2012届高三物理总复习 5.1曲线运动 运动的合成与分解章节测试 鲁科版

用心 爱心 专心1 第一节第一节 曲线运动曲线运动 运动的合成与分解运动的合成与分解 一 单项选择题 1 如图所示 汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶 它受到的水平方向的作 用力的示意图可能正确的是 下图中F为地面对其的静摩擦力 f为行驶时所 受阻力 解析 选 C 曲线运动的轨迹上某点的切线方向就是该点速度的方向 做曲线运动的物体所 受合外力的方向总是指向曲线的凹侧 2 关于运动的合成与分解 以下说法错误的是 A 由两个分运动求合运动 合运动是唯一确定的 B 由合运动分解为两个分运动 可以有不同的分解方法 C 物体做曲线运动时 才能将这个运动分解为两个分运动 D 任何形式的运动 都可以用几个分运动代替 解析 选 C 根据平行四边形定则 两个分运动的合运动就是以两个分运动为邻边的平行四 边形的对角线 选项 A 正确 而将合运动分解为两个分运动时 可以在不同方向上分解 从而得到不同的解 选项 B 正确 任何形式的运动都可以分解 如竖直上抛运动可以分解 为自由落体运动和匀速直线运动的合运动 故选项 C 错误 选项 D 正确 3 2010 年高考上海物理卷 降落伞在匀速下落过程中遇到水平方向吹来的风 若风速越 大 则降落伞 A 下落的时间越短 B 下落的时间越长 C 落地时速度越小 D 落地时速度越大 解析 选 D 根据H gt2 下落的时间不变 根据v 若风速越大 vy越大 则 1 2v2x v2y 降落伞落地时速度越大 选项 D 正确 4 2011 年莆田质检 一小船在静水中的速度为 3 m s 它在一条河宽 150 m 水流速度为 4 m s 的河流中渡河 则该小船 A 能到达正对岸 B 渡河的时间可能少于 50 s C 以最短时间渡河时 它沿水流方向的位移大小为 200 m D 以最短位移渡河时 位移大小为 150 m 解析 选 C 因为小船在静水中的速度小于水流速度 所以小船不能到达正对岸 故 A 错误 当船头与河岸垂直时渡河时间最短 最短时间t 50 s 故渡河时间不能少于 50 s d v船 故 B 错误 以最短时间渡河时 沿水流方向位移s v水 t 200 m 故 C 正确 当v船与 实际运动方向垂直时渡河位移最短 设此时船头与河岸的夹角为 则 cos 故渡河 3 4 位移s 200 m 故 D 错误 d cos 5 如图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 用心 爱心 专心2 的速度与加速度相互垂直 则下列说法中正确的是 A D点的速率比C点的速率大 B A点的加速度与速度的夹角小于 90 C A点的加速度比D点的加速度大 D 从A到D加速度与速度的夹角先增大后减小 解析 选 A 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 错误 由B点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过 程 合力做正功 速率增大 A 正确 A点的加速度方向与过A的切线也即速度方向夹角大 于 90 B 错误 从A到D加速度与速度的夹角一直变小 D 错误 6 2011 年河北衡水中学第三次调研 现在城市的滑板运动非常流行 在水平 地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行 在横杆前起跳并 越过杆 从而使人与滑板分别从杆的上下通过 如图所示 假设人和滑板运动 过程中受到的各种阻力忽略不计 运动员能顺利完成该动作 最终仍落在滑板 原来的位置上 要使这个表演成功 运动员除了跳起的高度足够外 在起跳时 双脚对滑板作用力的合力方向应该 A 竖直向下 B 竖直向上 C 向下适当偏后 D 向下适当偏前 解析 选 A 由于运动员最终仍落在滑板原来的位置上 所以运动员和滑板在水平方向上的 运动不变 双脚对滑板作用力的合力只能沿竖直方向 由题意可以判断应竖直向下 选项 A 正确 7 2011 年广东汕头调研 如图所示 红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升 若红蜡块在A点匀速上升的同时 使玻璃管水平向右做匀加速直线运动 则红蜡块实际运动的轨迹是图中的 A 直线P B 曲线Q C 曲线R D 无法确定 解析 选 B 红蜡块参与了竖直方向上的匀速直线运动和水平方向上的匀加速直线运动两个 分运动 实际运动的轨迹即合运动轨迹 由于它在任一点的合速度方向是向上或斜向右上 的 而合加速度就是水平向右的加速度 它与速度方向之间有一定夹角 故轨迹是曲 线 又因为物体做曲线运动时曲线总向加速度方向偏折 或加速度方向总是指向曲线的凹向 故选项 B 正确 8 河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图甲所示 船在静水中的速度与时间的关系如 图乙所示 若要使船以最短时间渡河 则 A 渡河的最短时间为 60 s B 船在行驶过程中 船头始终与河岸垂直 C 船在河水中航行的轨迹是一条直线 D 船在河水中的最大速度是 10 m s 解析 选 B 渡河时间最短时 船头垂直指向河岸方向 最短时间t 100 s 选项 A d v船 错 B 对 因为水的流速是变化的 则合速度也是变化的 故航行轨迹不是直线 由题图 用心 爱心 专心3 可知 水流速度最大为 4 m s 则船在河水中的最大速度v 5 m s 选项 C D v2x v2y 错 9 2011 年福州调研 如图所示 一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B 连接 另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接 杆两端固定且足够长 物块A由静止从图示位置释放后 先沿杆向上运动 设某时刻物块A运动的 速度大小为vA 小球B运动的速度大小为vB 轻绳与杆的夹角为 则 A vA vBcos B vB vAcos C 小球B减小的势能等于物块A增加的动能 D 当物块A上升到与滑轮等高时 它的机械能最小 解析 选 B vA可分解为沿绳方向和垂直绳方向的分速度 如图所示 而小 球B的速度等于沿绳方向的分速度 即vB vAcos 故 B 正确 根据能 量守恒可知 小球B减小的势能等于物块A增加的机械能和小球B增加的 动能之和 C 错 当物块A上升到与滑轮等高时 vA沿绳方向分速度为 0 即vB 0 小球B运动到最低点 减少的重力势能全部转化为A的机械 能 故此时A的机械能最大 D 错误 二 计算题 10 如图所示 点光源S到平面镜M的距离为d 光屏AB与平面镜的初 始位置平行 当平面镜M绕垂直于纸面过中心O的转轴以 的角速度 逆时针匀速转过 30 时 垂直射向平面镜的光线SO在光屏上的光斑P 的即时速度大小为多少 解析 当平面镜转过 30 时 反射光线转过 60 角 反射光线转动的 角速度为平面镜转动角速度的 2 倍 即为 2 将P点速度沿OP方向和 垂直于OP的方向进行分解 可得 vcos60 2 OP 4 d 所以v 8 d 答案 8 d 11 如图所示 竖直平面内放一直角杆 杆的水平部分粗糙 竖直部分 光滑 两部分各套有质量分别为mA 2 0 kg 和mB 1 0 kg 的小球A和 B A球与水平杆间的动摩擦因数 0 20 A B间用不可伸长的轻绳 相连 图示位置处OA 1 5 m OB 2 0 m 取g 10 m s2 若用水平力 F沿杆向右拉A 使B以 1 m s 的速度匀速上升 则在B经过图示位置 上升 0 5 m 的过程中 拉力F做了多少功 解析 A B两球运动的分解情况如图所示 由平行四边形定则可知v绳 vBcos v绳 vAsin 解得vA vBcot 由几何知识可知 tan OA OB 3 4 解得vA m s 4 3 B上升h 0 5 m 后 53 vA m s 3 4 取A B为整体 水平杆对A的支持力恒为N mA mB g A受水平向左的摩擦力恒为f N 用心 爱心 专心4 对A B组成的系统 由功能关系得 WF fs mBgh mAvA 2 mAv 1 2 1 22A 其中s h 解得WF 6 8 J 答案 6 8 J 12 2011 年福建惠安联考 设 歼 10 质量为m 以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升 若飞机在此过程中水平速度保持不变 同时受到重力和竖直向上的恒定升力 该升力由其他 力的合力提供 不含重力 求 1 用x表示水平位移 y表示竖直位移 试画出 歼 10 的运动轨迹简图 并简述作图 理由 2 若测得当飞机在水平方向的位移为s时 它的上升高度为h 求 歼 10 受到的升力 大小 3 当飞机上升到h高度时飞机的速度大小和方向 解析 1 歼 10 的运动轨迹简图如图所示 歼 10 战机在水平方向做匀速直线运动 在竖直方向受重力和竖直向 上的恒定升力 做匀加速直线运动 则运动轨迹为类平抛运动 2 水平方向s v0t 竖直方向h a