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1、2022年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 4.1曲線運動 運動的合成與分解限時規(guī)范特訓(xùn)
一、選擇題(本題共10小題,每小題6分,共60分)
1. [xx·無錫模擬]下面說法中正確的是( )
A. 做曲線運動的物體速度方向必定變化
B. 速度變化的運動必定是曲線運動
C. 加速度恒定的運動不可能是曲線運動
D. 加速度變化的運動必定是曲線運動
解析:做曲線運動的物體速度大小不一定變化,但速度方向必定變化,A項正確;速度變化的運動可能是速度大小在變化,也可能是速度方向在變化,不一定是曲線運動,B項錯誤;加速度恒定的運動可能是勻變速直線運動,也可能是勻變速曲線運動,C項錯誤;加速度變化的運動可能
2、是變加速直線運動,也可能是變加速曲線運動,D項錯誤。
答案:A
2. 質(zhì)點僅在恒力F的作用下,由O點運動到A點的軌跡如圖所示,在A點時速度的方向與x軸平行,則恒力F的方向可能沿 ( )
A. x軸正方向
B. x軸負(fù)方向
C. y軸正方向
D. y軸負(fù)方向
解析:根據(jù)曲線運動軌跡特點可知,合外力總是指向物體運動軌跡的凹側(cè),而且最終的速度方向不與合外力方向平行,選項D正確。
答案:D
3. [xx·濟(jì)南模擬]降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風(fēng),若風(fēng)速越大,則降落傘( )
A. 下落的時間越短 B. 下落的時間越長
C. 落地時速度越小 D.
3、落地時速度越大
解析:豎直方向的速度不受水平方向風(fēng)的影響,故下落的時間不變,選項A、B錯誤;風(fēng)速越大,水平方向速度越大,落地時的速度就越大,選項C錯誤,D正確。
答案:D
4. 船在靜水中的航速為v1,水流的速度為v2,為使船行駛到河正對岸的碼頭,則v1相對v2的方向應(yīng)為( )
解析:根據(jù)運動的合成與分解的知識,可知要使船垂直到達(dá)正對岸即要船的合速度指向?qū)Π丁8鶕?jù)平行四邊形定則,合運動方向與水速垂直,選項C正確。
答案:C
5. 2014年9月11日,錢塘江大潮如期而至,沖浪頂尖高手駕著競技摩托艇在江面運動,在某段時間內(nèi)其兩個分運動的規(guī)律為x=-2t2-6t,y=1.5t2+
4、4t,xOy為直角坐標(biāo)系,則下列說法正確的是( )
A. 摩托艇在x軸方向的分運動是勻減速直線運動
B. 摩托艇的運動是勻變速直線運動
C. 摩托艇的運動是勻變速曲線運動
D. 摩托艇的運動開始為直線而后變?yōu)榍€
解析:由題意可知,在x軸方向的加速度與速度均為負(fù)值,該分運動為勻加速直線運動,A項錯誤;由表達(dá)式可得,x軸方向:ax=-4 m/s2;v0x=-6 m/s,y軸方向:ay=3 m/s2;v0y=4 m/s,分析可知,摩托艇的加速度與速度不共線,且加速度恒定,故摩托艇的運動是勻變速曲線運動,C項正確,B、D兩項錯誤。
答案:C
6. 在水平面上有A、B兩物體,通
5、過一根跨過定滑輪的輕繩相連,現(xiàn)A物體以v1的速度向右勻速運動,當(dāng)繩被拉成與水平面的夾角分別為α、β時(如圖所示),B物體的運動速度vB為(繩始終有拉力)( )
A. B.
C. D.
解析:將物體A的速度分解為使繩右端伸長和逆時針轉(zhuǎn)動兩個分量,如圖(a)所示,則繩端伸長的速度v′=v1cosα;同理對物體B,速度分解如圖(b)所示,繩端縮短的速度v″=v′,因此物體B的運動速度vB=v″/cosβ=,D項正確。
答案:D
7. 如圖所示,一鐵球用細(xì)線懸掛于天花板上,靜止垂在桌子的邊緣,懸線穿過一光盤的中間孔,手推光盤在桌面上平移,光盤帶動懸線緊貼著桌子的邊緣
6、以水平速度v勻速運動,當(dāng)光盤由A位置運動到圖中虛線所示的B位置時,懸線與豎直方向的夾角為θ,此時鐵球( )
A. 豎直方向速度大小為vcosθ
B. 豎直方向速度大小為vsinθ
C. 豎直方向速度大小為vtanθ
D. 相對于地面速度大小為v
解析:光盤的速度是水平向右的,將該速度沿繩和垂直于繩的方向分解,如圖所示,沿繩方向的分量v′=vsinθ,這就是桌面以上繩子變長的速度,也等于鐵球上升的速度,B正確;由題意可知鐵球在水平方向上速度與光盤相同,豎直方向速度為vsinθ,可得鐵球相對于地面速度大小為v,D錯誤。
答案:B
8. (多選)如圖所示,河的寬度為L,河水流
7、速為v水,甲、乙兩船均以靜水中的速度v同時渡河。出發(fā)時兩船相距2L,甲、乙船頭均與岸邊成60°角,且乙船恰好能直達(dá)正對岸的A點。則下列判斷正確的是( )
A. 甲船正好也在A點靠岸
B. 甲船在A點左側(cè)靠岸
C. 甲、乙兩船可能在未到達(dá)對岸前相遇
D. 甲、乙兩船到達(dá)對岸的時間相等
解析:渡河時間為t=,乙能垂直于河岸渡河,對乙船則有v水=vcos60°,可得甲船在該時間內(nèi)沿水流方向的位移為(vcos60°+v水)=L<2L,甲船在A點左側(cè)靠岸,甲、乙兩船不能相遇。綜上所述,選項A、C錯誤,B、D正確。
答案:BD
9. [xx·太原模擬](多選)如圖,在滅火搶險的過程中,
8、消防隊員有時要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè)。為了節(jié)省救援時間,在消防車向前前進(jìn)的過程中,人同時相對梯子勻速向上運動。在地面上看消防隊員的運動,下列說法中正確的是( )
A. 當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時,消防隊員一定做勻加速直線運動
B. 當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時,消防隊員一定做勻速直線運動
C. 當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時,消防隊員一定做勻變速曲線運動
D. 當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時,消防隊員一定做勻變速直線運動
解析:當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時,消防隊員一定做勻速直線運動,選項B正確,A錯誤;當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時,消防隊員一定做勻變速曲線運動,選項C正確,D錯誤。
答案:BC
10. (多選
9、)如圖所示,民族運動會上有一個騎射項目,運動員騎在奔馳的馬背上沿跑道AB運動,拉弓放箭射向他左側(cè)的固定目標(biāo)。假設(shè)運動員騎馬奔馳的速度為v1,運動員靜止時射出的箭的速度為v2,跑道離固定目標(biāo)的最近距離OA=d。若不計空氣阻力的影響,要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時間最短,則( )
A. 運動員放箭處離目標(biāo)的距離為d
B. 運動員放箭處離目標(biāo)的距離為d
C. 箭射到靶的最短時間為
D. 箭射到靶的最短時間為
解析:由運動的等時性可知,箭射到靶的最短時間為t=,選項C正確,D錯誤;箭的合速度v=,所以運動員放箭處離目標(biāo)的距離為s=vt=d,選項A錯誤,B正確。
答案:BC
二、
10、非選擇題(本題共2小題,共40分)
11. (18分)一物體在光滑水平面上運動,它在x方向和y方向上的兩個分運動的速度-時間圖象如圖所示。
(1)判斷物體的運動性質(zhì);
(2)計算物體的初速度大??;
(3)計算物體在前3 s內(nèi)和前6 s內(nèi)的位移大小。
解析:(1)由圖象可知,物體沿x方向的分運動為勻速直線運動,沿y方向的分運動為勻變速直線運動,故合運動為勻變速曲線運動。
(2)物體的初速度為:
v0== m/s=50 m/s。
(3)在前3 s內(nèi)
x方向:x=vxt=30×3 m=90 m
y方向:y=-×40×3 m=-60 m
合位移大小為:
s== m=30
11、 m
前6 s內(nèi)
x方向:x′=vxt′=30×6 m=180 m
y方向:y′=0
合位移:s′==180 m。
答案:(1)勻變速曲線運動 (2)50 m/s (3)30 m 180 m
12. (22分)如圖所示,在豎直平面的xOy坐標(biāo)系中,Oy豎直向上,Ox水平。設(shè)平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風(fēng)力。一小球從坐標(biāo)原點沿Oy方向豎直向上拋出,初速度為v0=4 m/s,不計空氣阻力,到達(dá)最高點的位置如圖中M點所示(坐標(biāo)格為正方形,g=10 m/s2)求:
(1)小球在M點的速度v1;
(2)在圖中定性畫出小球的運動軌跡并標(biāo)出小球落回x軸時的位置N;
(3)小球到達(dá)N點的速度v2的大小。
解析:(1)設(shè)正方形的邊長為s0。
豎直方向做豎直上拋運動,
v0=gt1,2s0=t1
水平方向做勻加速直線運動,3s0=t1。
解得v1=6 m/s。
(2)由豎直方向的對稱性可知,小球再經(jīng)過t1到x軸,水平方向做初速度為零的勻加速直線運動,所以回到x軸時落到x=12處,位置N的坐標(biāo)為(12,0)。
(3)到N點時豎直分速度大小為
v0=4 m/s,
水平分速度vx=a水平tN=2v1=12 m/s,
故v2==4 m/s。
答案:(1)6 m/s (2)見解析圖 (3)4 m/s