第四章 曲线运动万有引力与航天2022新课标高考物理一轮复习精编解析版复习资料(19)--曲线运动 运动的合成与分解1.质量为m的物体,在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F1、F2不变,仅将F3的方向改变90°(大小不变)后,物体可能做( BC )A.加速度大小为的匀变速直线运动B.加速度大小为的匀变速直线运动C.加速度大小为的匀变速曲线运动D.匀速直线运动解析物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动,必有F3与F1、F2的合力等大反向,当F3大小不变,方向改变90°时,F1、F2的合力大小仍为F3,方向与改变方向后的F3夹角为90°,故F合=F3,加速度a==,但因不知原速度方向与F合的方向间的关系,故有B、C两种可能.2.甲、乙两船在同一条河流中同时开场渡河,河宽为H,河水流速为v0,划船速度均为v,出发时两船相距H,甲、乙两船船头均与河岸成60°角,如图8所示.已知乙船恰好能垂直到达对岸A点,那么以下判断正确的选项是( BD )A.甲、乙两船到达对岸的时间不同图8B.v=2v0C.两船可能在未到达对岸前相遇D.甲船也在A点靠岸解析渡河时间均为,乙能垂直于河岸渡河,对乙船,由vcos60°=v0,可得v=2v0,甲船在该时间内沿水流方向的位移为(vcos60°+v0)=H,刚好到A点.综上所述,A、C错误,B、D正确.3.如图9为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在B点的速度与加速度相互垂直,那么以下说法中正确的是( A )4/4\nA.D点的速率比C点的速率大图9B.A点的加速度与速度的夹角小于90°C.A点的加速度比D点的加速度大D.从A到D加速度与速度的夹角先增大后减小解析质点做匀变速曲线运动,合力的大小方向均不变,加速度不变,故C错误;由B点速度与加速度相互垂直可知,合力方向与B点切线垂直且向下,故质点由C到D过程,合力做正功,速率增大,A正确;A点的加速度方向与过A的切线也即速度方向夹角大于90°,故B错误;从A到D加速度与速度的夹角一直变小,D错误.4.如图10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( C )图10A.m/s B.m/s C.2m/s D.4m/s解析tanθ==,θ=30°,故v船=v水sinθ=4×m/s=2m/s.5.如图11所示,两小球a、b从直角三角形斜面的顶端以相同大小的水平速率v0向左、向右水平抛出,分别落在两个斜面上,三角形的两底角分别为30°和60°,那么两小球a、b运动时间之比为( B )A.1∶B.1∶3C.∶1D.3∶1图11解析设a、b两球运动的时间分别为ta和tb,那么tan30°==,tan60°==,两式相除得:==.6.如图12所示,从一根内壁光滑的空心竖直钢管A的上端边缘,沿直径方向向管内水平抛入一钢球.球与管壁屡次相碰后落地(球与管壁相碰时间不计),假设换一根等高但较粗的内壁光滑的钢管B,用同样的方法抛入此钢球,那么运动时间( C )A.在A管中的球运动时间长B.在B管中的球运动时间长图12C.在两管中的球运动时间一样长D.无法确定解析小球做平抛运动,平抛运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动.4/4\n球跟管壁碰撞中受水平方向弹力作用,只改变水平方向速度大小,而竖直方向始终仅受重力作用,保持自由落体运动.由公式h=gt2,得t=,因A、B等高,故t相同,应选C.7.小船在200m宽的河中横渡,水流速度为2m/s,船在静水中的航速是4m/s,求:(1)当小船的船头始终正对对岸时,它将在何时、何处到达对岸?(2)要使小船到达正对岸,应如何行驶?历时多长?答案(1)50s后在正对岸下游100m处靠岸(2)航向与水流方向夹角为60° 57.7s解析 小船参与了两个运动:随水漂流和船在静水中的运动.因为分运动之间是互不干扰的,具有等时的性质,故(1)小船渡河时间等于垂直于河岸的分运动时间t=t1==s=50s沿河流方向的位移x水=v水t=2×50m=100m即在正对岸下游100m处靠岸.(2)要小船垂直过河,即合速度应垂直于河岸,如右图所示.那么cos=所以=60°,即航向与岸成60°角渡河时间t=t1=8.一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,开场车在滑轮的正下方,绳子的端点A离滑轮的距离是H.车由静止开场向左做匀加速运动,经过时间t绳子与水平方向的夹角为θ,如图13所示,试求:图13(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.(1) (2)解析 (1)汽车在时间t内向左走的位移x=Hcotθ又汽车匀加速运动x=at2所以a==4/4\n(2)此时汽车的速度v汽=at=由运动的分解知识可得,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=【反思总结】4/4