高考物理大一轮复习 第四章 第1讲 曲线运动 运动的合成与分解课时作业.doc

第四章第1讲 曲线运动 运动的合成与分解一、选择题(在题后给的选项中，第14题只有一项符合题目要求，第59题有多项符合题目要求)1(2015年揭阳模拟)物体在光滑水平面上受三个水平恒力(不共线)作用处于平衡状态，如图k411所示，当把其中一个水平恒力撤去时(其余两个力保持不变)，物体将()图k411a物体一定做匀加速直线运动b物体不可能做匀变速直线运动c物体可能做曲线运动d物体一定做曲线运动【答案】c【解析】物体原来受三个力作用处于平衡状态，现撤掉其中一个力，则剩下两个力的合力与撤掉的力等大反向，即撤掉一个力后，合力应该是恒力若物体原来静止，则撤掉一个力后将做匀加速直线运动，选项b错误；如果物体原来做匀速直线运动，撤掉一个力后，若速度与合力不共线，则物体做曲线运动，若速度与合力共线，则物体将做匀变速直线运动，选项a、d错，c正确2(2015年上海联考)质点仅在恒力f的作用下，在xoy平面内由坐标原点运动到a点的轨迹如图k412所示，经过a点时速度的方向与x轴平行，则恒力f的方向可能沿()图k412ax轴正方向bx轴负方向cy轴正方向dy轴负方向【答案】d【解析】物体做曲线运动时所受合力一定指向曲线的内侧(凹侧)，选项bc错误；由于初速度与合力初状态时不共线，所以物体末速度不可能与合力共线，选项a错误，选项d正确3如图k413所示为空间探测器的示意图，p1、p2、p3、p4是四个喷气发动机，p1、p3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行，p2、p4的连线与y轴平行每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动开始时，探测器以恒定的速率v0向正x方向平动，要使探测器改为向正x偏负y方向 60角以原来的速率v0平动，则可以()图k413a先开动p1适当时间，再开动p4适当时间b先开动p3适当时间，再开动p2适当时间c开动p4适当时间d先开动p3适当时间，再开动p4适当时间【答案】a【解析】最后要达到的状态是向正x偏负y方向60平动，速率仍为v0.如图所示，这个运动可分解为速率为vxv0cos 60的沿正x方向的平动和速率为vyv0sin 60的沿负y方向的平动，与原状态相比，我们应使正x方向的速率减小，负y方向的速率增大因此应开动p1以施加一x方向的反冲力来减小正x方向的速率；然后开动p4以施加一负y方向的反冲力来产生负y方向的速率所以选项a正确4(2015年盐城二模)如图k414所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块r(r视为质点)将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在r从坐标原点以速度v03 cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动，合速度的方向与y轴夹角为.则红蜡块r的()图k414a分位移y与x成正比b分位移y与x2成正比c合速度v的大小与时间t成正比dtan 与时间t成正比【答案】d【解析】由题意可知，y轴方向yv0t，x轴方向xat2联立可得xy2，故a错误，b正确；x轴方向，vxat，那么合速度的大小v，则v的大小与时间t不成正比，故c错误；设合速度的方向与y轴夹角为，则有tan ，故d正确5有关运动的合成，下列说法正确的是()a两个直线运动的合运动一定是直线运动b两个不在一条直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动c两个初速度为零的匀加速(加速度大小不相等)直线运动的合运动一定是匀加速直线运动d匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是直线运动【答案】bc【解析】既然选项中对两个直线运动的速度没做要求，那我们可设初速度为v1、v2，如图所示，若两运动为不在同一直线上的匀速运动，则根据平行四边形定则可得v合恒定，即做匀速直线运动，选项b正确；若两分运动有加速度，还需把加速度合成，其加速度a合若与v合同向则加速，若与v合反向则减速，若与v合不在同一直线上则做曲线运动，选项a、d错误；若初速度均为零，则做匀加速直线运动，选项c正确6在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t0时刻起，由坐标原点o(0,0)开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度时间图象如图k415甲、乙所示，下列说法中正确的是()图k415a前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动b后2 s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向c4 s末物体坐标为(4 m,4 m)d4 s末物体坐标为(6 m,2 m)【答案】ad【解析】前2 s内物体在y轴方向速度为0，由题图甲知只沿x轴方向做匀加速直线运动，a正确；后2 s内物体在x轴方向做匀速运动，在y轴方向做初速度为0的匀加速运动，加速度沿y轴方向，合运动是曲线运动，b错误；4 s内物体在x轴方向上的位移是x m6 m，在y轴方向上的位移为y22 m2 m，所以4 s末物体坐标为(6 m,2 m)，d正确，c错误7河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图k416甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短的时间渡河，则()图k416a由图甲可知河宽150 mb船要渡河时间最短，就必须保持船头垂直于河岸c船渡河的最短时间为100 sd如果保持船头的方向不变，船在河水中航行的轨迹是一条直线【答案】bc【解析】由图甲可知，河宽为300 m；按运动独立性原理，船头保持垂直河岸，过河时间最短，等于 s100 s；由运动的合成，如果保持船头的方向不变，由于水速是变速的，水速与船速合成的速度自然是曲线运动8(2015年师大附中)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图k417所示，当运动员从直升飞机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是()图k417a风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作b风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害c运动员下落时间与风力无关d运动员着地速度与风力无关【答案】bc【解析】水平风力不会影响竖直方向的运动，所以运动员下落时间与风力无关，a错误，c正确运动员落地时竖直方向的速度是确定的，水平风力越大，落地时水平分速度越大，运动员着地时的合速度越大，有可能对运动员造成伤害，b正确，d错误9如图k418所示，当小车a以恒定的速度v向右运动时，设小车a一直在上面的水平面上，b物体一直未落到地面，对于b物体来说，下列说法正确的是()图k418a匀加速上升b减速下降cb物体受到的拉力大于物体受到的重力db物体受到的拉力小于物体受到的重力【答案】bc【解析】小车a的速度v为合速度，物体b的速度与绳的速度相同，则vbvcos ，小车向右运动，增大，则物体b的速度减小，处于超重状态选项b、c正确二、非选择题10如图k419所示为一条河流，河水流速为v，一只船从a点先后两次渡河到对岸，船在静水中行驶的速度为u，第一次船头向着ab方向行驶，渡河时间为t1，船的位移为s1；第二次船头向着ac方向行驶，渡河时间为t2，船的位移为s2.若ab、ac与河岸的垂线方向的夹角相等，试分别比较t1、t2和s1、s2的大小图k419【答案】t1t2s1s2【解析】由于船的速度大小相等且与河岸的夹角相同，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度大小相同，渡河的时间由船垂直于河岸的速度的大小决定，故船到达对岸的时间相等；船的位移决定于平行于河岸方向的速度大小，结合题意，易知t1t2，s1s2.11如图k4110所示，在竖直平面的xoy坐标系中，oy竖直向上，ox水平设平面内存在沿x轴正方向的恒定风力一物体从坐标原点沿oy方向竖直向上抛出，初速度v04 m/s.不计空气阻力，到达最高点的位置如图中m点所示，(坐标格为正方形，g取10 m/s2)求：(1)小球在m点的速度v1；(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x轴时的位置n；(3)小球到达n点的速度v2的大小图k4110【答案】(1)6 m/s(2)见解析(3)4 m/s【解析】(1)设正方形的边长为s0，竖直方向做竖直上抛运动，v0gt1,2s0t1，水平方向做匀加速直线运动，3s0t1.解得v16 m/s.(2)由竖直方向的对称性，可知小球再经过t1回到x轴，水平方向从o点做初速度为零的匀加速直线运动，所以再回到x轴时落到x12处，位置n的坐标为(12,0)，如图所示(3)到n点时竖直分速度的大小为v04 m/s，水平分速度vxa水平tn2v112 m/s.故v24 m/s.12一物体在光滑水平面上运动，它在x方向和y方向上的两个分运动的速度时间图象如图k4111所示图k4111(1)判断物体的运动性质；(2)计算物体的初速度大小；(3)计算物体在前3 s内和前6 s内的位移大