2024版新教材高考物理一轮复习特训卷-考点21曲线运动运动的合成与分解.docx

考点21 曲线运动 运动的合成与分解练基础1.如图所示，一热气球在匀加速竖直向上运动的同时随着水平气流向右匀速运动，若设竖直向上为y轴正方向，水平向右为x轴正方向，则热气球实际运动的轨迹可能是()2图甲为2022年北京冬奥会我国运动员参加冰壶比赛的场景比赛中投壶手在投出冰壶时会带有一定的旋转(自旋)，擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面(刷冰)，减小冰壶前侧受到的摩擦力，可使冰壶做曲线运动在图乙所示的各图中，圆表示冰壶，表示冰壶自旋的方向，v表示冰壶前进的方向，则在刷冰的过程中，冰壶运动的轨迹(虚线表示)可能正确的是()A BC D3.2023·浙江绍兴二模一小球受到外力作用在竖直平面内运动，轨迹的频闪照片如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是()AAB段时小球受到的合力大于0BC点小球受到的合力等于0CD点小球处于超重状态DEF段时小球受到的合力方向可能竖直向上4一质量为2 kg的物体在如图甲所示的xOy平面上运动，在x轴方向上的v ­ t图像和在y轴方向上的y ­ t图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是()A前2 s内物体做匀变速直线运动B物体的初速度为8 m/sC1 s末物体的速度大小为4 m/sD前2 s内物体所受的合外力为16 N5.2023·山东济南模拟如图所示，战斗机离舰执行任务，若战斗机离开甲板时的水平分速度为40 m/s，竖直分速度为20 m/s，已知飞机在水平方向做加速度大小等于2 m/s2的匀加速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于1 m/s2的匀加速直线运动则离舰后()A飞机的运动轨迹为曲线B10 s内飞机水平方向的分位移是竖直方向的分位移大小的2倍C10 s末飞机的速度方向与水平方向夹角为30°D飞机在20 s内水平方向的平均速度为50 m/s62023·江苏徐州测试(多选)小明同学遥控小船做过河实验，并绘制了四幅小船过河的航线图，如图所示图中实线为河岸，河水的流动速度不变，方向水平向右，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线，小船相对于静水的速度不变，并且大于河水的流动速度则()A航线图甲是正确的，船头保持图中的方向，小船过河时间最短B航线图乙是正确的，船头保持图中的方向，小船过河位移最短C航线图丙是正确的，船头保持图中的方向，小船过河位移最短D航线图丁不正确，如果船头保持图中的方向，船的轨迹应该是曲线7.2023·北京朝阳模拟物体A穿在竖直杆上，人以速度v0竖直向下匀速拉绳，当物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆夹角为，此时物体A运动的速度大小是()Av0sin Bv0cos C D8.2023·北京怀柔区模拟(多选)民族运动会上有一骑射项目如图所示，运动员骑在奔跑的马上，弯弓放箭射击侧向的固定目标假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离为d.要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则()A运动员放箭处离目标的距离为B运动员放箭处离目标的距离为C.箭射到固定目标的最短时间为D箭射到固定目标的最短时间为9.2023·河北张家口测试如图所示，桂林景区中一船夫摇船载客往返于河的两岸某次载客时，该船夫摇船从河岸渡口A以v1的速度用最短的时间到对岸渡口B.另一次载客时，该船以v2的速度从同一地点以最短的路程过河到对岸B点，船轨迹恰好与第一次船轨迹重合假设河水速度保持不变，则该船两次过河所用的时间之比是()Av1v2 Bv2v1Cvv Dvv10.2023·湖南长沙长郡中学二模路灯维修车如图所示，车上带有竖直自动升降梯若车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升，则关于站在梯子上的工人的描述正确的是()A工人相对地面的运动轨迹一定是曲线B工人相对地面的运动轨迹一定是直线C工人相对地面的运动轨迹可能是直线，也可能是曲线D工人受到的合力可能是恒力，也可能是变力11.2023·河南南阳模拟(多选)为了研究空气动力学问题，如图所示，某人将质量为m的小球从距地面高h处以一定初速度水平抛出，在距抛出点水平距离L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，上管口距地面的高度为，小球在水平方向上受恒定风力作用，且小球恰能无碰撞地通过管子，则下列说法正确的是()A小球的初速度大小为LB风力的大小为C小球落地时的速度大小为2D小球落地时的速度大小为 考点21曲线运动运动的合成与分解练基础1答案：B解析：气球水平向右做匀速运动，竖直向上做匀加速运动，则合加速度竖直向上，所受合力竖直向上，轨迹向上弯曲，故选B.2答案：B解析：由题意可知，擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面(刷冰)，减小冰壶前侧受到的摩擦力，而后侧受摩擦力几乎不变，若冰壶按如图的逆时针方向旋转，则沿速度垂直的方向，摩擦力的合力向左，则冰壶运动轨迹将向左偏转；同理若冰壶按顺时针方向旋转，冰壶运动轨迹向右偏转即正确故选B.3答案：C解析：AB段的点距均匀，小球做匀速直线运动，所受合外力为零，A错误；若将BF段的各点平滑连接，其运动轨迹为曲线，则小球在C点的加速度不为零，所受到的合力不为零，B错误；在D点小球受到的合力指向曲线的内侧，则在D点小球的加速度有竖直向上的分量，所以小球处于超重状态，C正确；由图可知，小球在EF段竖直方向速度不变，水平方向速度减小，则受到的合力方向为水平向左，D错误4答案：C解析：由v ­ t图像可知，物体在x方向上做初速度为v0x8 m/s的匀减速直线运动，加速度大小为a4 m/s2.根据y ­ t图像可知，物体在y方向上做速度大小为vy4 m/s的匀速直线运动，合速度方向与合加速度方向不在同一直线上，则在前2 s内，物体的合运动为匀变速曲线运动，故A错误；物体的初速度为水平速度和竖直速度的合速度，故初速度为v m/s4 m/s，故B错误；1 s末的物体x方向的速度为vxv0xat4 m/s，故速度为v m/s4 m/s，故C正确；前2 s内物体的加速度大小为4 m/s2，由牛顿第二定律可知，其合力为Fma8 N，D错误5答案：B解析：飞机起飞后的合速度与合加速度方向一致，所以飞机运动轨迹为直线，A错误；10 s内水平方向位移xv0xtaxt2500 m，竖直方向位移yv0ytayt2250 m，B正确；10 s末飞机的速度方向与水平方向夹角的正切tan 0.5，C错误；飞机在20 s内水平方向的位移x40×20×2×2021 200 m，则平均速度为x60 m/s，D错误6答案：AB解析：静水速度垂直于河岸，合速度的方向偏向下游，且过河时间最短，A正确；根据平行四边形定则知，合速度的方向正好垂直河岸，过河的位移最小，B正确；由于流水速度，因此不可能出现此现象，C错误；船头的指向为静水速度的方向，静水速度的方向与流水速度的合速度的方向不可能是图示方向，且轨迹应为直线，D错误7答案：D解析：将A的速度分解为沿绳子方向的速度和与绳子垂直方向的速度，则v cos v0，则v，D正确8答案：BC解析：要想以箭在空中飞行的时间最短的情况下击中目标，v2必须垂直于v1，并且v1、v2的合速度方向指向目标，如图所示，故箭射到目标的最短时间为，C正确，D错误；运动员放箭处离目标的距离为，又xv1tv1，所以s，A错误，B正确9答案：D解析： 由题意可知，船夫两次驾船的轨迹重合，知合速度方向相同，第一次船的静水速度垂直于河岸，第二次船的静水速度与合速度垂直，如图所示船两次过河的合位移相等，则渡河时间之比等于船两次过河的合速度之反比则cos ，而cos ，可得，D正确10答案：C解析：车在水平方向的速度vxvx0axt，车在竖直方向的速度vyvy0ayt，则车的速度v，由于车和梯子运动的初速度均未知，工人相对地面的运动轨迹可能是直线，也可能是曲线，A、B错误，C正确；工人在水平方向和竖直方向都做匀变速运动，故其所受的合力是恒力，D错误11答案：BD解析： 小球在竖直方向上做自由落体运动，故从抛出点到上管口的运动过程中，有，小球在水平方向上做匀减速运动，因恰能无碰撞地通过管子，故小球到管口时水平速度刚好减为零，设小球的初速度为v0，有Lt，联立以上两式解得v02L，A错误；设风力大小为F，根据牛顿第二定律有，小球在水平方向上的加速度大小a，依题设有0v2aL，即0v2L，将初速度v02L代入得F，B正确；小球到达上管口时，水平速度减为零，进入管中后其不再受风力作用，只有竖直方向的运动，从抛出到落地全程，小球在竖直方向上做自由落体运动，所以有v22gh，则小球落地时的速度大小为v，C错误，D正确