2019年高考物理总复习（教科版）试题第四章曲线运动万有引力与航天第1课时曲线运动运动的合成与分解

第四章曲线运动万有引力与航天第1课时曲线运动运动的合成与分解1.(多选)下列能正确描述质点运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系的是(AC)解析:做曲线运动的物体某点速度的方向在该点切线方向上,而加速度的方向即所受合外力的方向指向曲线的凹侧,故B,D选项错误,A,C选项正确.2.(2018·山东师大附中模拟)如图所示,人在岸上用轻绳拉船,若人匀速行进,则船将做(C)A.匀速运动 B.匀加速运动C.变加速运动 D.减速运动解析:将小船的速度分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度,如图所示.根据几何知识可得v1=v2cosθ,随着船的前进,θ增大,所以船的速度在增大,但不是均匀增大,所以船做变加速运动,故C正确.3.(2018·江苏联盟大联考)现在很多教室都安装可以沿水平方向滑动的黑板.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,则粉笔在黑板画出的轨迹可能为(D)解析:黑板向左运动,粉笔在水平方向相对黑板向右匀速运动;而粉笔同时竖直向下先加速再减速,根据运动的合成可知,粉笔的加速度(或合外力)先竖直向下,再竖直向上,根据力与轨迹的关系,即力指向轨迹弯曲的内侧,故D正确.4.(2018·海南海口测试)(多选)关于物体所受合外力的方向,下列说法正确的是(AD)A.物体做速率逐渐增大的直线运动时,其所受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,其所受外力的方向一定改变C.物体做变速率圆周运动时,其所受外力的方向一定指向圆心D.物体做匀速率曲线运动时,其所受外力的方向总是与速度方向垂直解析:物体做速率逐渐增大的直线运动时,加速度与物体速度同向,又因为合外力与加速度同向,故A正确.物体做变速率曲线运动时,所受合外力的方向不一定改变,B错误.物体做变速率圆周运动时,所受合外力沿半径方向的分力提供向心力,合外力垂直半径方向的分力改变物体的速率,所受合外力一定不指向圆心,C错误.物体做匀速率曲线运动时,合外力只改变速度的方向,不改变其大小,故总与速度方向垂直,D正确.5.物体在xOy平面内做曲线运动,从t=0时刻起,在x轴方向的位移图像和y轴方向的速度图像如图所示,则(B)A.物体的初速度沿x轴的正方向B.物体的初速度大小为5m/sC.t=2s时物体的速度大小为0D.物体所受合力沿y轴的正方向解析:由x轴方向的位移图像可知物体沿x轴匀速运动,根据斜率可得vx=4m/s.由y轴方向的速度图像可知v0y=3m/s,ay=1.5m/s2,故物体的初速度大小v0=vx2+v0y2=5m/s,设方向与x轴成θ角,有tanθ=v0yvx=34,θ=37°,故A错误,B正确;当t=2s时,由图像知vy=0,则v=vx≠0,C错误;因ax=0,a6.(2018·山东潍坊模拟)(多选)一条小船在静水中的速度为10m/s,要渡过宽度为60m、水流速度为6m/s的河流,下列说法正确的是(AD)A.小船渡河的最短时间为6sB.小船渡河的最短时间为10sC.若小船在静水中的速度增加,则小船渡河的最短路程减小D.若小船在静水中的速度增加,则小船渡河的最短路程不变解析:当小船船头垂直河岸过河时,过河时间最短,为t=6s,因此,A正确,B错误;小船在静水中的速度为10m/s,大于河水流速6m/s,由速度合成的平行四边形定则可知,合速度可以垂直河岸,因此,过河位移(即最短路程)为60m,静水中船速增大时,合速度要改变,由于船速始终大于水流的速度,合速度可以垂直河岸,过河的最短路程不改变,C错误,D正确.7.(2018·河北石家庄质检)小船过河时,船头与上游河岸夹角为α,其航线恰好垂直于河岸,已知船在静水中的速度为v,现水流速度稍有增大,为保持航线不变,且能准时到达河对岸,下列措施中可行的是(B)A.减小α角,减小船速v B.减小α角,增大船速vC.增大α角,增大船速v D.增大α角,减小船速v解析:由题意可知,船在静水中的速度为v,其航线恰好垂直于河岸,当水流速度v水稍有增大,变成v水′,为保持航线不变,且准时到达对岸,即v合大小方向都不变,那么船速由v变成v′,如图所示,可得α减小,v变大,选项B正确.8.导学号(多选)如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),下列说法正确的是(重力加速度为g)(ABD)A.小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB.小环到达B处时,重物上升的高度h为(21)dC.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于2D.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于2解析:释放时小环向下加速运动,则重物将加速上升,对重物由牛顿第二定律可以知道绳中张力一定大于重力2mg,所以A正确;小环到达B处时,绳与直杆间的夹角为45°,重物上升的高度h=(21)d,选项B正确;将小环速度v进行正交分解如图,其分速度v1与重物上升的速度大小相等,v1=vcos45°=22v,所以,小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于29.导学号在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系xOy,质量为1kg的物体原来静止在坐标原点O(0,0),t=0时受到如图所示随时间变化的外力作用,图(甲)中Fx表示沿x轴方向的外力,图(乙)中Fy表示沿y轴方向的外力,下列描述正确的是(C)A.0～4s内物体的运动轨迹是一条直线B.0～4s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:由图知在0～2s内物体只受到x轴方向上的作用力,做加速度ax=2m/s2的匀加速直线运动,在2～4s内物体只受到y轴方向上的作用力,做初速度vx=4m/s、加速度ay=2m/s2的类平抛运动,故C正确.10.导学号(多选)如图所示,民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驰的马背上沿跑道AB运动,拉弓放箭射向他左侧的固定目标.假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的箭的速度为v2,跑道离固定目标的最近距离为d.若不计空气阻力的影响,要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则(BC)A.运动员放箭处离目标的距离为v1B.运动员放箭处离目标的距离为v1C.箭射到靶的最短时间为dD.箭射到靶的最短时间为d解析:由运动的等时性可知,箭射到靶的最短时间为t=dv2,选项C正确,D错误;箭的合速度v=v111.(2018·河北石家庄质检)一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球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v1,已知此时轻杆与水平方向成θ=30°角,B球的速度大小为v2,则(C)A.v2=12v1B.vB.v2=2vC.v2=v1 D.v2=3v1解析:球A与球形容器球心等高,速度v1方向竖直向下,速度分解如图所示,有v11=v1sin30°=12v1,球B此时速度方向与杆成α=60°角,因此v21=v2cos60°=12v即v21=v11,解得v2=v1,C项正确.12.(2018·山西晋阳模拟)(多选)如图所示,河的宽度为L,河水流速为v水,甲、乙两船均以静水中的速度v同时渡河.出发时两船相距2L,甲、乙船头均与岸边成60°角,且乙船恰好能直达正对岸的A点.则下列判断正确的是(BD)A.甲船正好也在A点靠岸B.甲船在A点左侧靠岸C.甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇D.甲、乙两船到达对岸的时间相等解析:渡河时间为t=Lvsin60°vcos60°,可得甲船在该时间内沿水流方向的位移为(vcos60°+v水)Lvsin60°=213.(多选)如图为玻璃自动切割生产线示意图.图中玻璃以恒定的速度向右运动,两侧的滑轨与玻璃的运动方向平行.滑杆与滑轨垂直,且可沿滑轨左右移动.割刀通过沿滑杆滑动和随滑杆左右移动实现对移动玻璃的切割.要使切割后的玻璃是矩形,以下做法正确的是(CD)A.保持滑杆不动,仅使割刀沿滑杆运动B.滑杆向左移动的同时,割刀沿滑杆滑动C.滑杆向右移动的同时,割刀沿滑杆滑动D.滑杆向右移动的速度必须与玻璃运动的速度相同解析:割刀实际参与两个分运动,即沿玻璃的运动和垂直玻璃方向的运动,为了使割下的玻璃是矩形,割刀相对玻璃的运动速度应垂直玻璃,所以滑杆向右移动的速度必须与玻璃运动的速度相同,故C,D正确;若滑杆不动,割刀相对玻璃向左运动的同时,沿滑杆运动玻璃割下来不是矩形,故A错误;滑杆向左移动,割刀相对玻璃的水平分速度也向左,玻璃也不会是矩形,故B错误.14.如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为f,当轻绳与水平面的夹角为θ时,人的速度为v,人的拉力为F(不计滑轮与绳之间的摩擦),则以下说法正确的是(C)A.船的速度为vcosθ B.船的速度为vsinθC.船的加速度为FcosD.船的加速度为F解析:船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和垂直绳方向的速度的合速度,如图(甲)所示,根据平行四边形定则有v船=vcosθ,故选项A,B错误;对小船受力分析,如图(