高考物理一轮复习 课后限时作业14 曲线运动 运动的合成与分解（含解析）新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc

课后限时作业14曲线运动运动的合成与分解时间：45分钟1下列几种说法正确的是(C)A物体受到变力作用，一定做曲线运动B物体受到恒力作用，一定做直线运动C物体所受的合力方向与速度方向有夹角时，一定做曲线运动D如果合力方向与速度方向在同一直线上，则物体的速度方向不改变，只是速率发生变化解析：物体受到变力作用时，若合力方向与速度方向共线，则物体做直线运动，选项A错误；物体受到恒力作用时，若合力方向与速度方向有夹角，则物体做曲线运动，选项B错误，C正确；如果合力方向与速度方向相反，则物体的速度减为零后反向加速运动，选项D错误2.在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图所示关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法正确的是(C)A合外力的方向与速度方向在一条直线上B合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧C合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向D合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向解析：足球做曲线运动，则其速度方向为轨迹的切线方向，根据物体做曲线运动的条件可知，合外力的方向一定指向轨迹的内侧，故选项C正确3.如图所示，河水以相同的速度向右流动，落水者甲随水漂流，至b点时，救生员乙从O点出发对甲实施救助，则救生员乙相对水的运动方向应为图中的(B)AOa方向 BOb方向COc方向 DOd方向解析：落水者和救生员都随着水流运动，水流的速度对他们之间的距离无影响他们之间的距离始终沿Ob方向，救生员只需相对于水流沿Ob直线运动，就能实施救助，选项B正确4.人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为，则物体A实际运动的速度是(D)Av0sin B.Cv0cos D.解析：由运动的合成与分解可知，物体A参与两个分运动：一个是沿着与它相连接的绳子的运动，另一个是垂直于绳子斜向右上方的运动，而物体A的实际运动轨迹是沿着竖直杆向上的，这一轨迹所对应的运动就是物体A的合运动，它们之间的关系如图所示由几何关系可得v，所以选项D正确5. (多选)如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R(R视为质点)将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v03 cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，合速度的方向与y轴夹角为.则红蜡块R的(BD)A分位移y与x成正比B分位移y的平方与x成正比C合速度v的大小与时间t成正比Dtan与时间t成正比解析：由运动的合成与分解可知yv0t，xat2，所以有xa()2，可见分位移y的平方与x成正比，选项A错误，B正确；合速度v，所以选项C错误；对于合速度的方向与y轴的夹角为，有tan，所以选项D正确6质量为2 kg的质点在x­y平面上运动，x方向的速度时间图象和y方向的位移时间图象分别如图所示，则质点(B)A初速度为4 m/sB所受合外力为4 NC做匀变速直线运动D初速度的方向与合外力的方向垂直解析：x轴方向初速度为vx4 m/s，y轴方向初速度vy3 m/s，质点的初速度v05 m/s，故选项A错误；x轴方向的加速度a2 m/s2，y轴方向做匀速直线运动，质点所受合力F合ma4 N，故选项B正确；x轴方向的合力恒定不变，y轴方向做匀速直线运动，合力为零，则质点的合力恒定不变，做匀变速曲线运动，故选项C错误；合力沿x轴方向，而初速度方向既不沿x轴方向，也不沿y轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不垂直，故选项D错误7. (多选)一质点在xOy平面内运动轨迹如图所示，下列判断正确的是(BD)A质点沿x方向可能做匀速运动B质点沿y方向可能做变速运动C若质点沿y方向始终匀速运动，则x方向可能先加速后减速D若质点沿y方向始终匀速运动，则x方向可能先减速后加速解析：物体做曲线运动过程中合力指向轨迹凹的一侧，则加速度大致指向轨迹凹的一侧，由图可知：加速度方向指向弧内，x轴方向有分加速度，所以x轴方向不可能匀速，y方向可能有分加速度，故质点沿y方向可能做变速运动，A错误，B正确；物体在x方向先沿正方向运动，后沿负方向运动，最终在x轴方向上的位移为零，所以x方向不能一直加速运动，也不能先加速后减速，x方向可能先减速后反向加速，故C错误，D正确8. (多选)一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y方向上的分运动的速度随时间变化的规律如图所示关于物体的运动，下列说法中正确的是(AC)A物体做匀变速曲线运动B物体做变加速直线运动C物体运动的初速度大小是5 m/sD物体运动的加速度大小是5 m/s2解析：根据运动的合成与分解得，物体运动的初速度大小为v05 m/s，选项C正确；由图象知，物体的加速度大小为a2 m/s2，选项D错误；由于初速度的方向与加速度的方向不共线，所以物体做匀变速曲线运动，选项A正确，B错误9船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速随离一侧河岸的距离的变化关系，如图乙所示若该船以最短时间成功渡河，则下列说法错误的是(B)A船在河水中的最大速度是5 m/sB船渡河的时间是150 sC船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直D船渡河的位移是×102 m解析：该船以最短时间成功渡河，则船头(船在静水中速度)应与河岸垂直，渡河时间最短为t s100 s，选项B错误，C正确；由图乙可知，水流的最大速度为4 m/s，根据速度的合成可知，船在河水中的最大速度是5 m/s，选项A正确；在这段时间内，船沿水流方向的位移x m200 m，根据运动的合成可知，船渡河的位移为×102 m，选项D正确10如图所示，水平光滑长杆上套有一物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q，另一端悬挂一物块P.设细线的左边部分与水平方向的夹角为，初始时很小现将P、Q由静止同时释放，关于P、Q以后的运动，下列说法正确的是(B)A当60°时，P、Q的速度之比是2B当90°时，Q的速度最大C当90°时，Q的速度为零D在向90°增大的过程中，Q受的合力一直增大解析：P、Q用同一根细线连接，则Q沿细线方向的速度与P的速度相等，当60°时，有vQcos60°vP，可得，故A错误；Q在竖直线OP左侧时，受的合力向右，做加速运动，Q在竖直线OP右侧时，受的合力向左，做减速运动，所以Q到达O点正下方时，速度最大，即当90°时，Q的速度最大，故B正确，C错误；在向90°增大的过程中，Q受的合力逐渐减小，当90°时，Q的速度最大，加速度为零，合力最小，故D错误11小船在200 m宽的河中横渡，水流速度为2 m/s，船在静水中的速度是4 m/s，则：(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？历时多久？解析：(1)小船渡河时间等于垂直于河岸的分运动所用的时间，故t s50 s沿水流方向的位移x水v水t2×50 m100 m即在正对岸下游100 m处靠岸(2)要使小船垂直河岸过河，合速度应垂直于河岸，如图所示，则cos解得60°即航向与上游河岸成60°角，渡河时间为t s s57.7 s.答案：(1)50 s后正对岸下游100 m处(2)航向与上游河岸成60°角57.7 s12如图所示，两条位于同一竖直平面内的水平轨道相距为h，轨道上有两个物体A和B(均可视为质点)，它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接，物体A在下面的轨道上以速度v匀速运动在绳子BO段与轨道成30°角的瞬间，BO段中点处有一与绳子相对静止的小水滴P和绳子分离已知绳子BO段长度远大于滑轮直径，重力加速度为g，求：(1)小水滴P脱离绳子时的速度大小；(2)小水滴P脱离绳子后落到下面轨道上所需要的时间解析：(1)先将B的速度分解，如图所示，则有v2vv1vtan30°此时绳子BO段一方面向O点以速度v收缩，另一方面绕O点逆时针旋转，其角速度为，于是小水滴P既有沿绳子斜向下的速度v，又有垂直于绳子斜向上的转动线速度v，且vv，故小水滴P的速度应为vPv.(2)小水滴P沿绳子斜向下的速度v的竖直分量为，垂直于绳子斜向上的转动线速度v的竖直分量为，所以小水滴在竖直方向上做初速度为的竖直下抛运动，则有tgt2即2gt2vt2h0解得t.答案：(1)v(2)