【志鸿优化设计】高考物理大一轮复习 4.10 曲线运动　运动的合成与分解 沪科版(1).docVIP

曲线运动运动的合成与分解(时间:45分钟满分:100分)课时规范练第17页一、选择题(本题共7小题,每小题10分,共70分。在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第67题有多项符合题目要求。全部选对的得10分,选对但不全的得5分,有选错的得0分)1.(2013山东青岛抽样测试)小钢球m以初速度v0在光滑水平面上运动,后受到磁极的侧向作用力而做曲线运动,从m点运动到n点,如图所示。过轨迹上m、n两点的切线mm和nn将轨迹mn上方的空间划分为四个区域,由此可知,磁铁可能处在哪个区域()a.区b.区c.或区d.均不可能解析:曲线运动中,物体的运动轨迹偏向合力所指的方向;由图可知,磁铁只能在轨迹mn下方的区域内,故答案只能选d。答案:d2.如图所示,甲、乙两同学从河中o点出发,分别沿直线游到a点和b点后,立即沿原路线返回到o点,oa、ob分别与水流方向平行和垂直,且oa=ob。若水流速度不变,两人在静水中游速相等,则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为()a.t甲t乙d.无法确定解析:设他们在静水中的游速为v,水速为v0,oa=ob=s,对甲:t甲=+=,对乙:t乙=,所以t甲t乙,c项正确。答案:c3.如图所示,物体a、b经无摩擦的定滑轮用细线连在一起,a物体受水平向右的力f的作用,此时b匀速下降,a水平向左运动,可知()a.物体a做匀速运动b.物体a做加速运动c.物体a所受摩擦力逐渐增大d.物体a所受摩擦力不变解析:设物体b下降的速度大小为v,物体a实际运动的速度为合速度,该合速度可以分解为沿绳子方向的分速度v1和垂直绳长方向的分速度v2,其中v1=v,如图所示,根据几何关系,可得va=,当b匀速下降,a水平向左运动,增大,所以va增大,即物体a做加速运动,选项b正确;当b匀速下降时,绳子上的张力ft=gb恒定不变,再选取a为研究对象,根据竖直方向上平衡,可得地面对物体a的支持力fn=ga-ftsin =ga-gbsin ,所以物体a所受摩擦力f=fn=(ga-gbsin ),可见,增大时,f减小,选项c、d均错误。答案:b4.某人骑自行车以4 m/s的速度向正东方向行驶,气象站报告当时是正北风,风速也是4 m/s,则骑车人感觉的风速方向和大小分别是()a.西北风,风速4 m/sb.西北风,风速4 m/sc.东北风,风速4 m/sd.东北风,风速4 m/s解析:若无风,人向东行驶,则相当于人不动,风以4 m/s的速度从东向西刮,而实际风从正北方以4 m/s的速度刮来,所以人感觉到的风应是这两个速度的合成(如图所示)。所以v合= m/s=4 m/s,风向为东北风,d项正确。答案:d5.(2013江苏南京二中期中调研)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=,若初速度方向与f合方向共线,则物体做匀变速直线运动,若初速度方向与f合方向不共线,则物体做匀变速曲线运动,综上所述,只有选项b正确。答案:b6.(2013海南单科,8)关于物体所受合外力的方向,下列说法正确的是()a.物体做速率逐渐增加的直线运动时,其所受合外力的方向一定与速度方向相同b.物体做变速率曲线运动时,其所受合外力的方向一定改变c.物体做变速率圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心d.物体做匀速率曲线运动时,其所受合外力的方向总是与速度方向垂直解析:物体受的合力方向与速度方向相同时,才能做速率增加的直线运动,a项正确;物体在恒力作用下也可以做变速率曲线运动,如平抛运动,b项错误;物体做变速率圆周运动,合力方向不一定指向圆心,如绳系小球在竖直面的圆周运动,c项错误;物体做匀速率曲线运动,速度大小不变,合力不做功,合力方向总是与速度方向垂直,d项正确。答案:ad7.(2013上海单科,20)如图为在平静海面上,两艘拖船a、b拖着驳船c运动的示意图。a、b的速度分别沿着缆绳ca、cb方向,a、b、c不在一条直线上。由于缆绳不可伸长,因此c的速度在ca、cb方向的投影分别与a、b的速度相等,由此可知c的()a.速度大小可以介于a、b的速度大小之间b.速度大小一定不小于a、b的速度大小c.速度方向可能在ca和cb的夹角范围外d.速度方向一定在ca和cb的夹角范围内解析:a、b速度的合速度与c的速度相同,所以c速度方向一定在ca和cb的夹角范围内,由于c的速度在ca、ca方向的投影分别与a、b的速度相等,所以c的速度大小一定不小于a、b的速度大小,b、d两项正确。答案:bd二、非选择题(共30分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)8.(30分)宽9 m的成型玻璃以2 m/s的速度连续不断地向前进行,在切割工序处,金刚割刀的速度为10 m/s,为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,则:(1)金刚割刀的轨道应如何控制?(2)切割一次的时间多长?(3)所生产的玻璃板的规格是怎样的?解析:(1)由题目条件知,割刀运动的速度是实际的速度,所以为合速度。其分速度的效果恰好相对玻璃垂直切割。设割刀的速度v2的方向与玻璃板速度v1的方向之间的夹角为,如图所示。要保证割下的均是矩形的玻璃板,则由v2是合速度得v1=v2cos 所以cos =,即=arccos 所以,要割下矩形板,割刀速度方向与玻璃板速度所成角度为=arccos