高中物理必修2【曲线运动运动的合成与分解】典型题(带解析

1、高中物理必修2【曲线运动运动的合成与分解】典型题1. 关于两个运动的合成，下列说法正确的是（）A. 两个直线运动的合运动一定也是宜线运动B. 不同方向的两个匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动C. 小船渡河的运动中，小船对地的速度一定大于水流速度D. 小船渡河的运动中，水流速度越大，小船渡河所需时间越短解析：选B两个直线运动可以合成为直线运动（匀速直线+匀速直线），也可以合成为 曲线运动（匀变速直线+匀速直线），故选项A错误；两个分运动为匀速直线运动，没有分加 速度，则合运动一定是匀速直线运动，则选项B正确；小船对地的速度是合速度，其大小 可以大于水速（分速度），等于水速，或小于水速，故选

2、项C错误：渡河时间由小船垂直河岸 方向的速度决定，由运动的独立性知与水速的大小无关，选项D错误.2. （多选）一质点做匀速直线运动.现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发 生改变，则（）A. 质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B. 质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C. 质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D. 质点单位时间内速率的变化量总是不变解析：选BC 质点原来做匀速直线运动，说明所受合外力为0,当对其施加一m力后, 恒力的方向与原来运动的速度方向关系不确定,则质点可能做直线运动,也可能做曲线运动, 但加速度的方向一定与该恒力的方向相同，且加速度大小不变，选项B、C正确

3、，A错误； 由二普可知，质点单位时间内速度的变化量总是不变的，但速率的变化量不确定，D 错误.3. 如图所示，当汽车静止时，车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动.现从 /=0时汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动，甲种状态启动后“时刻，乘客看到雨滴 从B处离开车窗，乙种状态启动后&时刻，乘客看到雨滴从F处离开车窗，F为AB的中 点.则h:t2为（）A. 2 ： 1B. 1 ： 5C. 1 ： 3D 1 ： （2-l）解析：选A 雨滴在竖直方向的分运动为匀速直线运动，其速度大小与水平方向的运动 无关,故F二竽：乎二2:1,选项A正确.4. 如图所示，长为乙的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端

4、搁在升降平台上，平台以速度。匀速上升.当棒与竖宜方向的夹角为。时，棒的角速度为（B LSilI aPSin aVCOS aD.LCOS aL解析：选B由题图可知，棒与平台接触点的实际运动即合运动，其速度方向是垂直于 棒指向左上方，合速度沿竖直向上的分量等于0, Lsina = vt所以。二血，B正确.5. （多选）如图所示，小船以大小为6、方向与上游河岸成0角的速度（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，不可采取下列方法中的哪一种（）BI二二二匚二U流上游叫!A. 只要增大S大小，不必改变&角B

5、. 只要增大0角，不必改变Ql大小C. 在增大Ql的同时，也必须适当增大&角D. 在增大QI的同时，也必须适当减小&角解析：选ABD 若只增大Oi大小，不改变0角，则船在水流方向的分速度増大，因此船不可能垂直达到对岸，故A错误；若只増大0角，不改变血大小，同理可知，船在水流 方向的分速度在减小，船不可能垂直到达对岸，故B错误；若在増大“的同时，也必须适 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；若増大0的同时，也适当减小&亀 则水流方向 的分速度増大，不能垂直到达对岸，故D错误6一小船渡河，已知河水的流速与距某一河岸的距

6、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，贝!1()甲t(mL)4A.船渡河的最短时间为75 sB. 要使船以最短时间渡河，船在河水中航行的轨迹是一条直线C. 要使船以最短路程渡河，船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直D.要使船以最短时间渡河，船在河水中的速度是5 m/s解析：选A 当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，凡罟故A正确;船在沿河岸方向上做变速运动，在垂直于河岸方向上做匀速直线运动，两运动的合运动是曲 线运动，故B错误；要使船以最短路程渡河，必须是小船合速度始终与河岸垂直，故C错 误；根据速度的合成可知，船在河水正中间时速度最大，为5ns,其余位置小于5ms,故

7、D错误7一轻杆两端分别固定质量为WA和的两球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, 其速度大小为已知此时轻杆与水平方向成0=30。角，球B的速度大小为02,贝M )1C= 0B. v=2vD v2=v解析：选C 球A与球形容器球心等高，速度6方向竖直向下，速度分解如图所示, 有PlI二QISin 30二VIf球B此时速度方向与秆成a = 60。角，因此v2 = COS 60二v2t沿秆方向两球速度相等，V2X = vf解得二如C项正确8. 如图所示，水平光滑长杆上套有一物块0,跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的轻绳 一

8、端连接Q,另一端悬挂一物块P设轻绳的左边部分与水平方向的夹角为t初始时很 小.现将P、O由静止同时释放，关于P、O以后的运动下列说法正确的是（）A. 当0=60。时，P、Q的速度之比是5 : 2B. 当0=90。时，。的速度最大C. 当0=90。时，0的速度为零D. 当&向9（）：增大的过程中Q的合力一直增大解析：选B.P、0用同一根绳连接，则。沿绳子方向的分速度与P的速度大小相等， 则当0二60。时，0的速度叱os 60。二如 解得豈詁，故选项A错误；当0二9（尸时，即Q 到达O点正下方，垂直0运动方向上的分速度为0,即二0,此时Q的速度最大，故选 项B正确，C错误；当0向90。增大的过程中

9、0的合力逐渐减小，当2 90。时，0的速度 最大，加速度为零，合力为零，故选项D错误9. 在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系XOyt质量为1 kg的物体原来静止在坐 标原点O（0, 0）, /=0时受到如图所示随时间变化的外力作用，图甲中E表示沿X轴方向 的外力，图乙中竹表示沿y轴方向的外力，下列描述正确的是（）A. 04 s内物体的运动轨迹是一条直线B. 04 s内物体的运动轨迹是一条抛物线C. 前2s内物体做匀加速直线运动，后2s内物体做匀加速曲线运动D. 前2s内物体做匀加速直线运动，后2s内物体做匀速圆周运动解析：选C02 S内物体沿X轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，2 S时受沿

10、y轴方向的恒力作用，与速度方向垂直，故24s内物体做类平抛运动，C项正确.10. 如图所示，河水由西向东流，河宽为d=800 in,河中各点的水流速度大小为, 各点到较近河岸的距离为X, Q水与X的关系为V水=為 （ms）（x的单位为m）.让小船船头 垂宜河岸由南向北渡河，小船划水速度大小恒为P =4 ns.则下列说法正确的是（）A. 小船渡河的轨迹为直线B. 小船在河水中的最大速度是5 m/sC. 小船在距南岸200 m处的速度小于在距北岸200 m处的速度D. 小船渡河的时间是160 s解析：选B由题意可知，小船在南北方向上做匀速直线运动，在东西方向上先加速, 到达河中间后再减速，小船的合

11、运动是曲线运动，即小船渡河的轨迹为曲线，A错误：当小 船运动到河中间时，东西方向上的分速度最大，为血X 400 m/s二3 m/s,此时小船的合速度 最大，可得最大值Qm二5 s, BiE确；由Q水与X的关系可知，水流在距南岸200 In处的 速度等于在距北岸200 m处的速度，故小船在距南岸200 m处的速度等于在距北岸200 m 处的速度，C错误：小船的渡河时间/ = = 200s, D错误11. （多选）一质量为加的质点起初以速度做匀速直线运动，在/=0时开始受到恒力F作用，速度大小先减小后增大，其最小值为e=05%,由此可判断（）A. 质点受到恒力F作用后一定做匀变速曲线运动B. 质点

12、受到恒力F作用后可能做圆周运动C. f=0时恒力F方向与速度巩方向间的夹角为60D. 恒力F作用时间时质点速度最小解析：选AD 在20时质点开始受到恒力F作用，加速度不变，做匀变速运动，若 做匀变速直线运动，则最小速度为零，所以质点受到恒力F作用后一定做匀变速曲线运动， 故A正确；质点在恒力作用下不可能做圆周运动，故B错误；设恒力与初速度之间的夹角 是&,最小速度S = PeSin 二0.5珂,由题意可知初速度与恒力间的夹角为钝角,所以&二150, 故C错误；在沿恒力方向上速度为0时有WOS 30。仙二0,解得1/二缥故D正确.12. 如图所示，AB杆以恒定角速度绕A点转动，并带动套在光滑水平

13、杆OC上的质量为M的小环运动.运动开始时，AB杆在竖直位置，则小环M的速度将（A. 逐渐增大B. 先减小后增大C. 先增大后减小D. 逐渐减小解析：选A 设经过时间f, AB = tt则AM的长度为為，则仙轩上小坏M 绕A点运动的线速度P二為将小环M的速度沿AB秆方向和垂直于AB秆方向分解， 垂直于AB秆方向的分速度大小等于小坏M绕A点运动的线速度则小环M的速度莎二 爲二牆，随着时间的延长，小坏的速度将不断变大，故A正确，B、C、D错误.13. 自行车转弯时，可近似看成自行车绕某个定点0（图中未画出）做圆周运动，如图所 示为自行车转弯时的俯视图，自行车前、后两轮轴A、B相距厶虚线表示两轮转弯的

14、轨迹, 前轮所在平面与车身间的夹角0=30。，此时轮轴B的速度大小Q2=3 ms,则轮轴A的速度 V大小为（ ）C. 3 m/sB. 23 m/sD. 33 ns解析:选B 将两车轴视为杆的两端,杆两端速度沿秆方向的投影大Mvffl等,有cos 30 = Vi,解得“二 25 m/s, BlE确14. （多选）如图甲所示，竖直圆筒内壁光滑，半径为在侧壁同一竖直线上有A、B 两小孔相距几将一小球从上部A孔沿筒内壁水平射入筒中，小球紧贴筒内壁运动，并恰好能到达下部小孔B,所用时间为G到达下部小孔B时的速度大小为如如图乙所示，用 光滑细钢丝绕成的螺距相同的柱形螺线管，横截面半径也为竖直固定，钢丝上下两端C、 D恰好在同一竖直线上，相距几一小铜环穿在钢丝上从上端C无初速下滑到达底端D, 所用时间为切 到达D端时的速度大小为如，二者相比较，下列结论正确的是（）B hVdA t=tC VB = VI)所示，贝I小坏由C运动到D的时间为t2 = 弋,其中 =gsin, s = 4/,故 t12f解析：选BD.题图甲中小球在筒