高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天课时规范练10曲线运动运动的合成与分解新人教版.doc

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1、1 / 10【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力精选高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天课时规范练与航天课时规范练 1010 曲线运动运动的合成与分解新人教版曲线运动运动的合成与分解新人教版基础巩固组基础巩固组1.(1.(物体做曲线运动的条件及轨迹分析物体做曲线运动的条件及轨迹分析) )如图所示为一个做匀变速曲线运动如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图的质点的轨迹示意图, ,已知在已知在 B B 点的速度与加速度相互垂直点的速度与加速度相互垂直, ,则下列说法中则下列说法中正确的是正确的是( ( ) )A.D 点的速率比 C 点的速率大

2、B.A 点的加速度与速度的夹角小于 90C.A 点的加速度比 D 点的加速度大D.从 B 点到 D 点加速度与速度的夹角先增大后减小答案 A解析由题意,质点运动到 B 点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,速度沿 B 点轨迹的切线方向,则知加速度方向向下,合外力也向下,质点做匀变速曲线运动,合外力恒定不变,质点由 C 到 D 过程中,合外力做正功,由动能2 / 10定理可得,D 点的速率比 C 点的速率大,故 A 正确;质点在 A 点受力的方向向下,而速度的方向向右上方,A 点的加速度与速度的夹角大于 90,故 B错误;质点做匀变速曲线运动,加速度不变,合外力也不变,故 C 错误;质点由 B

3、点到 E 点过程中,受力的方向向下,速度的方向从水平向右变为斜向下,加速度与速度的夹角逐渐减小,故 D 错误。2.(2.(物体做曲线运动的条件及轨迹分析物体做曲线运动的条件及轨迹分析)(2017)(2017江西赣中南五校联考江西赣中南五校联考) )若已若已知物体的速度方向和它所受合力的方向知物体的速度方向和它所受合力的方向, ,如图所示如图所示, ,可能的运动轨迹是可能的运动轨迹是( ( ) )答案 C解析物体做曲线运动时,轨迹夹在速度方向和合力方向之间,合力大致指向轨迹凹的一侧,但速度方向只能无限接近合力方向,而不可能与合力方向平行或相交,故只有选项 C 正确。3.(3.(多选多选)()(对

4、合运动和分运动的理解对合运动和分运动的理解)(2018)(2018市期中调研市期中调研) )一物体在一物体在xOyxOy 平面内从坐标原点开始运动平面内从坐标原点开始运动, ,沿沿 x x 轴和轴和 y y 轴方向运动的速度轴方向运动的速度 v v 随时间随时间t t 变化的图象分别如图甲、乙所示变化的图象分别如图甲、乙所示, ,则物体在则物体在 0t00t0 时间内时间内( ( ) )A.做匀变速运动B.做非匀变速运动C.运动的轨迹可能如图丙所示3 / 10D.运动的轨迹可能如图丁所示答案 AC解析由题图知物体在 x 轴方向做匀速直线运动,加速度为零,合力为零;在y 轴方向做匀减速直线运动,

5、加速度恒定,合力恒定,所以物体所受的合力恒定,一定做匀变速运动,故 A 正确,B 错误;曲线运动中合外力方向与速度方向不在同一直线上,而且指向轨迹弯曲的凹侧.由上分析可知,物体的合力沿-y 轴方向,而与初速度不在同一直线上,则物体做曲线运动,根据合力指向轨迹的凹侧可知,丙图是可能的,故 C 正确,D 错误。4.(4.(多选多选)()(运动的合成与分解运动的合成与分解) )民族运动会上有一骑射项目如图所示民族运动会上有一骑射项目如图所示, ,运动运动员骑在奔跑的马上员骑在奔跑的马上, ,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的速度为

6、v1,v1,运动员静止时射出的弓箭速度为运动员静止时射出的弓箭速度为 v2,v2,跑道离固定目标的最近跑道离固定目标的最近距离为距离为 d d。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短, ,则则( ( ) )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4 / 10答案 BC解析要想使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 对,D 错;运动员放箭处离目标的距离为,又 x=v1t

7、=v1,故,A 错误,B 正确。5.(5.(绳、杆端速度分解问题绳、杆端速度分解问题)(2017)(2017吉林实验中学二模吉林实验中学二模) )如图所示如图所示, ,长为长为 L L的直棒一端可绕固定轴转动的直棒一端可绕固定轴转动, ,另一端搁在升降平台上另一端搁在升降平台上, ,平台以速度平台以速度 v v 匀速上匀速上升升, ,当棒与竖直方向的夹角为当棒与竖直方向的夹角为 时时, ,棒的角速度为棒的角速度为( ( ) )A.B.C.D.答案 B解析棒与平台接触点的实际运动即合运动,方向是垂直于棒指向左上方,如图所示,合速度 v 实=L,沿竖直向上方向上的速度分量等于 v,即 Lsin =

8、v,所以 =。所以 A、C、D 均错,B 正确。6.(6.(运动的合成与分解运动的合成与分解)(2018)(2018市高级中学月考市高级中学月考) ) 质量为质量为 m m 的物体的物体 P P置于倾角为置于倾角为 11 的固定光滑斜面上的固定光滑斜面上, ,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着 P P与小车与小车,P,P 与滑轮间的细绳平行于斜面与滑轮间的细绳平行于斜面, ,小车以速率小车以速率 v v 水平向右做匀速直线水平向右做匀速直线5 / 10运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角 22 时时( (如图如图),),

9、下列判断下列判断正确的是正确的是( ( ) )A.P 的速率为 vB.P 的速率为 vcos 2C.绳的拉力等于 mgsin 1 D.绳的拉力小于 mgsin 1导学号06400117答案 B解析将小车速度沿绳子和垂直绳子方向分解为 v1、v2,P 的速率等于v1=vcos 2,A 错误、B 正确;小车向右做匀速直线运动, 减小,P 的速率增大,绳的拉力大于 mgsin 1,C、D 错误。故选 B。7.(7.(小船过河小船过河)(2017)(2017江苏如皋期末江苏如皋期末) )小船过河时小船过河时, ,船头偏向上游与水流方船头偏向上游与水流方向成向成 角角, ,船相对静水的速度为船相对静水的

10、速度为 v,v,其航线恰好垂直于河岸。现水流速度其航线恰好垂直于河岸。现水流速度稍有增大稍有增大, ,为保持航线不变为保持航线不变, ,且准时到对岸且准时到对岸, ,下列措施中可行的是下列措施中可行的是( ( ) )A.增大 角,增大船速 vB.减小 角,增大船速 vC.减小 角,保持船速 v 不变D.增大 角,保持船速 v 不变答案 A6 / 10解析保持航线不变,且准时到达对岸,即船的合速度大小和方向均不变,由图可知,当水流速度 v 水增大时,应使角 增大,v 也增大,故选 A。8.(8.(小船过河小船过河) )一小船渡河一小船渡河, ,已知河水的流速与距河岸的距离的变化关系如已知河水的流

11、速与距河岸的距离的变化关系如图甲所示图甲所示, ,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示, ,则则( ( ) )A.船渡河的最短时间为 75 sB.要使船以最短时间渡河,船在河水中航行的轨迹是一条直线C.要使船以最短路程渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直D.要使船以最短时间渡河,船在河水中的速度是 5 m/s答案 A解析当船的速度与河岸垂直时,渡河时间最短,t= s=75 s,故 A 正确;船在沿河岸方向上做变速运动,在垂直于河岸方向上做匀速直线运动,两运动的合运动是曲线运动,故 B 错误;要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸

12、垂直,故 C 错误;要使船以最短时间渡河,船在航行中与河岸垂直,根据速度的合成可知,船在河水中的最大速度是 5 m/s,故 D 错误。能力提升组能力提升组7 / 109.(9.(多选多选) )如图所示如图所示, ,甲、乙两运动物体在甲、乙两运动物体在 t1t1、t2t2、t3t3 时刻的速度矢量分别时刻的速度矢量分别为为 v1v1、v2v2、v3v3 和和 v1v1、v2v2、v3,v3,下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ( ) )A.甲做的可能是直线运动B.乙做的可能是直线运动C.甲可能做匀变速运动D.甲受到的合力可能是恒力,乙受到的合力不可能是恒力答案 CD解析甲、乙的速度方向在变化

13、,所以甲、乙不可能做直线运动,故 A、B 错误;甲的速度变化量的方向不变,知加速度的方向不变,则甲的加速度可能不变,甲可能做匀变速运动,C 正确;根据牛顿第二定律,知甲的合力可能是恒力,乙的速度变化量方向在改变,知加速度的方向变化,所以乙的合力不可能是恒力,故 D 正确。10.(10.(多选多选) )如图所示如图所示,A,A、B B 两球分别套在两光滑的水平直杆上两球分别套在两光滑的水平直杆上, ,两球通过一两球通过一轻绳绕过一定滑轮相连轻绳绕过一定滑轮相连, ,现在将现在将 A A 球以速度球以速度 v v 向左匀速移动向左匀速移动, ,某时刻连接两某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为

14、球的轻绳与水平方向的夹角分别为 、,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.此时 B 球的速度为 v8 / 10B.此时 B 球的速度为 vC.在 增大到 90的过程中,B 球做匀速运动D.在 增大到 90的过程中,B 球做加速运动导学号06400118答案 AD解析由于绳连接体沿绳方向的速度大小相等,因此 vcos =vBcos ,解得 vB=v,A 项正确,B 项错误;在 增大到 90的过程中, 在减小,因此B 球的速度在增大,B 球在做加速运动,C 项错误,D 项正确。11.11.如图所示如图所示, ,在竖直平面的在竖直平面的 xOyxOy 坐标系中坐标系中,Oy,Oy 竖直向

15、上竖直向上,Ox,Ox 水平。设平面水平。设平面内存在沿内存在沿 x x 轴正方向的恒定风力。一小球从坐标原点沿轴正方向的恒定风力。一小球从坐标原点沿 OyOy 方向竖直向上方向竖直向上抛出抛出, ,初速度为初速度为 v0=4v0=4 m/s,m/s,不计空气阻力不计空气阻力, ,到达最高点的位置如图中到达最高点的位置如图中 M M 点所点所示示,(,(坐标格为正方形坐标格为正方形,g,g 取取 1010 m/s2)m/s2)求求: :(1)小球在 M 点的速度大小 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。答案(1

16、)6 m/s (2)(12,0)9 / 10(3)4 m/s解析(1)设正方形的边长为 s0。竖直方向做竖直上抛运动,v0=gt1,2s0=t1,解得 s0=0.4 m。水平方向做匀加速直线运动,3s0=t1,解得 v1=6 m/s。(2)由竖直方向的对称性可知,小球再经过 t1 回到 x 轴,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,由 x1x2=122 可知,小球回到 x 轴时落到x=12 处,位置 N 的坐标为(12,0)。(3)到 N 点时竖直分速度大小为 v0=4 m/s,水平分速度 vx=a 水平tN=2v1=12 m/s,故 v2=4 m/s。12.(201712.(2017陕西陕西

17、县月考县月考) )在一光滑的水平面上建立在一光滑的水平面上建立 xOyxOy 平面坐标系平面坐标系, ,一一质点在水平面上从坐标原点开始运动质点在水平面上从坐标原点开始运动, ,沿沿 x x 方向和方向和 y y 方向的方向的 x-tx-t 图象和图象和vy-tvy-t 图象分别如图所示图象分别如图所示, ,求求: :(1)前 4 s 内质点的最大速度;(2)4 s 末质点离坐标原点的距离。答案(1)2 m/s (2)8 m10 / 10解析(1)由题图可知,质点沿 x 轴正方向做匀速直线运动,速度大小为vx=2 m/s,在前 4 s 内,沿 y 轴方向运动的最大速度为 4 m/s,则前 4 s 内质点运动的最大速度为 vm=2 m/s;(2)02 s 内质点沿 y 轴正方向做匀加速直线运动,24 s 内先沿 y 轴正方向做匀减速直线运动,再沿 y 轴负方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小 a= m/s2=3 m/s2则质点沿 y 轴正方向做匀减速运动的时间 t2= s则前 4 s 内沿 y 轴方向的位移y=2 m-4 m=0因此 4 s 末质点离坐标原点的距离等于沿 x 轴方向的位移由题图可知,4 s 末质点离坐标原点的距离 s=x=8 m。