（新課改省份專用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測（十一）曲線運(yùn)動 運(yùn)動的合成與分解（含解析）

課時(shí)跟蹤檢測（十一） 曲線運(yùn)動 運(yùn)動的合成與分解A級基礎(chǔ)小題練熟練快1(2019·新鄉(xiāng)五校聯(lián)考)在足球場上罰任意球時(shí)，運(yùn)動員踢出的足球，在行進(jìn)中繞過“人墻”轉(zhuǎn)彎進(jìn)入了球門，守門員“望球莫及”，軌跡如圖所示。關(guān)于足球在這一飛行過程中的受力方向和速度方向，下列說法中正確的是()A合外力的方向與速度方向在一條直線上B合外力的方向沿軌跡切線方向，速度方向指向軌跡內(nèi)側(cè)C合外力方向指向軌跡內(nèi)側(cè)，速度方向沿軌跡切線方向D合外力方向指向軌跡外側(cè)，速度方向沿軌跡切線方向解析：選C足球做曲線運(yùn)動，則其速度方向?yàn)檐壽E的切線方向，根據(jù)物體做曲線運(yùn)動的條件可知，合外力的方向一定指向軌跡的內(nèi)側(cè)，故C正確。2兩個(gè)互成角度的勻加速直線運(yùn)動，初速度分別為v1和v2，加速度分別為a1和a2。關(guān)于它們的合運(yùn)動的軌跡，下列說法正確的是()A如果v1v20，那么軌跡可能是曲線B如果v1v20，那么軌跡一定是曲線C如果a1a2，那么軌跡一定是直線D如果a1a2v1v2，那么軌跡一定是直線解析：選D當(dāng)v1v20，將沿著合加速度方向，做勻加速直線運(yùn)動，那么軌跡一定是直線，故A錯(cuò)誤；如果v10，v20，當(dāng)合初速度方向與合加速度方向共線時(shí)，做直線運(yùn)動，若兩者不共線，那么軌跡一定是曲線，故B錯(cuò)誤；如果a1a2，只有當(dāng)合初速度與合加速度共線時(shí)，才能做直線運(yùn)動，因此軌跡不一定是直線，故C錯(cuò)誤；當(dāng)a1a2v1v2時(shí)，即合初速度的方向與合加速度的方向在同一條直線上時(shí)，運(yùn)動軌跡一定為直線，故D正確。3(2018·日照模擬)在一個(gè)光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy，質(zhì)量為1 kg 的物體原來靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)O(0,0)，t0時(shí)受到如圖所示隨時(shí)間變化的外力作用。圖甲中Fx表示沿x軸方向的外力，圖乙中Fy表示沿y軸方向的外力。下列描述正確的是()A04 s內(nèi)物體的運(yùn)動軌跡是一條直線B04 s內(nèi)物體的運(yùn)動軌跡是一條拋物線C前2 s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動，后2 s內(nèi)物體做勻加速曲線運(yùn)動D前2 s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動，后2 s內(nèi)物體做勻速圓周運(yùn)動解析：選C02 s內(nèi)物體沿x軸方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，2 s時(shí)受沿y軸方向的恒力作用，與速度方向垂直，故24 s內(nèi)物體做類平拋運(yùn)動，C項(xiàng)正確。4河水由西向東流，河寬為800 m，河中各點(diǎn)的水流速度大小為v水，各點(diǎn)到較近河岸的距離為x，v水與x的關(guān)系為v水x(m/s)。讓小船船頭垂直河岸由南向北渡河，小船劃水速度大小恒為v船4 m/s。下列說法中正確的是()A小船渡河的軌跡為直線B小船在河水中的最大速度是5 m/sC小船在距離南岸200 m處的速度小于距北岸200 m處的速度D小船渡河的時(shí)間是160 s解析：選B因水流速度大小與離河岸的距離大小有關(guān)，故小船的速度與河水速度的合速度大小和方向是變化的，小船渡河的軌跡為曲線，A錯(cuò)誤；河水速度最大為v水max×400 m/s3 m/s，故小船在水中的最大速度為vmax m/s5 m/s，B正確；小船距岸200 m處，水流速度均為1.5 m/s，故小船的速度大小相等，C錯(cuò)誤；小船渡河時(shí)間與水流速度大小無關(guān)，tmin200 s，D錯(cuò)誤。5.在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速運(yùn)動，同時(shí)人頂著直桿以速度v0水平勻速移動。經(jīng)過時(shí)間t，猴子沿桿向上移動的高度為h，人頂桿沿水平地面移動的距離為s，如圖所示。關(guān)于猴子的運(yùn)動情況，下列說法中正確的是()A相對地面的運(yùn)動軌跡為直線B相對地面做變加速曲線運(yùn)動Ct時(shí)刻猴子對地速度的大小為v0atDt時(shí)間內(nèi)猴子對地的位移大小為解析：選D猴子豎直向上做勻加速直線運(yùn)動，水平向右做勻速直線運(yùn)動，其合運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動，A、B錯(cuò)誤；t時(shí)刻猴子對地速度的大小為v，C錯(cuò)誤；t時(shí)間內(nèi)猴子對地的位移是指合位移，其大小為，D正確。6.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，使其恰好以速度v沿豎直桿勻速下滑，經(jīng)細(xì)繩通過定滑輪拉動物體B在水平面上運(yùn)動。下列v ­t圖像中，最接近物體B的運(yùn)動情況的是()解析：選A將與物體A相連的繩端速度v分解為沿繩伸長方向的速度v1和垂直于繩方向的速度v2，則物體B的速度vBv1vsin ，在t0時(shí)刻0°， vB0，C項(xiàng)錯(cuò)誤；之后隨增大，sin 增大，B的速度增大，但開始時(shí)變化快，速度增加得快，圖線的斜率大，隨增大，速度增加得慢，若繩和桿足夠長，則物體B的速度趨近于A的速度，只有A項(xiàng)正確。B級保分題目練通抓牢7如圖所示，一條河岸筆直的河流水速恒定，甲、乙兩小船同時(shí)從河岸的A點(diǎn)沿與河岸的夾角均為的兩個(gè)不同方向渡河。已知兩小船在靜水中航行的速度大小相等。下列說法正確的是()A甲先到達(dá)對岸B乙先到達(dá)對岸C渡河過程中，甲的位移小于乙的位移D渡河過程中，甲的位移大于乙的位移解析：選C兩小船在靜水中航行的速度大小相等，且渡河方向與河岸的夾角均為，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度相等；根據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性，船在平行于河岸方向上的分速度不影響渡河時(shí)間，所以甲、乙兩小船同時(shí)到達(dá)對岸，A、B錯(cuò)誤。甲船在平行于河岸方向上的速度為v甲v水 v甲cos ，乙船在平行于河岸方向上的速度為v乙v水v乙cos ，兩船在平行于河岸方向上的位移分別為x甲v甲t，x乙v乙t，則x甲<x乙，又兩船在垂直于河岸方向上的位移相同，故在渡河過程中，甲的位移小于乙的位移，C正確，D錯(cuò)誤。8(2019·麗江調(diào)研)一人騎自行車向東行駛，當(dāng)車速為4 m/s時(shí)，他感到風(fēng)從正南方向吹來，當(dāng)車速增加到7 m/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()A7 m/sB6 m/sC5 m/s D4 m/s解析：選C當(dāng)車速為4 m/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4 m/s，當(dāng)車速增加到7 m/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3 m/s，因此風(fēng)對地的速度大小為5 m/s，故C正確。9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)開始運(yùn)動，沿x方向和y方向的x­t圖像和vy­t圖像分別如圖甲、乙所示，求：(1)運(yùn)動后4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的最大速度；(2)4 s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，速度大小為vx2 m/s，在運(yùn)動后4 s內(nèi)，沿y軸方向運(yùn)動的最大速度為4 m/s，則運(yùn)動后4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的最大速度為vm2 m/s。(2)02 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向做勻加速直線運(yùn)動，24 s內(nèi)先沿y軸正方向做勻減速直線運(yùn)動，再沿y軸負(fù)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，此時(shí)加速度大小為a m/s23 m/s2則質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向做勻減速運(yùn)動的時(shí)間t2 s則運(yùn)動后的4 s內(nèi)沿y軸方向的位移y×2×m×4× m0因此4 s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，4 s末質(zhì)點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離sx8 m。答案：(1)2 m/s(2)8 m10(2019·杭州六校聯(lián)考)河寬60 m，水流速度v16 m/s，小船在靜水中的速度v23 m/s，求：(1)小船渡河的最短時(shí)間；(2)小船渡河的最短航程。解析：(1)當(dāng)小船垂直河岸航行時(shí)，渡河時(shí)間最短，tmin s20 s。 (2)因?yàn)榇傩∮谒?，所以小船一定向下游漂移。如圖所示，以v1矢量末端為圓心，以v2矢量的大小為半徑畫弧，從v1矢量的始端向圓弧作切線，則合速度沿此切線方向時(shí)航程最短。由圖可知，最短航程為x短d×60 m120 m。答案：(1)20 s(2)120 mC級難度題目適情選做11如圖所示，甲、乙兩船在同一條水流勻速的河流中同時(shí)開始渡河，M、N分別是甲、乙兩船的出發(fā)點(diǎn)，兩船頭與河岸均成角，甲船船頭恰好對準(zhǔn)N點(diǎn)的正對岸P點(diǎn)，經(jīng)過一段時(shí)間乙船恰好到達(dá)P點(diǎn)。如果劃船速度大小相同，且兩船相遇不影響各自的航行。下列判斷正確的是()A甲船也能到達(dá)M點(diǎn)正對岸B甲船渡河時(shí)間一定短C兩船相遇在NP直線上的某點(diǎn)(非P點(diǎn))D渡河過程中兩船不會相遇解析：選C乙船垂直河岸到達(dá)正對岸，說明水流方向向右；甲船參與了兩個(gè)分運(yùn)動，沿著船頭指向的勻速運(yùn)動，隨著水流方向的勻速運(yùn)動，故不可能到達(dá)M點(diǎn)正對岸，故A錯(cuò)誤；小船過河的速度為船本身的速度垂直河岸方向的分速度vyvsin ，小船過河的時(shí)間t，故甲、乙兩船到達(dá)對岸的時(shí)間相同，故B錯(cuò)誤；以流動的水為參考系，兩船相遇點(diǎn)在速度方向延長線的交點(diǎn)上，又由于乙船實(shí)際上沿著NP方向運(yùn)動，故相遇點(diǎn)在NP直線上的某點(diǎn)(非P點(diǎn))，故C正確，D錯(cuò)誤。12(2019·東營模擬)如圖所示，水平面上固定一個(gè)與水平面夾角為的斜桿A，另一豎直桿B以速度v水平向左做勻速直線運(yùn)動，則從兩桿開始相交到最后分離的過程中，兩桿交點(diǎn)P的速度方向和大小分別為()A水平向左，大小為vB豎直向上，大小為vtan C沿桿A斜向上，大小為D沿桿A斜向上，大小為vcos 解析：選C兩桿的交點(diǎn)P參與了兩個(gè)分運(yùn)動，如圖所示，即水平向左的速度大小為v的勻速直線運(yùn)動和沿桿B豎直向上的勻速運(yùn)動，交點(diǎn)P的實(shí)際運(yùn)動方向沿桿A斜向上，交點(diǎn)P的速度大小為vP，選項(xiàng)C正確。13如圖所示，在豎直平面內(nèi)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(diǎn)沿Oy方向豎直向上拋出，初速度為v04 m/s，不計(jì)空氣阻力，到達(dá)最高點(diǎn)的位置如圖中M點(diǎn)所示，(坐標(biāo)格為正方形，g取10 m/s2)求：(1)小球在M點(diǎn)的速度v1；(2)在圖中定性畫出小球的運(yùn)動軌跡并標(biāo)出小球落回x軸時(shí)的位置N；(3)小球到達(dá)N點(diǎn)的速度v2的大小。解析：(1)設(shè)正方形的邊長為s0。小球豎直方向做豎直上拋運(yùn)動，v0gt1,2s0t1水平方向做勻加速直線運(yùn)動，3s0t1解得v16 m/s。(2)由豎直方向運(yùn)動的對稱性可知，小球再經(jīng)過t1到達(dá)x軸，水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，所以回到x軸時(shí)落到x12處，位置N的坐標(biāo)為(12,0)，運(yùn)動軌跡及N如圖。(3)到N點(diǎn)時(shí)豎直分速度大小為v04 m/s，水平分速度vxa水平tN2v112 m/s，故v24 m/s。答案：(1)6 m/s(2)見解析圖(3)4 m/s7