高考物理一轮复习 第4章 曲线运动 万有引力与航天 第1节 课时提能练10 曲线运动 运动的合成与分解

到乌蒙山区的昭通;从甘肃中部的定西，到内蒙古边陲的阿尔山，看真贫、知真贫，真扶贫、扶真贫，成为“花的精力最多”的事;“扶贫先扶志”“扶贫必扶智”“实施精准扶贫”课时提能练(十)曲线运动运动的合成与分解(限时：40分钟)A级跨越本科线1(多选)关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是()A它所受的合外力一定不为零B它所受的合外力一定是变力C其速度可以保持不变D其动能可以保持不变AD物体做曲线运动，其速度方向一定改变，故物体的加速度一定不为零，合外力也一定不为零，合外力若与速度始终垂直，动能可以保持不变，故A、D正确，B、C错误2(2017郑州模拟)一物体以速度v运动，在位置A开始受到向前但偏右(观察者沿物体的运动方向看，下同)的合力，到达B时，合力方向变为与前进方向相同，到达C时，合力方向变成向前但偏左，最终到达D.则能正确表示物体全程的运动轨迹的是() 【导学号：92492163】A从位置A开始，物体受到向前但偏右的合力，运动的轨迹位于F与v之间，且轨迹偏向F方向，故B、C错误；到达B时，合力的方向变为与速度的方向相同，物体经过B时，速度方向不变，在BC段做直线运动，故D错误；到达C时，合力方向变为向前但偏左，物体的轨迹向左偏转，A正确3(2017清远模拟)在某次救援中，假设直升机放下绳索吊起伤员后(如图417甲所示)，竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示，则()甲乙丙图417A绳索中拉力可能倾斜向上B伤员一直处于失重状态C在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线D绳索中拉力先大于重力，后小于重力D由竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象可知，伤员在水平方向做匀速运动，在竖直方向上先做匀加速运动后做匀减速运动，绳索中拉力一定竖直向上，绳索中拉力先大于重力，后小于重力，伤员先处于超重状态后处于失重状态，在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条曲线，选项D正确4(2017合肥模拟)在长约一米的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个适当的圆柱形的红蜡块，玻璃管的开口端用胶塞塞紧，将其迅速竖直倒置，红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底现将此玻璃管倒置安装在置于粗糙水平桌面上的小车上，小车从位置A以初速度v0开始运动，同时红蜡块沿玻璃管匀速上升经过一段时间后，小车运动到图418中虚线位置B.按照图418建立的坐标系，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是()图418A根据题述，红蜡块沿玻璃管匀速上升，即沿y方向做匀速直线运动；在粗糙水平桌面上的小车从A位置以初速度v0开始运动，即沿x方向红蜡块做匀减速直线运动，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹是关于y轴对称的抛物线，可能是图乙中的A.5(2017长沙模拟)如图419所示，船从A处开出后沿直线AB到达对岸，若AB与河岸成37角，水流速度为4 m/s，则船从A点开出的最小速度为()图419A2 m/sB2.4 m/sC3 m/sD3.5 m/sB如图所示，当v船v合时，v船最小，v船v水sin 372.4 m/s.6(2017石家庄实验中学检测)一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B(可视为质点)将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑，如图4110所示，当轻杆到达位置2时球A与球形容器球心等高，其速度大小为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() 【导学号：92492164】图4110Av2v1Bv22v1Cv2v1Dv2v1C球A与球形容器球心等高，速度v1方向竖直向下，速度分解如图所示，有v11v1sin 30v1，球B此时速度方向与杆成60角，因此v21v2cos 60v2，沿杆方向两球速度相等，即v21v11，解得v2v1，C项正确7质量为m4 kg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F18 N作用了2 s，然后撤去F1；再用沿y轴方向的力F224 N作用了1 s，则质点在这3 s内的轨迹为 ()D由F1max得ax2 m/s2，质点沿x轴匀加速直线运动了2 s，x1axt4 m，vx1 axt14 m/s；之后质点受F2作用而做类平抛运动，ay6 m/s2，质点再经过1 s，沿x轴再运动的位移x2vx1t24 m，沿y方向运动位移y2ayt3 m，对应图线可知D项正确8小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向航行时，在出发后10 min到达对岸下游120 m处；若船头保持与河岸成角向上游航行，则在出发后12.5 min到达正对岸，求：(1)水流速度大小v1；(2)船在静水中的速度大小v2；(3)河的宽度；(4)船头与河岸的夹角.【解析】如图所示，设水流速度大小为v1，则v1 m/s0.2 m/s且v2如图所示，据题意有t2v2cos v1联立解得：d200 mv2 m/s53.【答案】(1)0.2 m/s(2) m/s(3)200 m(4)53B级名校必刷题9(2017西安模拟)如图4111所示，小船以大小为v1、方向与上游河岸成的速度(在静水中的速度)从A处过河，经过t时间正好到达正对岸的B处现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的哪一种() 【导学号：92492165】图4111A只要增大v1大小，不必改变角B只要增大角，不必改变v1大小C在增大v1的同时，也必须适当增大角D在增大v1的同时，也必须适当减小角C若只增大v1大小，不必改变角，则船在水流方向的分速度增大，因此船不可能垂直达到对岸，故A错误；若只增大角，不改变v1大小，同理可知，水流方向的分速度在减小，而垂直河岸的分速度在增大，船不可能垂直到达对岸，故B错误；若在增大v1的同时，适当增大角，这样才能保证水流方向的分速度不变，而垂直河岸的分速度在增大，则船还能垂直达到对岸，且时间更短，故C正确；若增大v1的同时，减小角，则在水流方向的分速度增大，不一定垂直到达对岸，故D错误故选C.10(2017太原一中检测)如图4112所示，开始时A、B间的细绳呈水平状态，现由计算机控制物体A的运动，使其恰好以速度v沿竖直杆匀速下滑，经细绳通过定滑轮拉动物体B在水平面上运动，则下列vt图象中，最接近物体B的运动情况的是()图4112A与物体A相连的绳端速度v分解为沿绳伸长方向的速度v1和垂直于绳方向的速度v2，则物体B的速度vBv1vsin ，在t0时刻0，vB0，C项错误；之后随增大，sin 增大，B的速度增大，但开始时变化快，速度增加得快，图线的斜率大，若绳和杆足够长，则物体B的速度趋近于A的速度，A项正确11(2015全国卷)由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行已知同步卫星的环绕速度约为3.1103 m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55103 m/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30，如图4113所示发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为()图4113A西偏北方向，1.9103 m/sB东偏南方向，1.9103 m/sC西偏北方向，2.7103 m/sD东偏南方向，2.7103 m/sB设当卫星在转移轨道上飞经赤道上空与同步轨道高度相同的某点时，速度为v1，发动机给卫星的附加速度为v2，该点在同步轨道上运行时的速度为v.三者关系如图，由图知附加速度方向为东偏南，由余弦定理知vvv22v1vcos 30，代入数据解得v21.9103 m/s.选项B正确12如图4114所示，在光滑水平面上有坐标系xOy，质量为1 kg的质点开始静止在xOy平面上的原点O处，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2 N，若力F1作用一段时间t0后撤去，撤去力F1后5 s末质点恰好通过该平面上的A点，A点的坐标为x11 m，y15 m.图4114(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. 【导学号：92492166】【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ya2t2，a2，得F2代入数据得F21.2 N.(2)在F1作用下，质点运动的加速度a12 m/s2，x1a1txx1vta1t0t，解得t01 s.(3)质点运动轨迹示意图如图所示【答案】(1)1.2 N(2)1 s(3)见解析13如图4115所示，质量m2.0 kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，物体和水平面间的动摩擦因数0.05，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为，g取10 m/s2.根据以上条件求：图4115(1)t10 s时刻物体的位置坐标；(2)t10 s时刻物体的速度的大小方向；(3)t10 s时刻水平外力的大小(结果可以用根号表示)【解析】(1)设物体的位置坐标(x，y)，则x3.0t30 my0.2t220 m所以t10 s时刻物体的位置坐标(30 m,20 m)(2)物体在x方向上做匀速运动：vx3 m/s物体在y方向上做匀加速运动：加速度a0.4 m/s210 s时：vyat4 m/st10 s时刻物体的速度的大小：v5 m/s方向：与x轴正方向夹角，tan .(3)滑动摩擦力：fm