2020届高考物理一轮复习第4单元曲线运动万有引力与航天课时作业.docx

曲线运动 万有引力与航天课时作业课时作业(九)第9讲运动的合成与分解时间/40分钟基础达标1.关于两个运动的合成,下列说法正确的是()A.小船渡河的运动中,水流速度大小不影响小船渡河所需时间B.小船渡河的运动中,小船的对地速度一定大于水流速度C.两个直线运动的合运动一定也是直线运动D.不在一条直线上的两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动2.一辆汽车在水平公路上沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小.图K9-1中分别画出了汽车转弯所受合力F的四种方向,其中可能正确的是()图K9-1图K9-23.(多选)图K9-2为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在B点的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是()A.在D点的速率比在C点的速率大B.在A点的加速度与速度的夹角小于90C.在A点的加速度和在D点的加速度相等D.从A到D过程中,加速度与速度的夹角先增大后减小图K9-34.2018嘉兴模拟如图K9-3所示,直线AB和CD是彼此平行且笔直的河岸,若河水不流动,小船船头垂直于河岸由A点匀速驶向对岸,小船的运动轨迹为直线P.若河水以稳定的速度沿平行于河岸方向流动,且整个河流中水的流速处处相等,现仍保持小船船头垂直于河岸由A点匀加速驶向对岸,则小船实际运动的轨迹可能是图中的()A.直线PB.曲线QC.直线RD.曲线S图K9-45.(多选)如图K9-4所示,高为H的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车A下的绳索吊着重物B.在小车A与重物B以相同的水平速度沿吊臂向右匀速运动的同时,绳索将重物B向上吊起,A、B之间的距离以d=H-t2的规律随时间t变化,则在此过程中()A.绳索受到的拉力不断增大B.绳索对重物做功的功率不断增大C.重物做速度不断增大的曲线运动D.重物做加速度不断减小的曲线运动图K9-56.(多选)在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上爬,同时人顶着直杆水平向右移动,以出发点为坐标原点建立平面直角坐标系如图K9-5所示.若猴子沿x轴和y轴方向运动的速度v随时间t变化的图像分别如图K9-6甲、乙所示,则猴子在0t0时间内()图K9-6A.做变加速运动B.做匀变速运动C.运动的轨迹可能如图丙所示D.运动的轨迹可能如图丁所示7.有甲、乙两只船,它们在静水中航行的速度分别为v1、v2.现在两船从同一渡口向河对岸开去,已知甲船想用最短时间渡河,乙船想以最短航程渡河,结果两船抵达对岸的地点恰好相同,则甲、乙两船渡河所用时间之比为()A.B.C.D.技能提升图K9-78.(多选)一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图K9-7所示.关于物体的运动,下列说法正确的是()A.物体做曲线运动B.物体做直线运动C.物体运动的初速度大小是50m/sD.物体运动的初速度大小是10m/s9.质量为m=4kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O处,先用沿+x轴方向的力F1=8N作用了2s,然后撤去F1;再用沿+y轴方向的力F2=24N作用了1s,则质点在这3s内的轨迹为图K9-8中的()图K9-810.(多选)船在静水中的速度与时间的关系图像如图K9-9甲所示,河水的流速随离一侧河岸的距离的变化关系图像如图乙所示.若该船以最短时间成功渡河,则下列说法正确的是()图K9-9A.船在河水中的最大速度是5m/sB.船渡河的时间是150sC.船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直D.船渡河的位移是102m11.如图K9-10所示,甲、乙两船在静水中的速度相等,船头与河岸上、下游夹角均为,水流速度恒定,下列说法正确的是()图K9-10A.甲船渡河的实际速度小于乙船的实际速度B.乙船渡河的位移大小可能等于河宽C.甲船渡河时间短,乙船渡河时间长D.在渡河过程中,甲、乙两船有可能相遇图K9-1112.如图K9-11所示,质量为m的物体P置于倾角为1的固定光滑斜面上,斜面足够长,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与动力小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车带动物体P以速率v沿斜面匀速运动,下列判断正确的是()A.小车的速率为vB.小车的速率为vcos1C.小车速率始终大于物体速率D.小车做匀变速运动挑战自我图K9-1213.一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B(A、B可视为质点),将其放在一个光滑球形容器中使其从位置1开始下滑,如图K9-12所示,当轻杆到达位置2时,A球与球形容器球心等高,A球的速度大小为v1,已知此时轻杆与水平方向成=30角,B球的速度大小为v2,则()A.v2=v1B.v2=2v1C.v2=v1D.v2=v114.如图K9-13所示,在光滑水平面上有坐标系xOy,质量为1kg的质点开始静止在xOy平面上的原点O处,从某一时刻起受到沿x轴正方向的恒力F1的作用,F1的大小为2N,力F1作用一段时间t0后撤去,撤去力F1后5s末质点恰好通过该平面上的A点,A点的坐标为(11m,15m).(1)为使质点按题设条件通过A点,在撤去力F1的同时对质点施加一个沿y轴正方向的恒力F2,力F2应为多大?(2)力F1的作用时间t0为多长?(3)在图中画出质点运动轨迹示意图,在坐标系中标出必要的坐标.图K9-13课时作业(十)第10讲抛体运动时间/40分钟基础达标1.发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响),速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网,下列说法正确的是()A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较长B.速度较小的球下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大D.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较短图K10-12.2018汉中二检如图K10-1所示,A、B两个质量相同的小球在同一竖直线上,离地高度分别为2h和h,将两球水平抛出后,两球落地时的水平位移之比为12,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.A、B两球的初速度之比为14B.A、B两球的初速度之比为12C.若两球同时抛出,则落地的时间差为D.若两球同时落地,则两球抛出的时间差为(-1)图K10-23.2019皖南联考图K10-2为三个小球初始时刻的位置图,将它们同时向左水平抛出,它们都会落到D点,DE=EF=FG,不计空气阻力.关于三小球,下列说法正确的是()A.若初速度相同,则高度之比hAhBhC=123B.若初速度相同,则高度之比hAhBhC=135C.若高度之比hAhBhC=123,则落地时间之比tAtBtC=123D.若高度之比hAhBhC=123,则初速度之比vAvBvC=1图K10-34.2018太原二模如图K10-3所示,直角三角形斜劈ABC的斜面AC的倾角为37,以直角顶点B为坐标原点,分别沿BA边和BC边建立x轴和y轴,已知AB边水平,边长为8m.从D(11m,2m)点以初速度v0沿x轴负方向抛出一个可视为质点的小球,一段时间后,小球落在斜面AC上,则此时小球的速度方向与x轴负方向夹角的最大值为(已知sin37=0.6,cos37=0.8)()A.30B.37C.53D.60图K10-45.2018曲靖罗平三中月考如图K10-4所示,水平面上固定有一个斜面,从斜面顶端向右平抛一个小球,当初速度为v0时,小球恰好落到斜面底端,小球的飞行时间为t0.现用不同的初速度从该斜面顶端向右平抛这个小球,如图K10-5所示的图像中能正确表示小球做平抛运动的时间t随初速度v变化的函数关系的是()图K10-5技能提升图K10-66.如图K10-6所示,B为竖直圆弧轨道的左端点,它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为.一小球在圆弧轨道左侧的A点以速度v0水平抛出,恰好沿B点的切线方向进入轨道,已知重力加速度为g,则A、B之间的水平距离为()A.B.C.D.图K10-77.如图K10-7所示,1、2两个小球以相同的速度v0水平抛出.球1从左侧斜面抛出,经过t1时间落回斜面上;球2从某处抛出,经过t2时间恰能垂直撞在右侧的斜面上.已知左、右侧斜面的倾角分别为=30、=60,则()A.t1t2=11B.t1t2=21C.t1t2=1D.t1t2=1图K10-88.如图K10-8所示为简化后的跳台滑雪的雪道示意图.运动员从助滑雪道AB上由静止开始下滑,到达C点后水平飞出(不计空气阻力),最后落到F点(图中未画出).D是运动轨迹上的一点,运动员在该点时的速度方向与轨道CE平行.设运动员从C到D和从D到F的运动时间分别为tCD和tDF,DG和斜面CE垂直,则()A.tCD大于tDF,CG等于GFB.tCD等于tDF,CG小于GFC.tCD大于tDF,CG小于GFD.tCD等于tDF,CG等于GF图K10-99.如图K10-9所示,半圆形凹槽的半径为R,O点为其圆心.在与O点等高的边缘A、B两点分别以水平速度v1、v2同时相向抛出两个小球,已知v1v2=13,两小球恰好都落在弧面上的P点.以下说法中正确的是()A.AOP为45B.若要使两小球落在P点右侧的弧面上同一点,则应使v1、v2都增大C.改变v1、v2,只要两小球落在弧面上的同一点,v1与v2之和就不变D.若只增大v1,则两小球可在空中相遇10.如图K10-10所示,a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平飞出,已知半圆轨道的半径与斜面高度相等,斜面底边长是其高度的2倍.若小球a能落到半圆轨道上,小球b能落到斜面上,则()图K10-10A.b球一定先落在斜面上B.a球可能垂直落在半圆轨道上C.a、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上D.a、b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上11.某物理兴趣小组的同学做“研究平抛运动”实验时被分成了两组,其中一组让小球做平抛运动,用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到如图K10-11所示的照片,已知每个小方格的边长为10cm,重力加速度g取10m/s2.其中C点处的位置坐标被污迹覆盖.图K10-11(1)若以拍摄的第1个点为坐标原点,分别以水平向右和竖直向下为x、y轴的正方向建立直角坐标系,则被拍摄到的小球在C点的位置坐标为.(2)小球的初速度大小为.(3)另一小组的同学正确进行了实验步骤并正确描绘了小球做平抛运动的轨迹,测量并记录下轨迹上的不同点的坐标值.根据所记录的数据,以y为纵轴、x2为横轴在坐标纸上画出对应的图像,发现图像为过原点的直线,并测出直线的斜率为2,则平抛运动的初速度v0=m/s.(结果可用根号表示)挑战自我12.如图K10-12所示,距离水平地面高度始终为125m的飞机沿水平方向做匀加速直线运动,某时刻起飞机依次从a、b、c三处分别释放甲、乙、丙三个物体,释放的时间间隔均为T=2s,三个物体分别落在水平地面上的A、B、C三处.已知sAB=160m,sBC=180m,空气阻力不计,g取10m/s2,求:(1)飞机飞行的加速度大小;(2)飞机释放甲、乙、丙三个物体时的瞬时速度大小.图K10-1213.如图K10-13所示,一位网球运动员以拍击球,使网球沿水平方向飞出.第一个球飞出时的初速度为v1,落在自己一方场地上后弹跳起来,刚好擦网而过,并落在对方场地的A点处.第二个球飞出时的初速度为v2,直接擦网而过,也落在A点处.设球与地面碰撞时没有能量损失,且不计空气阻力,求:(1)网球两次飞出时的初速度之比v1v2;(2)运动员击球点的高度H与网高h之比Hh.图K10-13课时作业(十一)第11讲圆周运动时间/40分钟基础达标图K11-11.2018天津一中摸底如图K11-1所示,O1为皮带传动的主动轮的轴心,轮半径为r1;O2为从动轮的轴心,轮半径为r3;r2为固定在从动轮上的小轮半径.已知r3=2r1,2r2=3r1.A、B和C分别是3个轮边缘上的点,则A、B、C三点的向心加速度之比是()A.421B.843C.211D.632图K11-22.(多选)2018太原二模如图K11-2所示,双手端着半球形的玻璃碗,碗内放有三个相同的小玻璃球.双手晃动玻璃碗,当碗静止后碗口在同一水平面内,三小球沿碗的内壁在不同的水平面内做匀速圆周运动.不考虑摩擦作用,下列说法中正确的是()A.三个小球受到的合力大小相等B.距碗口最近的小球的线速度最大C.距碗底最近的小球的向心加速度最小D.处于中间位置的小球的周期最小图K11-33.2018贵阳模拟在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图K11-3所示,在某路段汽车向左水平拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些,汽车的运动可看作是半径为R的圆周运动.设内、外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L,已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于()A.B.C.D.图K11-44.如图K11-4所示,质量相同的甲、乙两小球用轻细线悬于同一点O1,在不同的平面内做圆周运动,两球做圆周运动的轨道在同一倒立的圆锥面上,悬点O1与两圆轨道的圆心O2、O3以及锥顶O4在同一竖直线上,且O2、O3将O1O4三等分,则甲、乙两球运动的角速度的比值为()A.1B.C.2D.图K11-55.如图K11-5所示,半径为R、内壁光滑的硬质小圆桶固定在小车上,小车以速度v在光滑的水平公路上做匀速运动,有一质量为m、可视为质点的光滑小铅球在小圆桶底端与小车保持相对静止,重力加速度为g.当小车与固定在地面上的障碍物相碰后,小车的速度立即变为零.关于碰后的运动(小车始终没有离开地面),下列说法正确的是()A.铅球能上升的最大高度一定等于B.无论v有多大,铅球上升的最大高度不超过C.要使铅球一直不脱离圆桶,v的最小速度为D.若铅球能到达圆桶最高点,则铅球在最高点的速度大小可以等于零图K11-66.2018宜昌一模如图K11-6所示,一块足够大的光滑平板能绕水平固定轴MN调节其与水平面所成的夹角,板上有一根长为l=0.60m的轻细绳,它的一端系住一质量为m的小球P,另一端固定在板上的O点.当平板的倾角调为时,先将轻绳平行于水平轴MN拉直,然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v0=3.0m/s.若小球能保持在板面内做圆周运动,则倾角的最大值为(重力加速度g取10m/s2)()A.30B.45C.60D.90技能提升图K11-77.(多选)2019辽宁六校联考如图K11-7所示,转动轴垂直于光滑水平面,交点O的上方h高处固定着细绳,细绳的下端拴接一质量为m的小球B,绳长lh,转动轴带动小球在光滑水平面上做圆周运动,重力加速度为g.当转动的角速度逐渐增大时,下列说法正确的是()A.小球始终受到三个力的作用B.细绳上的拉力始终不变C.要使小球不离开水平面,角速度的最大值为D.若lh,则当小球的角速度为时,细绳与转动轴的夹角为45图K11-88.(多选)一同学玩飞镖游戏,如图K11-8所示,已知飞镖距圆盘为L,且对准圆盘上边缘的A点水平飞出,初速度为v0,飞镖抛出的同时,圆盘绕垂直于圆盘且过盘心O点的水平轴匀速转动.若飞镖恰好击中A点,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.从飞镖抛出到恰好击中A点,圆盘一定转动半周B.从飞镖抛出到恰好击中A点的时间为C.圆盘的半径为D.圆盘转动的角速度为(k=1,2,3,)9.如图K11-9所示,两个四分之三竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上,半径R相同,左侧轨道由金属凹槽制成,右侧轨道由金属圆管制成,均可视为光滑轨道.在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放,小球距离地面的高度分别为hA、hB,下列说法正确的是(重力加速度为g)()图K11-9A.若两小球均沿轨道运动并且均恰好到达轨道最高点,则两球释放的高度hAv3B.v2v1C.a3a2D.T1T2图Z4-24.某同学根据测得的不同卫星绕地球做圆周运动的半径r与角速度的关系作出如图Z4-2所示图像,则可求得地球质量为(已知引力常量为G)()A.B.C.D.5.2018郑州模拟2017年11月21日,我国以“一箭三星”方式将吉林一号视频04、05、06星成功发射.其中吉林一号04星的工作轨道高度约为535km,比同步卫星轨道低很多,同步卫星的轨道又低于月球的轨道,其轨道关系如图Z4-3所示.下列说法正确的是()图Z4-3A.吉林一号04星的发射速度一定小于7.9km/sB.同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球的角速度大C.吉林一号04星绕地球运行的周期比同步卫星的周期大D.所有卫星在运行轨道上完全失重,重力加速度为零6.我国建立在北纬43的内蒙古赤峰草原天文观测站在金鸽牧场揭牌并投入使用,该天文观测站应用了先进的天文望远镜.现有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,一位观测员在对该卫星的天文观测时发现:每天晚上相同时刻该卫星总能出现在天空正上方同一位置.已知地球质量为M,地球自转的周期为T,地球半径为R,引力常量为G.关于这颗卫量,下列说法正确的是()A.该卫星一定在同步卫星轨道上B.该卫星轨道平面与地球北纬43纬线平面共面C.该卫星可出现在满足轨道半径r=(n=1,2,3,)的任一轨道上D.该卫星可出现在满足轨道半径r=(n=1,2,3,)的部分轨道上技能提升图Z4-47.2019中原名校联考如图Z4-4所示,质量均为m的卫星A、B用长为l的轻绳连接,以相同角速度绕某小行星运行,绳始终沿半径方向.若已知卫星A的轨道半径为r(r=2l),该小行星质量为M,引力常量为G,忽略A、B间的万有引力,则绳中拉力T和卫星角速度分别为()A.T=0,=B.T=0,=C.T=,=D.T=,=图Z4-58.如图Z4-5所示,卫星携带一探测器在半径为3R(R为地球半径)的圆轨道上绕地球飞行.在a点,卫星上的辅助动力装置短暂工作,将探测器沿运动方向射出(设辅助动力装置喷出的气体质量可忽略).之后卫星沿新的椭圆轨道运动,其近地点b距地心的距离为nR(n略小于3),已知地球质量为M,引力常量为G,则卫星在椭圆轨道上运行的周期为()A.(3+n)RB.(3+n)RC.6RD.R9.(多选)2018湖南张家界三模2018年7月27日发生了“火星冲日”现象,我国整夜可见.“火星冲日”是指火星、地球和太阳几乎排列成一线,地球位于太阳与火星之间,此时火星被太阳照亮的一面完全朝向地球,所以明亮而易于观察.地球和火星绕太阳公转的方向相同,轨迹都可近似为圆,火星公转轨道半径为地球的1.5倍,则()A.地球的公转周期比火星的公转周期小B.地球的运行速度比火星的运行速度小C.“火星冲日”现象每年都会出现D.地球与火星的公转周期之比为图Z4-610.(多选)2018广东七校联考地球赤道上的重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a,卫星甲、乙、丙在如图Z4-6所示三个椭圆轨道上绕地球运行,卫星甲和乙的运行轨道在P点相切.以下说法中正确的是()A.如果地球自转的角速度突然变为原来的倍,那么赤道上的物体将会恰好“飘”起来B.卫星甲、乙经过P点时的加速度大小相等C.卫星甲的周期最大D.三个卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度挑战自我图Z4-711.(多选)2019湖南长沙联考如图Z4-7所示,已知地球的一颗同步卫星信号最多覆盖地球赤道上的经度范围为2,另一颗其他卫星信号最多覆盖赤道上的经度范围为2(图中未画出),两颗卫星围绕地球转动的方向相同,不考虑两卫星间的影响.某时刻另一颗卫星位于地球和同步卫星连线之间的某一位置.下列说法正确的是()A.另一颗卫星的周期为24小时B.同步卫星和另一颗卫星的线速度之比为C.至少经过小时,另一颗卫星再次到达地球和同步卫星连线中间某一位置D.经过相同时间,同步卫星与另一颗卫星半径扫过的面积的比值为12.物体在万有引力场中具有的势能叫作引力势能.若取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为m0的质点距质量为M0的引力源中心为r0时,其引力势能Ep=-(式中G为引力常量).如图Z4-8所示,一颗质量为m的人造地球卫星在离地面高度为h的圆形轨道上环绕地球飞行,已知地球的质量为M,地球半径为R.(1)该卫星在距地面高度为h的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动时的周期为多少?(2)该卫星在距地面高度为h的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动时的动能为多少?(3)假定在地球表面的该卫星要想挣脱地球引力的束缚,卫星发动机至少要做多少功?图Z4-8课时作业(九)1.A解析水流速度不影响渡河时间,选项A正确;合运动的速度可能比分速度大,也可能比分速度小,还可能与分速度相等,选项B错误;两个分运动是直线运动,其合运动可能是曲线运动,比如平抛运动,选项C错误;不在同一条直线上的两个匀速直线运动合成,没有加速度,则合运动也一定是匀速直线运动,选项D错误.2.C解析根据曲线运动的条件,合力应该指向轨迹的凹侧,选项A、D错误;因为汽车的速度逐渐减小,可知沿切线方向的分力与速度反向,选项C正确,B错误.3.AC解析质点做匀变速曲线运动,合力的大小与方向均不变,加速度不变,故C正确;由B点的速度与加速度相互垂直可知,合力方向与B点切线垂直且向下,故质点由C到D的过程中,合力做正功,速率增大,A正确;A点的加速度方向与过A点的切线即速度方向的夹角大于90,B错误;从A到D过程,加速度与速度的夹角一直变小,D错误.4.D解析小船在流动的河水中行驶时,同时参与两个方向的分运动,一是沿水流方向的匀速直线运动,二是沿垂直于河岸方向的匀加速直线运动.小船沿垂直于河岸方向具有加速度,由牛顿第二定律可知,小船所受的合外力沿该方向,根据物体做曲线运动时轨迹与其所受外力方向的关系可知,小船的运动轨迹应弯向合外力方向,故轨迹可能是曲线S.5.BC解析A、B之间的距离以d=H-t2的规律随时间t变化,重物在竖直方向上做匀加速直线运动,加速度方向向上,加速度大小为2m/s2,因合力恒定,则拉力大小不变,选项A错误;根据P=Fvy知,竖直方向上的分速度逐渐增大,则绳索对重物做功的功率不断增大,选项B正确;重物在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做匀加速直线运动,则合速度v=,合速度逐渐增大,因为加速度的方向与速度方向不在同一条直线上,所以合运动为曲线运动,选项C正确;合运动的加速度不变,做匀变速曲线运动,选项D错误.6.AD解析由图像知,猴子在x轴方向做匀速直线运动,加速度为零,合力为零;在y轴方向做变加速直线运动,加速度不恒定,合力不恒定,所以猴子所受的合力不恒定,一定做变加速运动,选项A正确,B错误.猴子的合力先沿y轴正方向,后沿y轴负方向,因与初速度不在同一直线上,则猴子做曲线运动,根据合力指向轨迹的凹侧可知,丁图是可能的,选项C错误,D正确.7.A解析设河宽为d,甲船想用最短时间渡河,则时间t1=,且航线与下游的夹角的正切值tan=,乙船想以最短航程渡河,有sin=,则时间t2=,时间之比=,选项A正确.8.AC解析由vt图像可以看出,物体在x方向做匀速直线运动,在y方向做匀变速直线运动,故物体做曲线运动,A正确,B错误;物体的初速度为v0=m/s=50m/s,C正确,D错误.9.D解析在t1=2s内,质点沿x轴方向的加速度a1=2m/s2,2s末的速度v1=a1t1=4m/s,位移x1=a1=4m;撤去F1后的t2=1s内沿x轴方向做匀速直线运动,位移x2=v1t2=4m,沿y轴方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a2=6m/s2,位移y=a2=3m,所以3s末质点的坐标为(8m,3m),故A、B错误;由于曲线运动中合力指向轨迹的凹侧,故C错误,D正确.10.ACD解析该船以最短时间成功渡河,则船头应与河岸垂直,渡河时间最短为t=s=100s,选项B错误,C正确;由图乙可知,水流的最大速度为4m/s,根据速度的合成可知,船在河水中的最大速度是5m/s,选项A正确;在这段时间内,船沿水流方向的位移x=m=200m,根据运动的合成可知,船渡河的位移为102m,选项D正确.11.A解析设水流速度为v0,船在静水中的速度为v1,由于甲船两分速度的夹角大于乙船两分速度的夹角,根据平行四边形定则可知,甲船渡河的实际速度小于乙船的实际速度,选项A正确;乙船的航向偏向下游,根据平行四边形定则可知,乙船渡河的位移大小不可能等于河宽,选项B错误;对垂直于河岸的分运动,渡河时间t=,所以甲、乙两船渡河时间相等,两船在沿河岸方向的速度不相等,则沿河岸的位移不相等,所以两船不可能相遇,选项C、D错误.12.C解析将小车的速度v车进行分解,如图所示,则v=v车cos2,得v车=,选项A、B错误;由速度的分解图可知v车v,选项C正确;小车做非匀变速运动,选项D错误.13.C解析当A球与球形容器球心等高时,速度v1方向竖直向下,速度分解图如图所示,由图可知,v11=v1sin30=v1,B球此时速度方向与杆成=60角,因此v21=v2cos60=v2,两球沿杆方向上的分速度相等,即v21=v11,解得v2=v1,选项C正确.14.(1)1.2N(2)1s(3)如图所示解析(1)撤去F1,在F2的作用下,沿x轴正方向质点做匀速直线运动,沿y轴正方向质点做匀加速直线运动.由y=a2t2和a2=可得F2=1.2N.(2)在F1作用下,质点运动的加速度a1=2m/s2由x1=a1,x-x1=vt=a1t0t解得t0=1s.(3)质点运动轨迹示意图如图所示.课时作业(十)1.D解析平抛运动在竖直方向上为自由落体运动,由自由落体运动规律可知,选项A、B、C错误;在水平方向上为匀速运动,由x=v0t可得,速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较短,选项D正确.2.D解析小球做平抛运动,竖直方向上的位移H=gt2,则运动时间t=,故A的运动时间之比tA=2,B的运动时间tB=,小球做平抛运动,水平方向上的位移x=v0t,则=,选项A、B错误;若两球同时抛出(落地),则落地(抛出)的时间差t=tA-tB=(-1),选项C错误,选项D正确.3.D解析若初速度相同,根据水平方向上做匀速直线运动知,运动时间之比tAtBtC=123,由下落高度h=gt2可知,高度之比hAhBhC=149,选项A、B错误;若高度之比hAhBhC=123,由h=gt2可知,运动时间之比tAtBtC=1,由v=x可知,初速度之比vAvBvC=1,选项C错误,D正确.4.C解析小球的初速度越大,在斜面上的落点越靠上,落在斜面上时,竖直速度越小,合速度与x轴负方向的夹角越小,反之,合速度与x轴负方向的夹角越大,当小球落在最低点A时,合速度与x轴负方向的夹角最大.设位移方向与初速度方向的夹角为,速度偏向角为,则tan=,tan=2tan=,解得=53,C正确.5.C解析设斜面的倾角为,当小球落在斜面上时,有tan=,解得t=,可知t与初速度v成正比;当小球落在水平面上时,根据h=gt2得,t=,可知运动时间不变,故C正确.6.A解析设小球到B点时速度为v,如图所示,有vx=v0,vy=v0tan,小球在竖直方向上做自由落体运动,有vy=gt,联立得t=,A、B之间的水平距离为xAB=v0t=,选项A正确.7.B解析小球1从斜面上抛出后又落到斜面上,水平方向和竖直方向上的位移满足tan=,解得t1=;小球2恰能垂直撞在右侧的斜面上,水平方向和竖直方向上的速度满足tan=,解得t2=,所以t1t2=21,故B正确.8.B解析以C点为原点,CE为x轴,垂直于CE向上为y轴,建立坐标系,进行运动分解,沿y轴方向做类竖直上抛运动,沿x轴方向做匀加速直线运动.当运动员的速度方向与轨道平行时,在y轴方向上到达最高点,根据对称性可知,tCD=tDF,而沿x轴方向上运动员做匀加速运动,故CGGF.9.D解析连接O、P,过P点作AB的垂线,垂足为D,如图甲所示,两球在竖直方向上运动的位移相等,所以运动时间相等,两球在水平方向上做匀速直线运动,所以=,而AD+BD=2R,所以AD=R,OD=R,cosAOP=,即AOP=60,故A错误;若要使两小球落在P点右侧的弧面上同一点,则左边小球水平位移增大,右边小球水平位移减小,所以应使v1增大,v2减小,故B错误;要使两小球落在弧面上的同一点,则其水平位移之和为2R,即(v1+v2)t=2R,落点不同,竖直方向上的位移就不同,运动时间t也不同,所以v1+v2不是一个定值,故C错误;若只增大v1,而v2不变,则两球运动轨迹如图乙所示,由图可知,两球一定在空中相遇,故D正确.10.C解析将半圆轨道和斜面轨道重合在一起,如图所示,交点为A,当初速度合适时,小球做平抛运动落在A点,即两球同时落在半圆轨道和斜面上,若初速度不合适,由图可知,小球可能先落在斜面上,也可能先落在半圆轨道上,故C正确,A、D错误;若a球垂直落在半圆轨道上,根据几何关系知,速度方向与水平方向的夹角是位移方向与水平方向的夹角的2倍,而在平抛运动中,某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移方向与水平方向夹角正切值的2倍,两者相互矛盾,所以a球不可能垂直落在半圆轨道上,故B错误.11.(1)(60cm,60cm)(2)2m/s(3)解析(1)根据平抛运动的特点,水平方向的坐标为x=3210cm=60cm,竖直方向的坐标为y=(1+2+3)10cm=60cm,故被拍摄到的小球在C点的位置坐标为(60cm,60cm).(2)由y=gt2得t=s=0.1s,则v0=m/s=2m/s.(3)小球做平抛运动,在竖直方向上,有y=gt2,在水平方向上,有x=v0t,联立得y=x2,则y-x2图像的斜率k=,联立得v0=m/s=m/s.12.(1)5m/s2(2)50m/s60m/s70m/s解析(1)设飞机在a、b、c处的速度分别为v1、v2、v3,由平抛运动规律得h=gt2解得下落的时间t=5s由匀变速直线运动的规律得v2=v1+aT,v3=v2+aT又sAB=sab+(v2-v1)t=sab+aTtsBC=sbc+(v3-v2)t=sbc+aTt联立解得a=5m/s2(2)sab=sAB=aTt=110msbc=sBC=aTt=130m速度v2=60m/s则v1=50m/s,v3=70m/s13.(1)13(2)43解析(1)两球被击出后都做平抛运动,由平抛运动的规律可知,两球分别被击出至各自第一次落地的时间是相等的.由题意知水平射程之比为x1x2=13故平抛运动的初速度之比为v1v2=13.(2)第一个球落地后反弹做斜抛运动,根据运动的对称性可知,DB段和OB段是相同的平抛运动,则两球下落相同高度(H-h)后水平距离之和为x1+x2=2x1而x1=v1t1,x1=v1t2,x2=v2t2联立可得t1=2t2根据公式得H=g,H-h=g即H=4(H-h)解得Hh=43.课时作业(十一)1.B解析A和B由同一皮带传动,线速度大小相等,由an=可得,A、B两点的向心加速度之比=2;C和B同转轴,角速度相等,由an=2r可得,B、C两点的向心加速度之比=,故aAaBaC=843,选项B正确.2.BC解析设小球所在位置和碗对应的球心连线与水平方向的夹角为,由向心力公式得mgtan=man=m=mrsin,离碗口越近,夹角越大,加速度an越大,周期T越小,线速度v越大,选项B、C正确.3.B解析设路面倾角为,由牛顿第二定律得mgtan=m,而tan=,联立可得速度v=,选项B正确.4.D解析设连接甲球的细线与竖直方向的夹角为,连接乙球的细线与竖直方向的夹角为,O1、O2的距离为h,对甲和乙,分别有mgtan=mhtan,mgtan=2mhtan,联立可得=,选项D正确.5.B解析若铅球能上升的最大高度不超过圆桶的半径,则铅球到最高点时速度为0,有mgh=mv2,可得上升的最大高度h=,因上升的最大高