2022年高考物理總復(fù)習(xí) 4.1曲線運動 運動的合成與分解課時作業(yè)

2022年高考物理總復(fù)習(xí) 4.1曲線運動 運動的合成與分解課時作業(yè)一、單項選擇題1“神舟”十號飛船于2013年6月11日發(fā)射升空，如圖所示，在“神舟”十號靠近軌道沿曲線從M點到N點的飛行過程中，速度逐漸減小在此過程中“神舟”十號所受合力的方向可能是()解析：因飛船由M點到N點的飛行過程中，速度逐漸減小，故其合力指向軌跡凹側(cè)，且與速度方向夾角大于90°，故只有C正確答案：C2一探照燈照射在云層底面上，云層底面是與地面平行的平面，如圖所示，云層底面距地面高h(yuǎn)，探照燈以恒定角速度在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，當(dāng)光束轉(zhuǎn)到與豎直方向夾角為時，云層底面上光點的移動速度是()Ah B.C. Dhtan解析：當(dāng)光束轉(zhuǎn)到與豎直方向夾角為時，云層底面上光點轉(zhuǎn)動的線速度為.設(shè)云層底面上光點的移動速度為v，則有vcos，解得云層底面上光點的移動速度v，C正確答案：C3如圖甲所示，在長約100 cm一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個用紅蠟做成的小圓柱體，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊然后將玻璃管豎直倒置，在紅蠟塊上浮的同時使玻璃管緊貼黑板面水平向右移動，描出紅蠟塊的運動軌跡如圖乙所示，則紅蠟塊和玻璃管的運動情況不可能是()A紅蠟塊沿玻璃管向上勻速運動，玻璃管向右勻速運動B紅蠟塊沿玻璃管向上勻加速運動，玻璃管向右勻速運動C紅蠟塊沿玻璃管向上勻加速運動，玻璃管向右勻加速運動D紅蠟塊沿玻璃管向上勻速運動，玻璃管向右勻減速運動解析：由題意知，紅蠟塊做曲線運動，加速度不為零，A錯誤；紅蠟塊沿玻璃管向上勻加速運動，玻璃管向右勻速運動，合加速度方向指向軌跡的凹側(cè)，B正確；同理，C、D正確答案：A4跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項目，如圖所示，當(dāng)運動員從直升飛機上由靜止跳下后，在下落過程中將會受到水平風(fēng)力的影響，下列說法中正確的是()A風(fēng)力越大，運動員下落時間越長，運動員可完成更多的動作B風(fēng)力越大，運動員著地速度越大，有可能對運動員造成傷害C運動員下落時間與風(fēng)力有關(guān)D運動員著地速度與風(fēng)力無關(guān)解析：水平風(fēng)力不會影響豎直方向的運動，所以運動員下落時間與風(fēng)力無關(guān)，A、C錯誤；運動員落地時豎直方向的速度是確定的，水平風(fēng)力越大，落地時水平分速度越大，運動員著地時的合速度越大，有可能對運動員造成傷害，B正確，D錯誤答案：B5如圖所示，一根長直輕桿AB在墻角沿豎直墻和水平地面滑動，當(dāng)AB桿和墻的夾角為時，桿的A端沿墻下滑的速度大小為v1，B端沿地面的速度大小為v2.則v1、v2的關(guān)系是()Av1v2Bv1v2cosCv1v2tanDv1v2sin解析：如圖所示，輕桿A端下滑速度v1可分解為沿桿方向的速度v1和垂直于桿的方向速度v1，B端水平速度v2可分解為沿桿方向的速度v2和垂直于桿的方向速度v2，由于沿桿方向的速度相等，即v1v2，由數(shù)學(xué)知識可知，v1v1cos，v2v2sin，解得v1v2tan，C正確答案：C二、多項選擇題6河水的流速與離河岸距離的關(guān)系如圖甲所示，船在靜水中速度與時間的關(guān)系如圖乙所示若要使船以最短時間渡河，則()A船渡河的最短時間是100 sB船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直C船在河水中航行的軌跡是一條直線D船在河水中的最大速度是5 m/s解析：當(dāng)船頭指向垂直于河岸時，船的渡河時間最短，其時間t s100 s，A、B正確；因河水流速是變化的，所以船在河水中的航線是一條曲線，當(dāng)船行駛至河中央時，船速最大，最大速度v1 m/s5 m/s，C錯誤，D正確答案：ABD7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Ff，當(dāng)輕繩與水平面的夾角為時，船的速度為v，此時人的拉力大小為FT，則此時()A人拉繩行走的速度為vcosB人拉繩行走的速度為C船的加速度為D船的加速度為解析：船的運動是合運動，它實際上是同時參與了兩個分運動；一是沿繩方向的直線運動，二是以滑輪為圓心轉(zhuǎn)動的分運動(即垂直于繩方向的分運動)，因此將船的速度進(jìn)行分解如圖甲所示，人拉繩行走的速度v人vcos，A正確，B錯誤；船受力如圖乙所示，繩對船的拉力等于人拉繩的力，即繩的拉力大小為FT，與水平方向成角，因此FTcosFfma，解得a，C正確，D錯誤答案：AC8一質(zhì)量為2 kg的物體在5個共點力作用下做勻速直線運動現(xiàn)同時撤去其中大小分別為10 N和15 N的兩個力，其余的力保持不變下列關(guān)于此后該物體運動的說法中，正確的是()A可能做勻減速直線運動，加速度大小為10 m/s2B可能做勻速圓周運動，向心加速度大小為5 m/s2C可能做勻變速曲線運動，加速度大小可能為5 m/s2D一定做勻變速直線運動，加速度大小可能為10 m/s2解析：物體在5個共點力作用下處于平衡狀態(tài)，合力為零，當(dāng)撤去10 N和15 N的兩個力時，剩余3個力的合力與這兩個力的合力等大反向，即撤去力后5 NF合25 N,2.5 m/sa合12.5 m/s2，由于剩余3個力的合力方向與原速度方向不一定在一條直線上，所以可能做勻變速曲線運動，也可能做勻變速直線運動，故A、C正確答案：AC三、非選擇題9一物體在光滑水平面上運動，它在x方向和y方向上的兩個分運動的速度時間圖象如圖所示(1)判斷物體的運動性質(zhì)；(2)計算物體的初速度大??；(3)計算物體在前3 s內(nèi)和前6 s內(nèi)的位移的大小解析：(1)由題圖可知，物體在x軸方向做勻速直線運動，在y軸方向做勻變速運動，先減速再反向加速，所以物體做勻變速曲線運動(2)vx030 m/s，vy040 m/sv050 m/s(3)x3vxt90 m|y3|t60 m則s130 mx6vxt180 my6t×6 m0則s2x6180 m.答案：(1)勻變速曲線運動(2)50 m/s(3)30 m180 m10如圖所示，在豎直平面的xOy坐標(biāo)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(fēng)力一小球從坐標(biāo)原點沿Oy方向豎直向上拋出，初速度為v04 m/s，不計空氣阻力，到達(dá)最高點的位置如圖中M點所示(坐標(biāo)格為正方形，g10 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(biāo)出小球落回x軸時的位置N；(3)小球到達(dá)N點的速度v2的大小解析：(1)設(shè)正方形的邊長為s0.豎直方向做豎直上拋運動，v0gt1,2s0t1水平方向做勻加速直線運動，3s0t1.解得v16 m/s.(2)由豎直方向的對稱性可知，小球再經(jīng)過t1到x軸，水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，所以回到x軸時落到x12處，位置N的坐標(biāo)為(12,0)(3)到N點時豎直分速度大小為v04 m/s.水平分速度vxa水平tN2v112 m/s，故v24 m/s.答案：(1)6 m/s(2)見解析圖(3)4 m/s11如右圖所示，一艘輪船正在以v4 m/s的速度沿垂直于河岸方向勻速渡河，河中各處水流速度都相同，其大小為v13 m/s，行駛中，輪船發(fā)動機的牽引力與船頭朝向的方向相同某時刻發(fā)動機突然熄火，輪船牽引力隨之消失，輪船相對于水的速度逐漸減小，但船頭方向始終未發(fā)生變化求：(1)發(fā)動機未熄火時，輪船相對于靜水行駛的速度大?。?2)發(fā)動機熄火后，輪船相對于河岸速度的最小值解析：(1)發(fā)動機未熄火時，輪船運動速度v與水流速度v1方向垂直，如圖所示故得此時船相對于靜水的速度v2的大小為：v2 m/s5 m/s又設(shè)v與v2的夾角為，則cos0.8(2)熄火前，船的牽引力沿v2的方向，水的阻力與v2的方向相反，熄火后，牽引力消失，在阻力作用下，v2逐漸減小，但其方向不變，當(dāng)v2減小到與v1的矢量和與v2方向垂直時，輪船的合速度最小，vminv1cos3×0.8 m/s2.4 m/s.答案：(1)5 m/s(2)2.4 m/s