2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤檢測十四曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解

課時(shí)跟蹤檢測（十四）曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、立足主干學(xué)問，注意基礎(chǔ)性和綜合性1．(多選)初速度不為零的小球只受到一個(gè)大小不變的力的作用，下列說法正確的是()A．小球可能做曲線運(yùn)動(dòng)B．小球的位置可能保持不變C．小球的速度大小可能保持不變D．小球的加速度肯定保持不變解析：選AC當(dāng)小球的速度方向與力F不共線時(shí)，小球做曲線運(yùn)動(dòng)，A正確；小球的初速度不為零，且小球受到一個(gè)大小不變的力的作用，所以小球的位置不行能保持不變，B錯(cuò)誤；若力F與速度垂直，力F的大小不變，方向不斷改變，則小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度的大小保持不變，C正確；小球所受的合外力大小不變，方向不確定，所以加速度不肯定保持不變，D錯(cuò)誤。2．船在靜水中的速度是1m/s，河岸筆直，河寬d＝100m，河水靠近岸邊的流速為3m/s，河中間的流速為5m/s，則下列說法正確的是()A．船過河的時(shí)間不行能等于100sB．船過河的航線不行能是直線C．船不能到達(dá)對岸D．因船速小于水速，船不能到達(dá)正對岸解析：選D船過河的最短時(shí)間為河寬除以船在靜水中的速度，與河水流速的大小無關(guān)，當(dāng)船在靜水中的速度始終垂直于河岸時(shí)，船過河的時(shí)間等于100s，A錯(cuò)誤；船過河時(shí)，河水流速的大小在變，只要不斷調(diào)整船頭的方向，就可使船的合速度(即航速)方向保持不變，所以船過河的航線可能是直線，因船速小于水速，船的合速度(即航速)方向不能與河岸垂直，所以船不能到達(dá)正對岸，D正確，B、C錯(cuò)誤。3.(多選)跳傘表演是人們普遍喜愛的欣賞性體育項(xiàng)目。如圖所示，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從直升機(jī)上由靜止跳下后，在下落過程中將會(huì)受到水平風(fēng)力的影響。下列說法中正確的是()A．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間越長，運(yùn)動(dòng)員可完成更多的動(dòng)作B．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員著地速度越大，有可能對運(yùn)動(dòng)員造成損害C．運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力無關(guān)D．運(yùn)動(dòng)員著地速度與風(fēng)力無關(guān)解析：選BC水平方向的風(fēng)力對豎直方向的運(yùn)動(dòng)沒有影響，運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力無關(guān)。無風(fēng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員在水平方向速度為零，有風(fēng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員在水平方向上因風(fēng)力作用做加速運(yùn)動(dòng)，風(fēng)力越大，著地時(shí)水平方向速度越大，著地速度也越大，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤。4．如圖所示是足球競賽時(shí)踢出快速旋轉(zhuǎn)的“落葉球”在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡示意圖，跟正常飛行軌跡相比，“落葉球”會(huì)更早地向下落回地面。對“落葉球”在飛行過程中的分析正確的是()A．“落葉球”在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡是對稱的B．“落葉球”的更早下落是因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)過程中受到了指向軌跡內(nèi)側(cè)的空氣作用力C．“落葉球”的更早下落是因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)過程中受到了沿切線方向的空氣阻力D．“落葉球”在最高點(diǎn)的瞬時(shí)速度為零解析：選B“落葉球”是快速旋轉(zhuǎn)的球，所以在空中的軌跡不是對稱的，A錯(cuò)誤；依據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，“落葉球”的更早下落是因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)過程中受到了指向軌跡內(nèi)側(cè)的空氣作用力，C錯(cuò)誤，B正確；“落葉球”在最高點(diǎn)的豎直速度為零，水平速度不為零，所以瞬時(shí)速度不為零，D錯(cuò)誤。5．如圖所示，某河段兩岸平行，越靠近中心水流速度越大。一條小船(可視為質(zhì)點(diǎn))沿垂直于河岸的方向航行，它在靜水中的速度為v，沿水流方向及垂直于河岸方向建立直角坐標(biāo)系xOy，則該小船渡河的大致軌跡是()解析：選C小船沿垂直于河岸的方向航行，它在靜水中的速度為v，越靠近中心水流速度越大，越接近河岸水流速度越小，相當(dāng)于小船先具有向下游的加速度，后具有向上游的加速度，結(jié)合曲線運(yùn)動(dòng)的條件，故C正確。6．如圖所示，AB桿以恒定角速度ω繞A點(diǎn)在豎直平面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)套在固定水平桿OC上的小環(huán)M運(yùn)動(dòng)，AO間距離為h。運(yùn)動(dòng)起先時(shí)AB桿在豎直位置，則經(jīng)過時(shí)間t(小環(huán)仍套在AB和OC桿上)，小環(huán)M的速度大小為()A.eq\f(ωh,cos2ωt) B.eq\f(ωh,cosωt)C．ωh D．ωhtanωt解析：選A經(jīng)過時(shí)間t，∠OAB＝ωt，則AM的長度為eq\f(h,cosωt)，則AB桿上與小環(huán)M的接觸點(diǎn)繞A點(diǎn)的線速度v＝eq\f(hω,cosωt)，將小環(huán)M的速度沿AB桿方向和垂直于AB桿方向分解，垂直于AB桿方向的分速度等于速度v，則小環(huán)M的速度v′＝eq\f(v,cosωt)＝eq\f(ωh,cos2ωt)，故A正確。7．(2024·廣州調(diào)研)一人騎自行車向東行駛，當(dāng)車速為4m/s時(shí)，他感到風(fēng)從正南方向吹來，當(dāng)車速增加到7m/s時(shí)，他感到風(fēng)從東南方向(東偏南45°)吹來。假設(shè)風(fēng)速的方向和大小恒定，則風(fēng)對地的速度大小為()A．7m/s B．6m/sC．5m/s D．4m/s解析：選C當(dāng)車速為4m/s時(shí)，人感到風(fēng)從正南方向吹來，畫出矢量圖如圖(a)所示，故風(fēng)對地的速度大小沿行駛方向的分速度為4m/s，當(dāng)車速增加到7m/s時(shí)，他感到風(fēng)從東南方向(東偏南45°)吹來，畫出矢量圖如圖(b)所示，可知，風(fēng)對地的速度大小沿著垂直行駛方向的分速度大小為3m/s，因此風(fēng)對地的速度大小為5m/s，故C正確。8．在一光滑的水平面上建立xOy平面坐標(biāo)系，一質(zhì)點(diǎn)在水平面上從坐標(biāo)原點(diǎn)起先運(yùn)動(dòng)，沿x方向和y方向的x-t圖像和vy-t圖像分別如圖甲、乙所示，求：(1)運(yùn)動(dòng)后4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的最大速度；(2)4s末質(zhì)點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離。解析：(1)由題圖可知，質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為vx＝eq\f(x,t1)＝2m/s，在運(yùn)動(dòng)后4s內(nèi)，沿y軸方向運(yùn)動(dòng)的最大速度為4m/s，則運(yùn)動(dòng)后4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的最大速度為vm＝eq\r(vx2＋vy2)＝2eq\r(5)m/s。(2)0～2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2～4s內(nèi)先沿y軸正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，再沿y軸負(fù)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)加速度大小為a＝eq\f(Δv,Δt)＝3m/s2則質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝eq\f(v,a)＝eq\f(2,3)s則運(yùn)動(dòng)后的4s內(nèi)沿y軸方向的位移y＝eq\f(1,2)×2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2＋\f(2,3)))m－eq\f(1,2)×4×eq\f(4,3)m＝0因此4s末質(zhì)點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離等于沿x軸方向的位移，由題圖甲可知，4s末質(zhì)點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離s＝x＝8m。答案：(1)2eq\r(5)m/s(2)8m二、強(qiáng)化遷移實(shí)力，突出創(chuàng)新性和應(yīng)用性9．(2024·遼寧高考)1935年5月，紅軍為突破“圍剿”確定強(qiáng)渡大渡河。首支共產(chǎn)黨員突擊隊(duì)冒著槍林彈雨依托僅有的一條小木船堅(jiān)決強(qiáng)突。若河面寬300m，水流速度3m/s，木船相對靜水速度1m/s，則突擊隊(duì)渡河所需的最短時(shí)間為()A．75s B．95sC．100s D．300s解析：選D河寬d＝300m肯定，當(dāng)木船船頭垂直河岸時(shí)，在河寬方向上的速度最大，渡河用時(shí)最短，即木船相對靜水的速度v＝1m/s，渡河時(shí)間最短為tmin＝eq\f(d,v)＝eq\f(300,1)s＝300s，故D正確。10．(多選)如圖甲所示，豎直圓筒內(nèi)壁光滑，半徑為R，在側(cè)壁同一豎直線上有A、B兩小孔相距h，將一小球從上部A孔沿筒內(nèi)壁水平射入筒中，小球緊貼筒內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)，并恰好能到達(dá)下部小孔B，所用時(shí)間為t1，到達(dá)下部小孔B時(shí)的速度大小為vB。如圖乙所示，用光滑細(xì)鋼絲繞成的螺距相同的柱形螺線管，橫截面半徑也為R，豎直固定，鋼絲上下兩端C、D恰好在同一豎直線上，相距h，一小銅環(huán)穿在鋼絲上從上端C無初速度下滑到達(dá)底端D，所用時(shí)間為t2，到達(dá)D端時(shí)的速度大小為vD，二者相比較，下列結(jié)論正確的是()A．t1＝t2 B．t1<t2C．vB＝vD D．vB>vD解析：選BD題圖甲中小球在筒內(nèi)受重力和水平指向圓筒豎直中心軸的筒壁的彈力，貼著筒壁做螺旋線運(yùn)動(dòng)，可視為水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)與豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，由豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)，可求得小球由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為t1＝eq\r(\f(2h,g))。題圖乙中小銅環(huán)沿鋼絲運(yùn)動(dòng)，受重力和垂直鋼絲斜向上方的彈力，可等效為小環(huán)沿光滑斜面下滑，如圖所示，則小環(huán)由C運(yùn)動(dòng)到D的時(shí)間為t2＝eq\r(\f(2s,a))，其中a＝gsinα，s>h，故t1<t2，或者t2＝eq\r(\f(2h,ay))，ay＝eq\f(mg－Ny,m)<g，故t1<t2，A錯(cuò)誤，B正確；小球有初速度，小環(huán)無初速度，依據(jù)機(jī)械能守恒定律知vB>vD，C錯(cuò)誤，D正確。11．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，輪船牽引力隨之消逝，輪船相對于水的速度漸漸減小，但船頭方向始終未發(fā)生改變。求：(1)發(fā)動(dòng)機(jī)未熄火時(shí)，輪船相對于靜水行駛的速度大小。(2)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，輪船相對于河岸速度的最小值。解析：(1)發(fā)動(dòng)機(jī)未熄火時(shí)，輪船運(yùn)動(dòng)速度v與水流速度v1方向垂直，如圖所示。故此時(shí)輪船相對于靜水的速度v2的大小為v2＝eq\r(v2