高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 第1講 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解練習(xí)試題

第四章曲線運(yùn)動(dòng)第1講曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、選擇題(每小題6分,共60分)1.如圖所示的曲線為運(yùn)動(dòng)員拋出的鉛球運(yùn)動(dòng)軌跡(鉛球視為質(zhì)點(diǎn)),A、B、C為曲線上的三點(diǎn),關(guān)于鉛球在B點(diǎn)的速度方向,下列說法正確的是 (C)A.沿AB的方向B.沿BC的方向C.沿BD的方向D.沿BE的方向【解析】由于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某點(diǎn)的速度方向是沿曲線在該點(diǎn)的切線方向,因此,鉛球在B點(diǎn)的速度方向是沿BD方向,C項(xiàng)正確。2.光滑平面上一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)以速度v通過原點(diǎn)O,v與x軸正方向成α角(如圖所示),與此同時(shí)對(duì)質(zhì)點(diǎn)加上沿x軸正方向的恒力Fx和沿y軸正方向的恒力Fy,則 (D)A.因?yàn)橛蠪x,質(zhì)點(diǎn)一定做曲線運(yùn)動(dòng)B.如果Fy>Fx,質(zhì)點(diǎn)向y軸一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng)C.質(zhì)點(diǎn)不可能做直線運(yùn)動(dòng)D.如果Fy<Fxtanα,質(zhì)點(diǎn)向x軸一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng)【解析】若Fy=Fxtanα,則Fx和Fy的合力F與v在同一條直線上,此時(shí)物體做直線運(yùn)動(dòng),A、C項(xiàng)錯(cuò)誤;若Fy<Fxtanα,則Fx、Fy的合力F與x軸正方向的夾角β<α,則物體向x軸一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng),D項(xiàng)正確;同理若Fy>Fxtanα,物體向y軸一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2015·河南十校聯(lián)考)如圖所示,細(xì)線一端固定在天花板上的O點(diǎn),另一端穿過一張CD光盤的中央小孔后拴著一個(gè)橡膠球,橡膠球靜止時(shí),豎直懸線剛好挨著水平桌面的邊沿?，F(xiàn)將CD光盤按在桌面上,并沿桌面邊緣以速度v勻速移動(dòng),移動(dòng)過程中,CD光盤中央小孔始終緊挨桌面邊線,當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為θ時(shí),小球上升的速度大小為 (A)A.vsinθB.vcosθC.vtanθD.vcotθ【解析】將光盤水平向右移動(dòng)的速度v分解為沿細(xì)線方向的速度和垂直于細(xì)線方向的速度,而小球上升的速度大小與速度v沿細(xì)線方向的分速度大小相等,故v球=vsinθ,A項(xiàng)正確。4.(2015·湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)(多選)一只小船在靜水中的速度為3m/s,它要渡過一條寬為30m的河,河水流速為4A.過河時(shí)間不可能小于10sB.不能沿垂直于河岸方向過河C.渡過這條河所需的時(shí)間可以為6sD.不可能渡過這條河【解析】船在渡河過程中同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng),一個(gè)是沿河岸向下游的水流速度,一個(gè)是船自身的速度。垂直河岸方向位移即河的寬度為30m,而垂直河岸方向的最大分速度即船自身的速度為3m/s,所以渡河最短時(shí)間t==10s,A項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;只要有垂直河岸的分速度,就可以渡過這條河,D項(xiàng)錯(cuò)誤;船實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng),如果船垂直河岸方向過河,即合速度垂直河岸方向,一個(gè)分速度沿河岸向下,與合速度垂直,那么在速度合成的三角形中船的速度即斜邊,要求船的速度大于水的速度,而本題中船的速度小于水的速度5.(2015·廣東高考)如圖所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向運(yùn)動(dòng),帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板為參照物 (D)A.帆船朝正東方向航行,速度大小為vB.帆船朝正西方向航行,速度大小為vC.帆船朝南偏東45°方向航行,速度大小為vD.帆船朝北偏東45°方向航行,速度大小為v【解析】以帆板為參考系,帆船有向東運(yùn)動(dòng)的分速度,大小為v,也有向北運(yùn)動(dòng)的分速度,大小為v,因此帆船相對(duì)帆板運(yùn)動(dòng)的速度為v'=v,方向朝北偏東45°,D項(xiàng)正確。6.(2015·北京海淀區(qū)期中檢測(cè))(多選)某同學(xué)在研究運(yùn)動(dòng)的合成時(shí)做了如圖所示活動(dòng):用左手沿黑板推動(dòng)直尺做豎直向上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中保持直尺水平,同時(shí),用右手沿直尺向右移動(dòng)筆尖。若該同學(xué)左手的運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng),右手相對(duì)于直尺的運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),則關(guān)于筆尖的實(shí)際運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是 (CD)A.筆尖做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.筆尖做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.筆尖做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.筆尖的速度方向與水平方向夾角逐漸變小【解析】由題意知,筆尖的豎直方向速度保持不變,水平向右的加速度恒定,故做類平拋運(yùn)動(dòng),A、B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;由于豎直方向速度大小恒定,水平方向速度大小逐漸增大,故筆尖的速度方向與水平方向的夾角逐漸變小,D項(xiàng)正確。7.(2015·太原一中檢測(cè))如圖所示,開始時(shí)A、B間的細(xì)繩呈水平狀態(tài),現(xiàn)由計(jì)算機(jī)控制物體A的運(yùn)動(dòng),使其恰好以速度v沿豎直桿勻速下滑,經(jīng)細(xì)繩通過定滑輪拉動(dòng)物體B在水平面上運(yùn)動(dòng),則下列v-t圖象中,最接近物體B的運(yùn)動(dòng)情況的是 (A)【解析】如圖所示,與物體A相連的繩端速度v分解為沿繩方向的速度v1和垂直于繩方向的速度v2,則物體B的速度vB=v1=vsinθ,在t=0時(shí)刻θ=0°,vB=0,C項(xiàng)錯(cuò)誤;之后隨θ增大,sinθ增大,B的速度增大,但開始時(shí)θ變化快,速度增加得快,圖線的斜率大,若繩和桿足夠長(zhǎng),則物體B的速度趨近于A的速度,A項(xiàng)正確。8.(2016·四川雅安中學(xué)月考)(多選)河水的流速隨離河岸一側(cè)的距離的變化關(guān)系如圖甲所示,船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,若要使船以最短時(shí)間渡河,則 (BD)A.船渡河的最短時(shí)間是60sB.船在行駛過程中,船頭始終與河岸垂直C.船在河水中航行的軌跡是一條直線D.船在河水中的最大速度是5【解析】當(dāng)船頭垂直河岸渡河時(shí),過河時(shí)間為最短,tmin==5m/s,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D9.(2015·安徽蕪湖一中月考)如圖所示,質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),且質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直,則質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過程中,下列說法中正確的是 (C)A.質(zhì)點(diǎn)從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小B.質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度方向與速度方向的夾角小于90°C.質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過C點(diǎn)的速率比D點(diǎn)的大D.質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的加速度比B點(diǎn)的大【解析】質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),則加速度大小與方向都不變,所以質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的加速度與B點(diǎn)相同,故D項(xiàng)錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)在從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角一直在減小,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直,則有A、B、C三點(diǎn)速度方向與加速度方向夾角大于90°,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理可得,D點(diǎn)的速度比C點(diǎn)速度小,故C項(xiàng)正確。10.(2015·長(zhǎng)春一中期末檢測(cè))(多選)學(xué)校組織“騎車投球”比賽,甲、乙兩參賽者在沿規(guī)定直軌道勻速騎行過程中,將手中網(wǎng)球沿垂直于騎行方向水平拋向地面上的塑料筐O中,如圖,A點(diǎn)是軌道上離筐最近的點(diǎn)。甲以3m/s的速度騎行,在B點(diǎn)將網(wǎng)球以速度v水平拋出,網(wǎng)球恰好落入筐中;乙以4m/s的速度騎行,要想將球投入筐中,乙參賽者應(yīng)(A.在到達(dá)B點(diǎn)之后將球拋出B.在到達(dá)B點(diǎn)之前將球拋出C.將球也以速度v水平拋出D.將球以大于v的速度水平拋出【解析】由題意可知,甲將網(wǎng)球沿垂直于騎行方向水平拋向地面上的塑料筐O中,而他騎行的速度方向與拋出方向垂直,乙以同樣的方式來拋,依據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解,兩個(gè)在相互垂直方向上的運(yùn)動(dòng)互不影響,所以乙還是以相同速度水平拋出,由于乙的騎行速度大于甲的騎行速度,所以乙應(yīng)在到達(dá)B點(diǎn)之前將球拋出,故B、C項(xiàng)正確,A、D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、計(jì)算題(每小題20分,共40分)11.某“運(yùn)12”飛機(jī)在航空測(cè)量時(shí),它的航線要嚴(yán)格地從東到西,如果飛機(jī)的速度是80km/h,風(fēng)從南面吹來,風(fēng)的速度為40(1)飛機(jī)應(yīng)朝哪個(gè)方向飛行?(10分)(2)如果所測(cè)地區(qū)長(zhǎng)達(dá)80km,所需時(shí)間為多少?(10解:飛機(jī)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng),隨風(fēng)的運(yùn)動(dòng)為飛機(jī)的一個(gè)分運(yùn)動(dòng),如圖所示。(1)設(shè)飛機(jī)的速度為v1,風(fēng)速為v2,實(shí)際飛行速度為v,由合速度與分速度的關(guān)系可得飛機(jī)飛行速度方向與正西方向夾角θ的正弦值為sinθ=得θ=30°,飛機(jī)應(yīng)朝西偏南30°角方向飛行。(2)飛機(jī)的合速度v=v1cos30°=40根據(jù)x=vt得t=h=2h12.如圖所示,一艘輪船正在以4m/s的速度沿垂直于河岸方向勻速渡河,河中各處水流速度都相同,其大小為v1=3m/s,行駛中,輪船發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力與船頭朝向的方向相同。某時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火,輪船牽引力隨之消失,(1)發(fā)動(dòng)機(jī)未熄火時(shí),輪船相對(duì)于靜水行駛的速度大小;(10分)(2)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后,輪船相對(duì)于河岸速度的最小值。(10分)解:(1)發(fā)動(dòng)機(jī)未熄火時(shí),輪船運(yùn)動(dòng)速度v與水流