2019-2020年高考物理一輪復習 4.1曲線運動 運動的合成與分解課時強化作業(yè).doc

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2019-2020年高考物理一輪復習 4.1曲線運動 運動的合成與分解課時強化作業(yè) 一、選擇題 1．如圖所示，一質(zhì)點做曲線運動從M點到N點，當它通過P點時，其速度v和加速度a的方向可能正確的是(　　) 解析：做曲線運動的物體，其速度方向沿某點的切線方向，而加速度方向即合外力方向指向曲線的凹側(cè)，故選項B、D錯誤，選項A、C正確． 答案：AC 2．一質(zhì)點在某段時間內(nèi)做曲線運動，則在這段時間內(nèi)(　　) A．速度一定不斷改變，加速度也一定不斷改變 B．速度一定不斷改變，加速度可以不變 C．速度可以不變，加速度一定不斷改變 D．速度可以不變，加速度也可以不變 解析：做曲線運動的物體速度方向不斷改變，加速度一定不為零，但加速度可能改變也可能不變，所以做曲線運動的物體，可能是勻變速運動也可能是非勻變速運動，選項B正確． 答案：B 3.如圖所示為質(zhì)點做勻變速曲線運動軌跡的示意圖，且質(zhì)點運動到D點時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則質(zhì)點從A點運動到E點的過程中，下列說法中正確的是(　　) A．質(zhì)點經(jīng)過C點的速率比D點的大 B．質(zhì)點經(jīng)過A點時的加速度方向與速度方向的夾角大于90 C．質(zhì)點經(jīng)過D點時的加速度比B點的大 D．質(zhì)點從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小 解析：質(zhì)點做勻變速曲線運動，物體受到恒定外力的作用，由于在D點時速度方向跟加速度方向垂直，則可知質(zhì)點受到恒定外力的方向，所以質(zhì)點從A到D過程合外力與速度方向的夾角大于90，質(zhì)點做減速運動，故選項A、B正確；質(zhì)點的加速度保持恒定，選項C錯誤；質(zhì)點從B到E的過程中加速度與速度方向的夾角一直減小，選項D錯誤． 答案：AB 4．(xx屆洛陽市高三月考)一只小船在靜水中的速度大小始終為8 m/s，在流速為4 m/s的河中航行，則河岸上的人能看到船的實際航速大小可能是(　　) A．4 m/s B．1 m/s C．3 m/s D．14 m/s 解析：速度是矢量，8 m/s的速度與4 m/s的速度進行合成，合速度大于等于4 m/s，小于等于12 m/s，在四個選項中，只有選項A的答案落在這個范圍以內(nèi)，其余均不符合，因此選項A正確． 答案：A 5．如圖所示，人在岸上拉船，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為f，當輕繩與水平面的夾角為θ時，船的速度為v，此時人的拉力大小為F，則此時(　　) A．人拉繩行走的速度為vcosθ B．人拉繩行走的速度為v/cosθ C．船的加速度為 D．船的加速度為 解析：人通過繩拉船使船沿水平方向前進，船沿水平方向的運動是合運動，該運動產(chǎn)生了兩個效果，一是使滑輪與船間的距離縮短，即沿繩方向分速度．二是繩繞滑輪順時針轉(zhuǎn)動，即繩與豎直方向夾角減小，而人的行走速度等于船沿繩方向的分速度，如圖乙所示，v人＝vcosθ，故選項A正確；以船為研究對象，分析受力，由牛頓第二定律得Fcosθ－f＝ma，得a＝，選項C正確． 答案：AC 6．(xx年四川卷)有一條兩岸平直、河水均勻流動、流速恒為v的大河．小明駕著小船渡河，去程時船頭指向始終與河岸垂直，回程時行駛路線與河岸垂直．去程與回程所用時間的比值為k，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為(　　) A. B. C. D. 解析：設(shè)河寬為d，船在靜水中的速度為u，由于去程小船的船頭始終垂直河岸，則去程所用時間t1＝；由于回程小船的航線始終垂直于河岸，則回程所用時間t2＝，根據(jù)題意有k＝，解得u＝，故選項B正確． 答案：B 7.如圖所示，套在豎直細桿上的環(huán)A由跨過定滑輪的不可伸長的輕繩與重物B相連．由于B的質(zhì)量較大，故在釋放B后，A將沿桿上升，當A環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時，其上升速度v1≠0，若這時B的速度為v2，則(　　) A．v2＝v1 B．v2>v1 C．v2≠0 D．v2＝0 解析：A物體和B物體用不可伸長的輕繩連接，A物體沿桿向上運動，B物體豎直向下運動，B物體的速度大小等于A物體的速度沿繩方向的分速度．如圖分解A上升的速度v，v2為沿繩的分速度，v2＝vcosα.當A物體上升至與定滑輪的連線處于水平位置時，α＝90.故v2＝0，即B的速度為零． 答案：D 8.一小船在河中xOy平面內(nèi)運動的軌跡如圖所示，下列判斷正確的是(　　) A．若小船在x方向始終勻速，則在y方向先加速后減速 B．若小船在x方向始終勻速，則在y方向先減速后加速 C．若小船在y方向始終勻速，則在x方向先減速后加速 D．若小船在y方向始終勻速，則在x方向先加速后減速 解析：做曲線運動的物體所受合外力一定指向曲線的凹側(cè)，若小船在x方向始終勻速，則小船在x方向不受外力或所受合外力為零，小船在y方向的外力由曲線運動規(guī)律和小船的軌跡可知，小船受到合外力先沿y軸負方向，再沿y軸正方向，在y軸方向先減速后加速．選項A錯誤，選項B正確；若小船在y軸方向始終勻速，則小船受力在x軸上先沿x軸正方向后沿x軸負方向．小船在x軸方向的速度先增加后減小，選項C錯誤，選項D正確． 答案：BD 9．質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點在x y平面上做曲線運動，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．質(zhì)點的初速度為5 m/s B．質(zhì)點所受的合外力為3 N C．質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直 D．2 s末質(zhì)點速度大小為6 m/s 解析：由x方向的vt圖象可知，在x方向加速度為ax＝1.5 m/s2，受力Fx＝max＝3 N. 由y方向的位移—時間圖象可知，在y軸方向物體做勻速直線運動vy＝4 m/s，F(xiàn)y＝0.因此質(zhì)點的初速度v＝＝5 m/s.故選項A正確；物體受到合外力F＝＝3 N．選項B正確；顯然合外力沿x軸正方向，與初速度方向不垂直，選項C錯誤；2 s末質(zhì)點的速度v2＝ ＝2 m/s.選項D錯誤． 答案：AB 10．一小船在靜水中的速度為3 m/s，它在一條河寬為150 m，水流速度為4 m/s的河流中渡河，則該小船(　　) A．能到達正對岸 B．渡河的時間可能少于50 s C．以最短時間渡河時，它沿水流方向的位移大小為200 m D．以最短位移渡河時，位移大小為150 m 解析：因為小船在靜水中的速度小于水流速度，所以小船不能到達正對岸，選項A錯誤；當船頭與河岸垂直時渡河時間最短，最短時間t＝＝ s＝50 s，所以渡河時間不能少于50 s，選項B錯誤；以最短時間渡河時，沿水流方向的位移x＝v水t＝200 m，故選項C正確；如圖所示當船的實際速度方向與船在靜水中的速度方向垂直時，小船渡河有最短的位移，最小位移s＝，船實際運動方向與河岸夾角為θ，sinθ＝＝，故s＝200 m，故選項D錯誤． 答案：C 二、非選擇題 11.一輛車通過一根跨過定滑輪的輕繩子提升一個質(zhì)量為m的重物，開始車在滑輪的正下方，繩子的端點離滑輪的距離是H.車由靜止開始向左做勻加速運動，經(jīng)過時間t繩子與水平方向的夾角為θ，如圖所示，試求： (1)車向左運動的加速度的大??； (2)重物m在t時刻速度的大?。? 解析：(1)汽車在時間t內(nèi)向左走的位移：x＝， 又汽車勻加速運動x＝at2 所以a＝＝. (2)此時汽車的速度v汽＝at＝ 由運動的分解知識可知，汽車速度v汽沿繩的分速度與重物m的速度相等，即v物＝v汽cosθ得v物＝. 答案：(1)　(2) 12．如圖所示，一條小船位于200 m寬的河正中A點處，從這里向下游100 m處有一危險區(qū)，當時水流速度為4 m/s，為了使小船避開危險區(qū)沿直線到達對岸，小船在靜水中的速度至少是多大？ 解析：水流速度是定值，只要保證合速度方向指向?qū)Π段ｋU區(qū)上游即可，但對應(yīng)最小值應(yīng)為剛好指向?qū)Π段ｋU區(qū)邊緣，如圖所示． tanθ＝＝，所以θ＝30， 則v船min＝v水sin30＝2 m/s. 答案：2 m/s 13．如圖所示，一個長直輕桿兩端分別固定一個小球A和B，兩球的質(zhì)量均為m，兩球半徑忽略不計，桿AB的長度為l，現(xiàn)將桿AB豎直靠放在豎直墻上，輕輕振動小球B，使小球B在水平地面上由靜止向右運動，求當A球沿墻下滑距離為時A、B兩球的速度vA和vB的大小．(不計一切摩擦) 解析：A、B兩球速度的分解情況如圖所示，由題意知，θ＝30，由運動的合成與分解得 vAsinθ＝vBcosθ① 又A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒， 所以mg＝mv＋mv② 由①②解得vA＝，vB＝. 答案：　 14．如圖所示，在豎直平面的xOy坐標系中，Oy豎直向上，Ox水平．設(shè)平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風力．一小球從坐標原點沿Oy方向豎直向上拋出，初速度為v0＝4 m/s，不計空氣阻力，到達最高點的位置如圖中M點所示，(坐標格為正方形，g＝10 m/s2)求： (1)小球在M點的速度v1； (2)在圖中定性畫出小球的運動軌跡并標出小球落回x軸時的位置N； (3)小球到達N點的速度v2的大小． 解析：(1)小球在豎直方向上受到重力作用，以v0＝4 m/s在豎直方向做勻減速運動到達M時，其豎直分速度為零，設(shè)從開始到M的運動時間為t1，在豎直方向上，有v0＝gt1，設(shè)正方形邊長為l0，則有2t0＝t1. 在水平方向上小球做勻加速直線運動，有3s0＝t1，解得v1＝6 m/s. (2)由豎直方向的對稱性可知，小球再經(jīng)過t1回到x軸，從O到N點，小球在水平方向做勻加速直線運動，x＝2t1＝12 m，位置N的坐標為(12,0)． (3)到N點時豎直分速度大小為v0＝4 m/s， 水平分速度vx＝a水平tN＝2v1＝12 m/s， 故v2＝＝4 m/s. 答案：(1)6 m/s　(2)見解析　(3)4 m/s