【状元之路】高考物理一轮复习 41曲线运动 运动的合成与分解同步检测试题(1).docVIP

曲线运动运动的合成与分解a组基础巩固1精彩的f1赛事相信你不会觉得陌生吧！在观众感觉精彩与刺激的同时，车手们却时刻处在紧张与危险之中有一次车王舒马赫在一个弯道上高速行驶，赛车后轮突然脱落，从而不得不遗憾地退出了比赛关于脱落的后轮的运动情况，以下说法正确的是()a仍然沿着汽车行驶的弯道运动b沿着与弯道垂直的方向飞出c沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道d上述情况都有可能答案：c图1212一个质点在恒力f作用下，在xoy平面内从o点运动到a点的轨迹如图121所示，且在a点时的速度方向与x轴平行，则恒力f的方向可能是()a沿x轴正方向b沿x轴负方向c沿y轴正方向d沿y轴负方向解析：由图象可知vy0，逐渐减小直至为零，结合提供选项可知d对答案：d32014甘肃省天水一中段考一只小船在静水中的速度大小始终为8 m/s，在流速为4 m/s的河中航行，则河岸上的人能看到船的实际航速大小可能是()a4 m/sb1 m/sc3 m/s d14 m/s解析：速度是矢量，8 m/s的速度与4 m/s的速度进行合成，合速度大于等于4 m/s，小于等于12 m/s，在四个选项中，只有选项a的答案落在这个范围以内，其余均不符合，因此选项a正确答案：a图1224光滑平面上一运动质点以速度v通过原点o，v与x轴正方向成角(如图122)，与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力fx和沿y轴正方向的恒力fy，则()a因为有fx，质点一定做曲线运动b如果fyfx，质点向y轴一侧做曲线运动c质点不可能做直线运动d如果fxfycot，质点向x轴一侧做曲线运动解析：若fyfxtan，则fx和fy的合力f与v在同一直线上，此时质点做直线运动若fxfycot，则fx、fy的合力f与x轴正方向的夹角，则质点向x轴一侧做曲线运动故正确选项为d.答案：d图1235如图123中，套在竖直细杆上的环a由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物b相连由于b的质量较大，故在释放b后，a将沿杆上升，当a环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度v10，若这时b的速度为v2，则()av2v1 bv2v1cv20 dv20图124解析：环上升过程其速度v1可分解为两个分速度v和v，如图124所示，其中v为沿绳方向的速度，其大小等于重物b的速度v2；v为绕定滑轮转动的线速度则有v2vv1cos，vv1sin，为绳与杆的夹角，当a上升至与定滑轮的连线水平的位置时，90，vv1，而v0，即此时v20.答案：d图12562013天津河西区期末如图125所示，a、b是两个游泳运动员，他们隔着水流湍急的河流站在岸边，a在上游的位置，且a的游泳技术比b好，现在两个人同时下水游泳，要求两个人尽快在河中相遇，试问应采取下列哪种方式比较好()aa、b均向对方游(即沿图中虚线方向)而不考虑水流作用bb沿图中虚线向a游；a沿图中虚线偏上方向游ca沿图中虚线向b游；b沿图中虚线偏上方向游dab沿图中虚线偏上方向游，a比b更偏上一些解析：游泳运动员在河里游泳时同时参与两种运动，一是被水冲向下游，二是沿自己划行方向的划行运动游泳的方向是人相对于水的方向选水为参考系，a、b两运动员只有一种运动，由于两点之间线段最短，所以选a.答案：ab组能力提升7(多选题)质量为m的物体，在f1、f2、f3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持f1、f2不变，仅将f3的方向改变90(大小不变)后，物体可能做()a加速度大小为的匀变速直线运动b加速度大小为的匀变速直线运动c加速度大小为的匀变速曲线运动d匀速直线运动解析：物体在f1、f2、f3三个共点力作用下做匀速直线运动，必有f3与f1、f2的合力等大反向，当f3大小不变，方向改变90时，f1、f2的合力大小仍为f3，方向与改变方向后的f3夹角为90，故f合f3，加速度a，但因不知原速度方向与f合的方向间的关系，故有b、c两种可能答案：bc图1268(多选题)质量为2 kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图126所示，下列说法正确的是()a质点的初速度为5 m/sb质点所受的合外力为3 nc质点初速度的方向与合外力方向垂直d2 s末质点速度大小为6 m/s解析：由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为1.5 m/s2，受力fx3 n，由y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，速度为vy4 m/s，受力fy0，因此质点的初速度为5 m/s，a选项正确；受到的合外力为3 n，b选项正确；显然，质点初速度方向与合外力方向不垂直，c选项错误；2 s末质点速度应该为vm/s2 m/s，d选项错误答案：ab9雨滴在空中以4 m/s的速度竖直下落，人打伞以3 m/s的速度向西急行，如果希望雨滴垂直打向伞的截面而少淋雨，伞柄应指向什么方向？图127解析：雨滴相对于人的速度方向即为伞柄的指向，雨滴相对于人有向东3 m/s的速度v1，有竖直向下的速度v24 m/s，如图127所示，雨滴对人的合速度为：v5 m/s，tan，即37.可见伞柄应向西倾斜，与竖直方向成37角答案：向西倾斜，与竖直方向成37角10玻璃生产线上，宽9 m的成型玻璃板以2 m/s的速度连续不断地向前行进，在切割工序处，金刚钻的割刀速度为10 m/s，为了使割的玻璃板都成规定尺寸的矩形，金刚钻割刀的轨道应如何控制？切割一次的时间多长？解析：解法一(利用速度合成的思路解题)图128如图128所示，玻璃的行进速度v12 m/s，割刀a的运行速度v210 m/s，两速度间夹角为.设割刀相对于玻璃的切割速度为v3，依题意，为使切割出的玻璃为矩形，则要求v3垂直于v1，这样割刀a相对玻璃的运动(v3)和玻璃相对地的运动(v1)是分运动，割刀a对地的实际运动v2就为v1、v3的合运动由图可知cos，所以arccos.则sin0.98.v3v2sin9.8 m/s.可见切割时间为t s0.92 s.解法二(利用速度分解的思路解题)图129为使割线垂直玻璃两边，就要求割刀a的速度v2在沿v1方向上的分量等于v1，这样割刀a就在v1方向上与玻璃同步了v2垂直于v1方向的分量v3，即为相对玻璃的切割速度v2的分解图如图129所示后面的解答过程同解法一答案：与玻璃运动方向的夹角为arccos0.92 s图121011如图1210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，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为，g10 m/s2.根据以上条件，求：(1)t10 s时刻物体的位置坐标；(2)t10 s时刻物体的速度和加速度的大小与方向解析：(1)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为，代入时间t10 s，可得：x3.0t3.010 m30 my0.2 t20.2102 m20 m即t10 s时刻物体的位置坐标为(30,20)(2)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系式，比较物体在两个方向的运动学公式，可求得：v03.0 m/s，a0.4 m/s2当t10 s时，vyat0.410 m/s4.0 m/sv m/s5.0 m/stan即速度方向与x轴正方向夹角为53.物体在x轴方向做匀速运动，在y轴方向做匀加速运动，a0.4 m/s2，沿y轴正方向答案：(1)(30,20)(2)5.0 m/s，与x轴正方向夹角为530.4 m/s2，沿y轴正方向c组难点突破12如图1211所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球a和b，两球的质量均为m，两球半径忽图1211略不计，杆ab的长度为l，现将杆ab竖直靠