新教材适用2024版高考物理一轮总复习练习10第四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.docx

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1、第四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一、选择题(本题共10小题，17题为单选，810题为多选)1(2022贵州贵阳高三期末)一物体在恒力作用下运动，则下列说法正确的是( C )A该物体一定做直线运动B该物体一定做曲线运动C在任意相等的时间内，该物体速度变化一定相等D在任意相等的时间内，该物体速率变化一定相等解析物体在恒力作用下，若物体受到的恒力与速度不在同一条直线上，可以是匀变速曲线运动，如平抛运动，A错误；物体在恒力作用下，若物体受到的恒力与速度在同一条直线上，可以是匀变速直线运动，B错误；根据牛顿第二定律，若物体在恒力作用下，则物体的加速度也是恒定不变的，结合vat，

2、可知，在任意相等的时间内，该物体速度变化一定相等，C正确；若物体做匀变速曲线运动，如平抛运动，在任意相等的时间内，该物体速率变化一定不相等，D错误。2(2023浙江高三模拟预测)中国人民火箭军成功发射两枚新型导弹。导弹轨迹通常都十分复杂，下图是分析导弹工作时的轨迹示意图，其中弹头的速度v与所受合外力F关系正确的是( D )A图中A点 B图中B点C图中C点 D图中D点解析弹头的轨迹是曲线，因此合外力与速度关系应满足曲线运动条件，合外力指向轨迹的凹侧，速度方向在轨迹的切线方向。故选D。3(2022陕西咸阳二模)中学生在雨中打伞行走，从物理学可知当雨滴垂直落在伞面上时人淋雨最少，若雨滴在空中以2 m

3、/s的速度竖直下落，而学生打着伞以1.5 m/s的速度向西走，则该学生少淋雨的打伞(伞柄指向)方式为( A ) 解析在水平方向上，雨滴相对于人的速度为1.5 m/s，方向向东，在竖直方向上，雨滴的速度为2 m/s，方向竖直向下，设雨伞与竖直方向夹角为雨滴相对于人的速度方向为tan ，解得37，雨滴的速度为南偏东37。故选A。4(2023全国高三专题练习)把一个物体的运动分解为两个垂直方向的直线运动，其运动学方程分别为x3t6t2(m)，y4t(m)。则( D )A物体做匀速直线运动B物体做匀速圆周运动C物体做匀变速直线运动D物体做匀变速曲线运动解析由运动学方程可知，物体x方向做匀加速直线运动，

4、y方向做匀速直线运动，合运动是曲线运动，且加速度恒定，所以合运动是匀变速曲线运动。故选D。5(2023广东湛江模拟预测)某趣味物理实验中，在水平桌面上从桌子一角A向B发射一个乒乓球，一同学在桌边试着用一支吹管将球由B处吹进球门C，AB垂直BC，如图所示，该同学将吹管对准C用力吹，但球没有进入球门。于是该同学调整了实验方案，你认为可能成功的是( B )A用更大的力在B处吹气B将吹管向左平移适当距离C将球门C沿直线CB向B点移动一小段距离D将吹管绕B点顺时针转动90，正对着A吹气解析原方案中，吹管吹气只改变了球沿BC方向的速度，而沿AB方向的速度不变，所以单纯沿BC方向吹气而施加力的作用不能使球落

5、入球门中。用更大的力在B处吹气，只能加快BC方向速度变化，不能使球进入球门，故A错误；如果在球到达B点前吹气，到达B点时乒乓球已经沿垂直AB方向运动了一段距离，根据运动的合成与分解的知识可知，球可能落入球门中，故B正确；将球门C沿直线CB向B点移动一小段距离，与原方案一样，不能落入球门，故C错误；将吹管绕B点顺时针转动90，正对着A吹气，小球只能做直线运动，不会入球门，故D错误。6(2023全国高三专题练习)如图所示是直升机抢救伤员的情境。假设直升机放下绳索吊起伤员后(如图甲)，竖直方向的速度图像和水平方向的位移图像分别如图乙、丙所示，则( D )A绳索中拉力可能倾斜向上B在地面上观察到伤员的

6、运动轨迹是一条直线C伤员始终处于失重状态D绳索中拉力先大于重力，后小于重力解析由图丙可知，伤员沿水平方向做匀速直线运动，水平方向的合力等于零，由图乙可知，竖直方向先匀加速后匀减速，则绳索中拉力一定沿竖直方向，伤员受到的合外力必然沿竖直方向，与速度方向不在一条直线上，运动轨迹一定是曲线，故AB错误；在竖直方向伤员先向上做加速运动，后向上做减速运动，所以加速度的方向先向上后向下，伤员先超重后失重，绳索中拉力先大于重力，后小于重力，故D正确，C错误。7(2023重庆巴蜀中学高三阶段练习)如图所示，粗糙的水平传送带的运行速度大小为v，一物块以v0从传送带的边缘垂直传送带运行方向滑上传送带。在物块达到与

7、传送带共速前的过程中，下列说法正确的是( D )A物块的速度一直增大B物块的速度一直减小C物块可能做直线运动D物块一定做曲线运动解析物块在沿着传送带的方向做匀加速直线运动，即由0加到v，在垂直传动带速度方向做匀减速直线运动，即由v0减到0，所以速度的大小由v0变到v，若vv0，则物块速度先减小后增大，若vv0，则速度一直减小，故AB错误；由上分析可知，物块受到的摩擦力有两个效果，一个是垂直传送带方向让物块减速，另一个是沿传送带方向让物块加速，故最终的摩擦力方向与初速度的方向存在夹角，不在同一直线上，故物块一定做曲线运动，故D正确，C错误。8(2022河北唐山高三期末)在珠海举行的第13届中国航

8、展吸引了全世界的军事爱好者。如图，曲线ab是一架飞机在竖直面内进行飞行表演时的轨迹。假设从a到b的飞行过程中，飞机的速率保持不变。则沿曲线ab运动时，飞机( BC )A所受合力方向竖直向下B所受合力大小不等于0C飞机竖直分速度变大D飞机水平分速度保持不变解析飞机做曲线运动，所受合力方向指向轨迹的凹向，则合力方向不一定竖直向下，选项A错误；飞机做曲线运动，加速度不为零，则所受合力大小不等于0，选项B正确；飞机的速率保持不变，则向下运动时竖直分速度变大，水平分速度减小，选项C正确，D错误。9(2023辽宁模拟预测)如图所示，小船从河岸的O点沿虚线匀速运动到河对岸的P点，河水的流速v水、船在静水中的

9、速度v静与虚线的夹角分别为、。河宽为d，且v静、v水的大小不变，下列说法正确的是( CD )A渡河时间由v静、以及河宽d决定B当45，渡河的时间为Cv静、v水在垂直虚线方向的分量等大反向D船的实际运行速度vv水cos v静cos 解析渡河的时间t，由v静、d几个量共同决定的，A错误；当45，渡河时间t，B错误；v水、v静的合速度即船的实际运行速度，沿虚线所在的方向，把v水、v静分别沿着虚线和垂直虚线所在的方向正交分解，则有v水sin v静sin ，即v静、v水在垂直虚线方向的分量等大反向，C正确；船的实际运行速度vv水cos v静cos ，D正确。10(2023湖南省隆回县高三模拟预测)如图所

10、示为内燃机中轻质活塞和曲柄连杆结构的示意图和简图。气缸内高压气体推动活塞使其往复运动，某时刻活塞的速度为v0，连杆AO与活塞轴线BO垂直，气缸中高压气体及外部大气对活塞作用力的合力大小为F，已知AOAB，不计一切摩擦，则此刻( BD )A活塞对连杆AB的作用力为2FB气缸壁对活塞的作用力为FC连杆AB的A端沿连杆AB方向的线速度为v0D连杆OA的A端绕O点转动的线速度为v0解析连杆AO与活塞轴线BO垂直时，由几何关系可知BA与BO之间的夹角30，由于是轻质活塞，所以活塞所受合外力为零，活塞受连杆AB对其的推力F1、气缸壁对其的弹力F2和高压气体及外部大气对活塞的作用力作用，如图所示根据平衡条件

11、可得F1cos F，F1sin F2，解得F1F，F2F，故A错误，B正确；v0沿连杆AB方向和垂直于连杆AB方向分解，如图所示沿连杆AB方向的速度vAv0cos 30v0，连杆OA的A端绕O转动的线速度vv0，故C错误，D正确。二、非选择题11如图所示，质量为m10 kg的物体放在水平传送带C上，与传送带间的动摩擦因数为10.4。由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动(图为俯视图，导槽与传送带间有空隙)。现传送带以v18 m/s的速度向右匀速运动，同时用力F拉动物体(方向沿导槽方向)，使物体以v26 m/s的速度沿导槽匀速运动，g取10 m/s2，求拉力F大小。

12、答案24 N解析物体有相对于传送带水平向左的速度v1和沿导槽的速度v2，故物体相对于传送带的速度如图所示tan ，即53，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，所以有FFfcos mgcos 0.410100.6 N24 N。12(2023全国高三专题练习)一小船渡河，河宽d180 m，水流速度v12.5 m/s。(1)若船在静水中的速度为v25 m/s。欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？(2)若船在静水中的速度v21.5 m/s，要使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？答案(

13、1)船头应朝垂直河岸方向，36 s，90 m，船头与上游河岸成60，24 s,180 m(2)船头应朝上游与河岸成53方向，150 s,300 m解析(1)若v25 m/s。欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向；当船头垂直河岸时，如图所示合速度为倾斜方向，垂直分速度为v25 m/s，t min s36 s，v合 m/s，x1v合t90 m。欲使船渡河航程最短，合速度应沿垂直河岸方向，如图所示船头应朝v2方向。垂直河岸过河要求v水平0，有v2sin v1，得30。所以当船头与上游河岸成60时航程最短x2d180 m，t24 s。(2)若v21.5 m/s。与(1)中不同，因为船速小于水速，所以船一定向下游漂移，设合速度方向与河岸下游方向夹角为，则航程x3欲使航程最短，需最大，如图丙所示，由出发点A作出v1矢量，以v1矢量末端为圆心，v2大小为半径作圆，A点与圆周上某点的连线即为合速度方向，欲使v合与水平方向夹角最大，应使v合与圆相切，即v合v2，sin ，得37。所以船头应朝上游与河岸成53方向t150 s，v合v1cos 372 m/s，x3300 m。