优化探究新课标2017届高三物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与航天第1讲曲线运动运动的合成与分解知能提升演练.doc

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1、曲线运动 运动的合成与分解 随堂反馈1.如图所示，图中红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的()A直线PB.曲线QC曲线R D.无法确定解析：红蜡块参与了竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀加速直线运动两个分运动，由于蜡块在任一点的合速度方向是斜向右上方的，而合加速度方向水平向右，故蜡块的轨迹是曲线，根据曲线运动中加速度方向总是指向曲线的凹侧可知，选项B正确答案：B2.(多选)如图所示为在平静海面上两艘拖船A、B拖着驳船C运动的示意图A、B的速度分别沿着缆绳CA、CB方向，A、B、C不在一条直线上由于缆绳不

2、可伸长，因此C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等，由此可知C的()A速度大小可以介于A、B的速度大小之间B速度大小一定不小于A、B的速度大小C速度方向可能在CA和CB的夹角范围外D速度方向一定在CA和CB的夹角范围内解析：C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等，C的速度大小一定不小于A、B的速度大小，A错误，B正确；C的速度方向一定在CA和CB的夹角范围内，C错误，D正确答案：BD3.如图所示，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行当绳与河岸的夹角为时，船的速率为()Avsin B.Cvcos D.解析： 由

3、于人的速度平行于河岸，而船沿绳的方向行进，所以二者通过绳子构成关联体，人走动的过程同时参与了两个分运动：一是沿绳方向的运动，二是垂直于绳方向的运动，所以应将人沿河岸运动的速度v沿绳方向和垂直于绳方向分解，如图所示，其中沿绳方向的分速度vcos 就是船的速度所以，本题答案为C.答案：C4.(多选)(2016天津实验中学模拟)如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处)，下列说法正确的是(重力加速度为g)()A小环刚释放时轻绳中

4、的张力一定大于2mgB小环到达B处时，重物上升的高度为(1)dC小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于D小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于解析：小环释放后，v增加，而v1vcos ，v1增大，由此可知小环刚释放时重物具有向上的加速度，故绳中张力一定大于2mg，A项正确；小环到达B处时，绳与直杆间的夹角为45，重物上升的高度h(1)d，B项正确；如图所示，将小环速度v进行正交分解，其分速度v1与重物上升的速度大小相等，v1vcos 45v，所以，小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于，C项错误，D项正确答案：ABD5一质量为2 kg的物体在如图甲所示的xOy平面上运动，在x

5、轴方向上的vt图象和在y轴方向上的xt图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是()A前2 s内物体做匀变速曲线运动B物体的初速度为8 m/sC2 s末物体的速度大小为8 m/sD前2 s内物体所受的合力为16 N解析：物体在x轴方向上做初速度vx8 m/s、加速度a4 m/s2的匀减速直线运动，在y轴方向上做速度vy4 m/s的匀速直线运动，运动轨迹如图中AP曲线所示，为一个抛物线，抛物线的顶点在P处物体所受合力恒为8 N(方向为x轴负方向)，初速度大小为 m/s4 m/s，方向与合力方向不在同一条直线上，故物体做匀变速曲线运动，A正确，B、D错误；2 s末，vx0，vy4 m/s，则合速度为

6、4 m/s，C错误答案：A课时作业一、单项选择题1(2016天水模拟)对质点运动来讲，以下说法中正确的是()A加速度恒定的运动可能是曲线运动B运动轨迹对任何观察者来说都是不变的C当质点的加速度逐渐减小时，其速度也一定逐渐减小D作用在质点上的所有力消失后，质点运动的速度将不断减小解析：加速度恒定的运动可能是曲线运动，如平抛运动，A正确；运动轨迹对不同的观察者来说可能不同，如匀速水平飞行的飞机上落下的物体，相对地面做平抛运动，相对飞机上的观察者做自由落体运动，B错误；当质点的速度方向与加速度方向同向时，即使加速度减小，速度仍增加，C错误；作用于质点上的所有力消失后，质点的速度将不变，D错误答案：A

7、2在俄罗斯“2015国际军事比赛”中我国参赛选手获跳伞比赛第一名如图所示，假设当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是()A风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C运动员下落时间与风力有关D运动员着地速度与风力无关解析：水平风力不会影响竖直方向的运动，所以运动员下落时间与风力无关，A、C错误；运动员落地时竖直方向的速度是确定的，水平风力越大，落地时水平分速度越大，运动员着地时的合速度越大，有可能对运动员造成伤害，B正确，D错误答案：B3已知河水的流速为v1，小船在静水中的速度为v2

8、，且v2v1，下面用小箭头表示小船及船头的指向，则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景依次是()A B.C D.解析：船的实际速度是v1和v2的合速度，v1与河岸平行，对渡河时间没有影响，所以v2与河岸垂直即船头指向对岸时，渡河时间最短为tmin，式中d为河宽，此时合速度与河岸成一定夹角，船的实际路线应为所示最短位移即为d，应使合速度垂直河岸，则v2应指向河岸上游，实际路线为所示综合可得选项C正确答案：C4.如图所示，在一次消防演习中，消防队员要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人为了节省救援时间，当消防车匀速前进的同时，人沿倾斜的梯子匀加速向上运动，则关于消防队员的运动，下列说法

9、中正确的是()A消防队员做匀加速直线运动B消防队员做匀变速曲线运动C消防队员做变加速曲线运动D消防队员水平方向的速度保持不变解析：由于消防队员同时参与两个分运动，由两分运动的特点可知，其合运动为匀变速运动，但轨迹为曲线，故B正确；消防队员在水平方向的速度增大，D错误答案：B5一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间内风力突然停止，则其运动的轨迹可能是()解析：当有水平向右的风时，会产生水平向右的加速度，风力停止时，合力向下，且轨迹不能急折，再结合“合力的方向指向曲线的凹侧”，故C项正确答案：C6(2016襄阳模拟)物体在直角坐标系xOy所在的平面

10、内由O点开始运动，其沿坐标轴方向的两个分速度随时间变化的图象分别如图甲、乙所示，则对该物体运动过程的描述正确的是()A物体在03 s做直线运动B物体在34 s做直线运动C物体在34 s做曲线运动D物体在03 s做变加速运动解析：物体在03 s内，沿x轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向做匀加速直线运动，两运动合成，一定做曲线运动，且加速度恒定，A、D错误；物体在34 s内两个方向的分运动都是匀减速运动，因在34 s内，合速度与合加速度方向共线，故做直线运动，B正确，C错误答案：B7.(2016大同模拟)如图所示，开始时A、B间的细绳呈水平状态，现由计算机控制物体A的运动，使其恰好以速度vA沿竖直杆

11、匀速下滑，经细绳通过定滑轮拉动物体B在水平面上运动，则在下列的vt图象中，最接近物体B的运动情况的是()解析：如图所示，与物体A相连的绳端速度vA分解为沿绳伸长方向的速度v1和垂直于绳方向的速度v2，则物体B的速度vBv1vAsin ，在t0时刻0，vB0，C错误；之后随增大，sin 增大，B的速度增大，但开始时变化快，速度增加得快，图线的斜率大，若绳和杆足够长，则物体B的速度趋近于A的速度，A正确，B、D错误答案：A8一小船在静水中的速度为3 m/s，它在一条河宽为150 m，水流速度为4 m/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50 sC以最短时间渡河时，它沿水流

12、方向的位移大小为200 mD以最短位移渡河时，位移大小为150 m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，故A错误；当船头与河岸垂直时渡河时间最短，最短时间t50 s，故渡河时间不能少于50 s，故B错误；以最短时间渡河时，沿水流方向位移xv水t200 m，故C正确；当v船与实际运动方向垂直时渡河位移最短，设此时船头与河岸的夹角为，则cos ，故渡河位移s200 m，故D错误答案：C二、多项选择题9如图所示，做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和小车速度的大小分别为vB、vA，则()AvAvBBvAvBC绳的拉力等于B的重力D绳的拉力大于

13、B的重力解析：小车A向左运动的过程中，小车的速度是合速度，可分解为沿绳方向与垂直于绳方向的速度，如图所示，由图可知vBvAcos ，则vBvA，小车向左运动的过程中角减小，vB增大，B做向上的加速运动，故绳的拉力大于B的重力故A、D正确答案：AD10(2016潍坊模拟)河水的流速与离河岸距离的关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示若要使船以最短时间渡河，则()A船渡河的最短时间是100 sB船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C船在河水中航行的轨迹是一条直线D船在河水中的最大速度是5 m/s解析：当船头指向垂直于河岸时，船的渡河时间最短，其时间t s100 s，A、B正确；因河水

14、流速是变化的，所以船在河水中的航线是一条曲线，当船行驶至河中央时，船速最大，最大速度v1 m/s5 m/s，C错误，D正确答案：ABD三、非选择题11小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向航行时，在出发后10 min到达对岸下游120 m处；若船头保持与河岸成角向上游航行，在出发后12.5 min到达正对岸(已知sin 370.6，sin 530.8)，求：(1)水流速度大小v1；(2)河的宽度d及船头与河岸的夹角.解析：船在静水中速度大小为v2，由题设t110 min，t212.5 min，BC120 m(1)当船头垂直对岸方向航行时，如图甲所示，水流速度大小v1 m/s0.2 m/s.(

15、2)若船头保持与河岸成角向上游航行，如图乙所示，由题意得t2 v2cos v1v2解得d200 m，53.答案：(1)0.2 m/s(2)200 m5312水平桌面上有两个玩具车A和B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R.在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0，l)和(0,0)点已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动；B平行于x轴朝x轴正向匀速运动在两车此后运动的过程中，标记R在某时刻通过点(l，l)假设橡皮筋的伸长是均匀的，求B运动速度的大小解析：设B车的速度大小为v.如图，标记R在时刻t通过点K(l，l)，此时A、B的位置分别为H、G.由运动学公式，H的纵坐标yA、G的横坐标xB分别为yA2lat2xBvt在开始运动时，R到A和B的距离之比为21，即OEOF21由于橡皮筋的伸长是均匀的，在以后任一时刻R到A和B的距离之比都为21.因此，在时刻t有HKKG21由于FGHIGK，有HGKGxB(xBl)HGKG(yAl)(2l)由式得xBlyA5l联立式得v答案：8