高考物理江苏专版一轮复习课时检测(十一)曲线运动运动的合成与分解含解析

1、3课时跟踪检测（十一）曲线运动运动的合成与分解对点训练：物体做曲线运动的条件与轨迹分析1(2018· 重庆月考)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直线运动B 方向不共线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，小船的对地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，合运动就没有加速度，则合运动一定是匀速直线运动，则选项

2、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.(2018· 南京模拟)在光滑水平面上运动的物体，受到水平恒力 F 作用后，沿曲线 MN 运动，速度方向改变了 90°，如图所示，则此过程中，物体受到的恒力可能是( )AF1BF2CF3DF4解析：选 C 由题图可知，物体从 M 向 N 运动的过程中，沿初速度的方向做减速运动， 所以具有与初速度方向相反的分力；同时物体向右做加速运动，所以物体还受到向右的作 用力。所以物体受到的

3、合力的方向沿 F 的方向。故 C 正确，A、B、D 错误。3.(2018· 苏州模拟 ) 现在很多教室都安装可以沿水平方向滑动的黑板，如图所示。在黑板以某一速度向左匀速运动的同时，一位教师用粉笔在黑板上画线，粉笔相对于墙壁从静止开始先匀加速向下画，接着匀减速向下画直到停止，则粉笔在黑板上画出的轨迹可能为( ).实解析：选 D 粉笔相对黑板以某一速度水平向右匀速运动，同时从静止开始先匀加速 向下运动，再匀减速向下运动至停止，根据做曲线运动的物体所受合外力一定指向曲线凹 侧，则粉笔在水平方向始终匀速，在竖直方向先向下加速时，曲线向下弯曲；后向下减速， 则曲线向上弯曲，故 D 正确；A、B

4、、C 错误。对点训练：运动的合成与分解的应用4(2018· 苏南七校联考 )帆船船头指向正东以速度 v(静水中速度)航行，海面正刮着南 风，风速为 3v，以海岸为参考系，不计阻力。关于帆船的实际航行方向和速度大小，下列 说法正确的是( )A 帆船沿北偏东 30°方向航行，速度大小为 2vB 帆船沿东偏北 60°方向航行，速度大小为 2vC 帆船沿东偏北 30°方向航行，速度大小为 2vD 帆船沿东偏南 60°方向航行，速度大小为 2v解析：选 A 由于帆船的船头指向正东，并以相对静水中的速度 v 航行，南风以 3v的风速吹来，当以海岸为参考系时

5、，实际速度 v v2( 3v)22v，cos v 1 ，2v 230°，即帆船沿北偏东 30°方向航行，选项 A 正确。5多选如图 1 所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成 的小圆柱体 R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与 y 轴重合，R 从坐标原点以v03 cm/s 匀速上浮的同时，玻璃管沿 x 轴正方向运动，玻璃管的 v-t 图像如图 2 所示，则( ).xxty 0y xx0 x0A R 做匀加速直线运动B 2 s 内 R 路程为 52 cmC 2 s 末 R 速度为 5 cm/sD 2 s 末 R 坐标为(4 cm,6 cm)解析：选

6、 CD R 在 y 轴方向做匀速运动，而在 x 轴方向上为匀加速直线运动，故合运 动一定为匀变速曲线运动，故 A 错误；由题图知小圆柱体 R 在 x 轴竖直方向做匀加速运动， 有：v at，v 4解得：a cm/s222 cm/s2，在 x 轴方向做初速为 0 的匀加速直线运动，1 有：s at2x 2，11 s 末沿 x 轴方向的位移：s ×2×22x 2cm4 cm沿 y 轴方向的位移：s v t3×2 cm6 cm所以 2 s 末 R 的坐标为(4 cm,6 cm)2 s 内的位移：s s 2s 2 6242 cm 52 cm由于 R 做曲线运动，可知 R

7、的路程大于位移大小，所以 R 的路程大于 52 cm，故 B 错误，D 正确；2 s 末 R 沿 x 轴方向的分速度：v at2×2 cm/s4 cm/s所以 2 s 末 R 的速度：v v 2v 2 3242cm/s5 cm/s，故 C 正确。6如图所示，在竖直平面内的 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。一小球从坐标原点沿 Oy 方向竖直向上抛出，初速度为 v 4 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：.120020 1, 0 11110水平N 1x(1) 小球在

8、 M 点的速度 v ；(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 v 的大小。解析：(1)设正方形的边长为 s 。v小球竖直方向做竖直上抛运动，v gt 2s tv水平方向做匀加速直线运动，3s t0 2 1解得 v 6 m/s。(2)由竖直方向运动的对称性可知，小球再经过 t 到 x 轴，水平方向做初速度为零的匀 加速直线运动，所以回到 x 轴时落到 x12 处，位置 N 的坐标为(12,0)，运动轨迹及 N 如图。(3)到 N 点时竖直分速度大小为 v 4 m/s， 水平分速度 v a t 2v 12 m/s，.2 0 xxy2水

9、故 v v 2v 24 10 m/s。 答案：(1)6 m/s (2)见解析图(3)4 10 m/s对点训练：小船渡河问题7多选(2018· 遂宁模拟)一快艇要从岸边某一不确定位置 A 处到达河中离岸边 25 m 远 的一浮标 B 处，已知快艇在静水中的速度 v 图像和向右水流的速度 v 图像如图甲、乙所示， 则下列说法中正确的是( )A 快艇的运动轨迹为直线B 快艇的运动轨迹为曲线C 快艇最快到达浮标处的时间为 10 sD 快艇最快到达浮标处经过的位移大小为 30 m解析：选 BC 两分运动一个做匀加速直线运动，一个做匀速直线运动，知合加速度的 方向与合速度的方向不在同一条直线上，

10、合运动为曲线运动，故 A 错误、B 正确；快艇在河中的静水速度垂直于河岸时，时间最短，在垂直于河岸方向上的加速度 a0.5 m/s2，由 d1 at22得，t10 s，故 C 正确；在沿河岸方向上的位移 xv t3×10 m30 m，所以最终位移 s x2d25 61 m，故 D 错误。8.(2018· 淮安月考)如图所示，小船过河时，船头偏向上游与水流方向成 角，船相对于静水的速度为 v，其航线恰好垂直于河岸。现水流 速度稍有增大，为保持航线不变，且准时到达对岸，下列措施中可行的是( )A减小 角，增大船速 v C减小 角，保持船速 v 不变B增大 角，增大船速 v D增

11、大 角，保持船速 v 不变解析：选 B 因为合速度方向指向河岸且大小不变，由运动的合成知识可得：vcos v ，180°，而 vsin 不变，则当水流速度稍有增大时，可减小 角(即增大 角)，.2v 2v11同时增大船速 v，选项 B 正确；减小 角，增大船速 v，合速度方向将变化，A 错误；保持 船速 v 不变，减小或增大 角，合速度都将变化，C、D 错误。9(2018· 合肥检测)有一条两岸平直、河水均匀流动，流速恒为 v 的大河，一条小船渡 河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直，小船在静水中的速度大小为2v，回程与去程所用时间之比为( ) 3A3

12、2 C31B21 D2 31d 3d解析：选 B 设河宽为 d，则去程所用的时间 t ；返程时的合速度：v3æ2v öç ÷2è 3øv2v d 3d ，回程的时间为：t ；故回程与去程所用时间之比为 t t 23 2 v v 2 131，选项 B 正确。对点训练：绳(杆)端速度分解问题10.多选(2018· 昆山月考)如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱 货物，已知货箱的质量为 M，货物的质量为 m，货车以速度 v 向左做匀速直线运动，重力加速度为 g，则下列说法正确的是( )vA到达图示位置时，货箱向上

13、运动的速度大于cos B 到达图示位置时，货箱向上运动的速度等于 vcos C 运动过程中，M 受到绳的拉力等于 MgD 运动过程中，M 受到绳的拉力大于 Mg解析：选 BD 将货车的速度进行正交分解，如图所示。由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，故：v vcos 由于 不断减小，故货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上，故 A 错误，B 正确；货箱和货物整体向上做加速运动，故拉力大于(Mm)g，自然大于 Mg， 故 C 错误，D 正确。11.如图所示，水平光滑长杆上套有一物块 Q，跨过悬挂于 O 点的轻小光滑圆环的细线一端连接 Q，另一端悬挂一物

14、块 P。设细线的左边部分与水平方向的夹角为 ，初始时 很小。现将 P、Q 由静止同时释放，关于 P、Q 以后的运动下列说法正确的是( )A 当 60°时，P、Q 的速度之比是 32B 当 90°时，Q 的速度最大.Pv2QPBTABf ATATf ATTTTmaxC 当 90°时，Q 的速度为零D 当 向 90°增大的过程中 Q 的合力一直增大解析：选 B P、Q 用同一根绳连接，则 Q 沿绳子方向的速度与 P 的速度相等，则当 v 160°时，Q 的速度 v cos 60°v ，解得： ，故 A 错误；P 的机械能最小时，即为 QQ

15、到达 O 点正下方时，此时 Q 的速度最大，即当 90°时，Q 的速度最大，故 B 正确，C 错 误；当 向 90°增大的过程中 Q 的合力逐渐减小，当 90°时，Q 的速度最大，加速度最 小，合力最小，故 D 错误。考点综合训练12.(2018· 雨花台模拟)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：选 B 设系在 A 上的细线与水平方向夹角

16、为 ，物体 B 的速度为 v ，大小不变，细线的拉力为 F ，则物体 A 的速度 v v，F (mgF sin ), 因物体 B 下降， 增 cos 大，故 v 增大，物体 A 做加速运动，A 错误，B 正确；物体 B 匀速下降，F 不变，故随 增大，F 减小，C、D 均错误。13.多选如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物 M，长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方 O 点处，在杆的中点 C 处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物 M。C 点与 O 点距离为 L，现在杆的另一端用力使其逆时针匀速转动， 由竖直位置以角速度 缓慢转至水平(转过了 90&#

17、176;角)，此过程中下列说法正确的是( )A 重物 M 做匀速直线运动B 重物 M 做匀变速直线运动C 重物 M 的最大速度是 LD 重物 M 的速度先增大后减小解析：选 CD 与杆垂直的速度 v 是 C 点的实际速度，v 是细绳的速度，即重物 M 的 速度。设 v 与 v 的夹角是 ，则 v vcos ，开始时 减小，则 v 增大；当杆与细绳垂直 (0)时，重物 M 的速度最大，为 v L，然后再减小，C、D 正确。14.(2018· 赣州期末)如图所示，河宽 d120 m，设船在静水中的速.1212CD1 2t 10 min12t 8 min12CD 2 2度为 v ，河水的流速为 v ，小船从 A 点出发，在渡河时，船身保持平行移动，若出发时船 头指向河对岸的上游 B 点处，经过 10 min，小船恰好到达河正对岸的 C 点，若出发时船头 指向河正对岸的 C 点，经过 8 min 小船到达 C 点