2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 第1講 曲線運動 運動的合成與分解練習(xí) 魯科版.doc

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第1講 曲線運動 運動的合成與分解 [課時作業(yè)]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　單獨成冊　方便使用 [基礎(chǔ)題組] 一、單項選擇題 1．對質(zhì)點運動來講，以下說法中正確的是(　　) A．加速度恒定的運動可能是曲線運動 B．運動軌跡對任何觀察者來說都是不變的 C．當(dāng)質(zhì)點的加速度逐漸減小時，其速度也一定逐漸減小 D．作用在質(zhì)點上的所有力消失后，質(zhì)點運動的速度將不斷減小 解析：加速度恒定的運動可能是曲線運動，如平拋運動，A正確；運動軌跡對不同的觀察者來說可能不同，如勻速水平飛行的飛機上落下的物體，相對地面做平拋運動，相對飛機上的觀察者做自由落體運動，B錯誤；當(dāng)質(zhì)點的速度方向與加速度方向同向時，即使加速度減小，速度仍增加，C錯誤；作用于質(zhì)點上的所有力消失后，質(zhì)點的速度將不變，D錯誤． 答案：A 2.如圖所示的曲線是某個質(zhì)點在恒力作用下的一段運動軌跡．質(zhì)點從M點出發(fā)經(jīng)P點到達N點，已知弧長MP大于弧長PN，質(zhì)點由M點運動到P點與從P點運動到N點的時間相等．下列說法中正確的是(　　) A．質(zhì)點從M到N過程中速度大小保持不變 B．質(zhì)點在這兩段時間內(nèi)的速度變化量大小相等，方向相同 C．質(zhì)點在這兩段時間內(nèi)的速度變化量大小不相等，但方向相同 D．質(zhì)點在MN間的運動是變加速運動 解析：由題中可知弧長MP大于弧長PN，tMP＝tPN，A錯誤．質(zhì)點始終受恒力作用，由牛頓第二定律得a＝，加速度恒定，則質(zhì)點在這兩段時間內(nèi)的速度變化量大小相等，方向相同，且質(zhì)點做勻變速曲線運動，B正確，C、D錯誤． 答案：B 3.(2018成都外國語高三質(zhì)檢)如圖所示，一塊橡皮用細線懸掛于O點，現(xiàn)用一支鉛筆貼著細線的左側(cè)水平向右以速度v勻速移動，運動過程中保持鉛筆的高度不變，懸掛橡皮的那段細線保持豎直，則在鉛筆未碰到橡皮前，下列說法正確的是(不計一切摩擦)(　　) A．橡皮的運動軌跡是一條直線 B．橡皮在豎直方向上做勻加速運動 C．繩中拉力T>mg且逐漸減小 D．橡皮在圖示位置時的速度大小為v 解析：將鉛筆與細線接觸的點的速度分解為沿細線方向和垂直于細線方向，則沿細線方向上的分速度為vsin θ，因為沿細線方向上的分速度等于橡皮在豎直方向上的分速度，所以橡皮在豎直方向上速度為vsin θ，因為θ逐漸增大，所以橡皮在豎直方向上做變加速運動，不是勻加速運動，橡皮在水平方向上做勻速運動，豎直方向做加速運動，所以橡皮做曲線運動，故A、B錯誤；因橡皮在豎直方向做加速度減小的加速運動，故線中拉力T>mg，且逐漸減小，故C正確；根據(jù)平行四邊形定則可知橡皮在圖示位置時的速度大小為＝v，故D錯誤． 答案：C 4．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)大河寬度為d，小船在靜水中的速度為v0，則去程渡河所用時間t1＝，回程渡河所用時間t2＝.由題知＝k，聯(lián)立以上各式得v0＝.選項B正確，選項A、C、D錯誤． 答案：B 5.(2018四川成都診斷)質(zhì)量為m的物體P置于傾角為θ1的固定光滑斜面上，輕細繩跨過光滑定滑輪分別連接著P與小車，P與滑輪間的細繩平行于斜面，小車以速率v水平向右做勻速直線運動．當(dāng)小車與滑輪間的細繩和水平方向的夾角為θ2時(如圖)，下列判斷正確的是(　　) A．P的速率為v　　　　　 B．P的速率為vcos θ2 C．繩的拉力等于mgsin θ1 D．繩的拉力小于mgsin θ1 解析：將小車速度沿繩子和垂直繩子方向分解為v1、v2，P的速率v1＝vcos θ2，A錯誤，B正確；小車向右做勻速直線運動，θ減小，P的速率增大，繩的拉力大于mgsin θ1，C、D錯誤． 答案：B 二、多項選擇題 6．質(zhì)量為m的物體，在F1、F2、F3三個共點力的作用下做勻速直線運動，保持F1、F2不變，僅將F3的方向改變90(大小不變)后，物體可能做(　　) A．加速度大小為的勻變速直線運動 B．加速度大小為的勻變速直線運動 C．加速度大小為的勻變速曲線運動 D．勻速直線運動 解析：物體在F1、F2、F3三個共點力作用下做勻速直線運動，必有F3與F1、F2的合力等大反向，當(dāng)F3大小不變，方向改變90時，F(xiàn)1、F2的合力大小和方向不變，與改變方向后的F3夾角為90，故F合＝F3，加速度a＝＝.若原速度方向與F合方向共線，則物體做勻變速直線運動；若原速度方向與F合方向不共線，則物體做勻變速曲線運動，綜上所述選B、C. 答案：BC 7.(2018山東濰坊統(tǒng)考)如圖所示，河水由西向東流，河寬為800 m，河中各點的水流速度大小v水與各點到較近河岸的距離x的關(guān)系為v水＝x(m/s)(x的單位為m)，讓小船船頭垂直河岸由南向北渡河，小船劃水速度大小恒為v船＝4 m/s，則下列說法正確的是(　　) A．小船渡河的軌跡為直線 B．小船在河水中的最大速度是5 m/s C．小船在距南岸200 m處的速度小于在距北岸200 m處的速度 D．小船渡河的時間是200 s 解析：小船在南北方向上為勻速直線運動，在東西方向上先加速，到達河中間后再減速，小船的合運動是曲線運動，A錯誤．當(dāng)小船運動到河中間時，東西方向上的分速度最大，此時小船的合速度最大，最大值vm＝5 m/s，B正確．小船在距南岸200 m處的速度等于在距北岸200 m處的速度，C錯誤．小船的渡河時間t＝200 s，D正確． 答案：BD 8.(2018天津?qū)嶒炛袑W(xué)模擬)如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小環(huán)，小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為d.現(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放，當(dāng)小環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(圖中B處)，下列說法正確的是(重力加速度為g)(　　) A．小環(huán)剛釋放時輕繩中的張力一定大于2mg B．小環(huán)到達B處時，重物上升的高度為(－1)d C．小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于 D．小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于 解析：小環(huán)釋放后，v增加，而v1＝vcos θ，v1增大，由此可知小環(huán)剛釋放時重物具有向上的加速度，故繩中張力一定大于2mg，A項正確；小環(huán)到達B處時，繩與直桿間的夾角為45，重物上升的高度h＝(－1)d，B項正確；如圖所示，將小環(huán)速度v進行正交分解，其分速度v1與重物上升的速度大小相等，v1＝vcos 45＝v，所以，小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于，C項錯誤，D項正確． 答案：ABD [能力題組] 一、選擇題 9．質(zhì)量為m＝4 kg的質(zhì)點靜止在光滑水平面上的直角坐標(biāo)系的原點O處，先用沿＋x軸方向的力F1＝8 N作用了2 s，然后撤去F1；再用沿＋y軸方向的力F2＝24 N作用了1 s，則質(zhì)點在這3 s內(nèi)的軌跡為(　　) 解析：由F1＝max得ax＝2 m/s2，質(zhì)點沿x軸勻加速直線運動了2 s，x1＝axt＝ 4 m，vx1＝axt1＝4 m/s；之后質(zhì)點受F2作用而做類平拋運動，ay＝＝6 m/s2，質(zhì)點再經(jīng)過1 s，沿x軸運動的位移x2＝vx1t2＝4 m，沿＋y方向運動位移y2＝ayt＝3 m，對應(yīng)圖線可知D項正確． 答案：D 10.如圖所示，甲、乙兩同學(xué)從河中O點出發(fā)，分別沿直線游到A點和B點后，立即沿原路線返回到O點，OA、OB分別與水流方向平行和垂直，且＝.若水流速度不變，兩人在靜水中游速相等，則他們從O點出發(fā)再返回O點所用時間t甲、t乙的大小關(guān)系為(　　) A．t甲＜t乙　　　　　　 B．t甲＝t乙 C．t甲＞t乙 D．無法確定 解析：設(shè)水速為v0，人在靜水中的速度為v，＝＝x.對甲，O→A階段人對地的速度為(v＋v0)，所用時間t1＝；A→O階段人對地的速度為(v－v0)，所用時間t2＝.所以甲所用時間t甲＝t1＋t2＝＋＝.對乙，O→B階段和B→O階段的實際速度v′為v和v0的合成，如圖所示．由幾何關(guān)系得，實際速度v′＝，故乙所用時間t乙＝＝.＝＞1，即t甲＞t乙，故C正確．選C. 答案：C 11.(多選)(2018江蘇南通模擬)如圖所示，A、B兩球分別套在兩光滑的水平直桿上，兩球通過一輕繩繞過一定滑輪相連．現(xiàn)在使A球以速度v向左勻速移動，某時刻連接兩球的輕繩與水平方向的夾角為α、β，下列說法正確的是(　　) A．此時B球的速度為v B．此時B球的速度為v C．在β增大到90的過程中，B球做勻速運動 D．在β增大到90的過程中，B球做加速運動 解析：由于繩連接體沿繩方向的速度大小相等，因此vcos α＝vBcos β，故vB＝v，A正確，B錯誤．在β增大到90的過程中，α在減小，因此B球的速度在增大，B球做加速運動，C錯誤，D正確． 答案：AD 二、非選擇題 12．小船勻速橫渡一條河流，當(dāng)船頭垂直對岸方向時，在出發(fā)后10 min到達對岸下游120 m處．若船頭保持與河岸成θ角向上游航行，在出發(fā)后12.5 min到達正對岸(已知sin 37＝0.6，sin 53＝0.8)，求： (1)水流速度大小v1； (2)河的寬度d及船頭與河岸的夾角θ. 解析：設(shè)船在靜水中速度大小為v2. (1)當(dāng)船頭垂直對岸方向航行時，如圖甲所示， 水流速度大小v1＝＝ m/s＝0.2 m/s. (2)若船頭保持與河岸成θ角向上游航行，如圖乙所示， 由題意得t2＝ ，v2cos θ＝v1，v2＝ 解得d＝200 m，θ＝53. 答案：(1)0.2 m/s　(2)200 m　53 13.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(biāo)格為正方形，g取10 m/s2)求： (1)小球在M點的速度大小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，v0＝gt1,2s0＝t1，解得s0＝ 0.4 m．水平方向做勻加速直線運動，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到x軸，水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，由x1∶x2＝1∶22可知，小球回到x軸時落到x＝12處，位置N的坐標(biāo)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)圖見解析　(3)4 m/s