若小船在x方向始终匀速,则小船在x方向不受外力或所受合外力为零,小船在y方向的外力由曲线运动规律和小船的轨迹可知,小船受到合外力先沿y轴负方向,再沿y轴正方向,在y轴方向先减速后加速.选项A错误,选项B正确;若小船在y轴方向始终匀速,则小船受力在x轴上先沿x轴正方向后沿x轴负方向.小船在x轴方向的速度先增加后减小,选项C错误,选项D正确.答案:BD9.质量为2kg的质点在xy平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是(  )A.质点的初速度为5m/sB.质点所受的合外力为3NC.质点初速度的方向与合外力方向垂直D.2s末质点速度大小为6m/s解析:由x方向的vt图象可知,在x方向加速度为ax=1.5m/s2,受力Fx=max=3N.由y方向的位移—时间图象可知,在y轴方向物体做匀速直线运动vy=4m/s,Fy=0.因此质点的初速度v==5m/s.故选项A正确;物体受到合外力F==3N.选项B正确;显然合外力沿x轴正方向,与初速度方向不垂直,选项C错误;2s末质点的速度v2==2m/s.选项D错误.答案:AB10.一小船在静水中的速度为3m/s,它在一条河宽为150m,水流速度为4m/s的河流中渡河,则该小船(  )A.能到达正对岸B.渡河的时间可能少于50s6\nC.以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为200mD.以最短位移渡河时,位移大小为150m解析:因为小船在静水中的速度小于水流速度,所以小船不能到达正对岸,选项A错误;当船头与河岸垂直时渡河时间最短,最短时间t==s=50s,所以渡河时间不能少于50s,选项B错误;以最短时间渡河时,沿水流方向的位移x=v水·t=200m,故选项C正确;如图所示当船的实际速度方向与船在静水中的速度方向垂直时,小船渡河有最短的位移,最小位移s=,船实际运动方向与河岸夹角为θ,sinθ==,故s=200m,故选项D错误.答案:C二、非选择题11.一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物,开始车在滑轮的正下方,绳子的端点离滑轮的距离是H.车由静止开始向左做匀加速运动,经过时间t绳子与水平方向的夹角为θ,如图所示,试求:(1)车向左运动的加速度的大小;(2)重物m在t时刻速度的大小.解析:(1)汽车在时间t内向左走的位移:x=,又汽车匀加速运动x=at2所以a==.(2)此时汽车的速度v汽=at=由运动的分解知识可知,汽车速度v汽沿绳的分速度与重物m的速度相等,即v物=v汽cosθ得v物=.答案:(1) (2)12.如图所示,一条小船位于200m宽的河正中A点处,从这里向下游100m处有一危险区,当时水流速度为4m/s,为了使小船避开危险区沿直线到达对岸,小船在静水中的速度至少是多大?解析:水流速度是定值,只要保证合速度方向指向对岸危险区上游即可,但对应最小值应为刚好指向对岸危险区边缘,如图所示.6\ntanθ==,所以θ=30°,则v船min=v水sin30°=2m/s.答案:2m/s13.如图所示,一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B,两球的质量均为m,两球半径忽略不计,杆AB的长度为l,现将杆AB竖直靠放在竖直墙上,轻轻振动小球B,使小球B在水平地面上由静止向右运动,求当A球沿墙下滑距离为时A、B两球的速度vA和vB的大小.(不计一切摩擦)解析:A、B两球速度的分解情况如图所示,由题意知,θ=30°,由运动的合成与分解得vAsinθ=vBcosθ①又A、B组成的系统机械能守恒,所以mg=mv+mv②由①②解得vA=,vB=.答案: 14.如图所示,在竖直平面的xOy坐标系中,Oy竖直向上,Ox水平.设平面内存在沿x轴正方向的恒定风力.一小球从坐标原点沿Oy方向竖直向上抛出,初速度为v0=4m/s,不计空气阻力,到达最高点的位置如图中M点所示,(坐标格为正方形,g=10m/s2)求:(1)小球在M点的速度v1;(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x轴时的位置N;(3)小球到达N点的速度v2的大小.解析:(1)小球在竖直方向上受到重力作用,以v0=4m/s在竖直方向做匀减速运动到达M时,其竖直分速度为零,设从开始到M的运动时间为t1,在竖直方向上,有v0=gt1,设正方形边长为l0,则有2t0=t1.在水平方向上小球做匀加速直线运动,有3s0=t1,解得v1=6m/s.6\n(2)由竖直方向的对称性可知,小球再经过t1回到x轴,从O到N点,小球在水平方向做匀加速直线运动,x=·2t1=12m,位置N的坐标为(12,0).(3)到N点时竖直分速度大小为v0=4m/s,水平分速度vx=a水平tN=2v1=12m/s,故v2==4m/s.答案:(1)6m/s (2)见解析 (3)4m/s6

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发布时间:2022-08-25 17:49:45 页数:6
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文章作者:U-336598

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