2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 第一節(jié) 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解課后達(dá)標(biāo) 新人教版

2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 第一節(jié) 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解課后達(dá)標(biāo) 新人教版一、單項(xiàng)選擇題1.如圖所示，在一次消防演習(xí)中，消防隊(duì)員要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人為了節(jié)省救援時(shí)間，當(dāng)消防車勻速前進(jìn)的同時(shí)，人沿傾斜的梯子勻加速向上運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于消防隊(duì)員相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()A消防隊(duì)員做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B消防隊(duì)員做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C消防隊(duì)員做變加速曲線運(yùn)動(dòng)D消防隊(duì)員水平方向的速度保持不變解析：選B.以地面為參考系，消防員同時(shí)參與水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和斜向上的勻加速運(yùn)動(dòng)，其合運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，A、C錯(cuò)，B對(duì)，由運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)可知水平方向的速度變大，D錯(cuò)2.各種大型的貨運(yùn)站中少不了旋臂式起重機(jī)，如圖所示，該起重機(jī)的旋臂保持不動(dòng)，可沿旋臂“行走”的天車有兩個(gè)功能，一是吊著貨物沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，二是吊著貨物沿旋臂水平運(yùn)動(dòng)現(xiàn)天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛，同時(shí)又啟動(dòng)天車上的起吊電動(dòng)機(jī)，使貨物沿豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)此時(shí)，我們站在地面上觀察到貨物運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是下圖中的()解析：選D.由于貨物在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，故貨物所受的合外力豎直向下，由曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：所受的合外力要指向軌跡凹側(cè)可知，對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡可能為D.3在河面上方10 m的岸上有人用長(zhǎng)繩拴住一條小船，開(kāi)始時(shí)繩與水面的夾角為30°.人以恒定的速率v2.5 m/s水平向左拉繩，使小船靠岸，那么()A船受到的合外力為零B3 s時(shí)繩與水面的夾角為60°C3 s時(shí)小船的速率為3.75 m/sD3 s時(shí)小船距離岸邊7.5 m解析：選D.設(shè)繩子與水面的夾角為，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，船的速度v1，當(dāng)增大時(shí)，v1增大，船做加速運(yùn)動(dòng)，船受到向左的合外力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；開(kāi)始時(shí)，滑輪到船的繩長(zhǎng)l20 m，3 s時(shí)間內(nèi)繩子縮短lvt7.5 m，故3 s時(shí)滑輪到船的繩長(zhǎng)l1ll12.5 m，繩子與水面的夾角滿足sin 1，解得153°，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)v1，當(dāng)53°時(shí)，v14.17 m/s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；3 s時(shí)小船距離岸邊xl1cos 17.5 m，選項(xiàng)D正確4.2016年9月24日，中華龍舟大賽(昆明·滇池站)開(kāi)賽，吸引上萬(wàn)名市民來(lái)到滇池邊觀戰(zhàn)如圖所示，假設(shè)某龍舟隊(duì)在比賽前劃向比賽點(diǎn)的途中要渡過(guò)288 m寬、兩岸平直的河，河中水流的速度恒為v水5.0 m/s.龍舟從M處開(kāi)出后實(shí)際沿直線MN到達(dá)對(duì)岸，若直線MN與河岸成53°角，龍舟在靜水中的速度大小也為5.0 m/s，已知sin 53°0.8，cos 53°0.6，龍舟可看做質(zhì)點(diǎn)則龍舟在水中的合速度大小v和龍舟從M點(diǎn)沿直線MN到達(dá)對(duì)岸所經(jīng)歷的時(shí)間t分別為()Av6.0 m/s，t60 sBv6.0 m/s，t72 sCv5.0 m/s，t72 s Dv5.0 m/s，t60 s解析：選A.設(shè)龍舟頭與航線MN之間的夾角為，船速、水速與龍舟在水中的合速度如圖所示，由幾何知識(shí)得53°，龍舟在水中的合速度大小v6.0 m/s.航線MN的長(zhǎng)度為L(zhǎng) 360 m，故龍舟從M點(diǎn)沿直線MN到達(dá)對(duì)岸所經(jīng)歷的時(shí)間為t60 s.5.(2018·天津河西區(qū)月考)如圖所示，A、B是兩個(gè)游泳運(yùn)動(dòng)員，他們隔著水流湍急的河流站在岸邊，A在上游的位置，且A的游泳技術(shù)比B好，現(xiàn)在兩個(gè)人同時(shí)下水游泳，要求兩個(gè)人盡快在河中相遇，試問(wèn)應(yīng)采取下列哪種方式比較好()AA、B均向?qū)Ψ接?即沿圖中虛線方向)而不考慮水流作用BB沿圖中虛線向A游；A沿圖中虛線偏上方向游CA沿圖中虛線向B游；B沿圖中虛線偏上方向游DA、B均沿圖中虛線偏上方向游；A比B更偏上一些解析：選A.游泳運(yùn)動(dòng)員在河里游泳時(shí)同時(shí)參與兩種運(yùn)動(dòng)，一是被水沖向下游，二是沿自己劃行方向的劃行運(yùn)動(dòng)游泳的方向是人相對(duì)于水的方向選水為參考系，A、B兩運(yùn)動(dòng)員只有一種運(yùn)動(dòng)，由于兩點(diǎn)之間線段最短，所以選A.6.一個(gè)半徑為R的半圓柱體沿水平方向向右以速度v勻速運(yùn)動(dòng)在半圓柱體上擱置一根豎直桿，此桿只能沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，如圖所示當(dāng)桿與半圓柱體的接觸點(diǎn)P與柱心的連線與豎直方向的夾角為時(shí)，豎直桿運(yùn)動(dòng)的速度為()A.Bvtan Cvcos Dvsin 解析：選B.豎直桿運(yùn)動(dòng)的速度(實(shí)際速度)vP是接觸點(diǎn)沿切線方向的速度與半圓柱體速度的合速度，如圖，根據(jù)速度的合成，運(yùn)用平行四邊形定則，得vPvtan ，故B正確二、多項(xiàng)選擇題7(2018·蘇州模擬)如圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖乙所示，人頂桿沿水平地面運(yùn)動(dòng)的xt圖象如圖丙所示若以地面為參考系，下列說(shuō)法中正確的是()A猴子的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線B猴子在2 s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)Ct0時(shí)猴子的速度大小為8 m/sDt2 s時(shí)猴子的加速度大小為4 m/s2解析：選BD.由題圖乙、丙看出，猴子在豎直方向做初速度vy8 m/s、加速度a4 m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，人在水平方向做速度vx4 m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)，故猴子的初速度大小為v m/s4 m/s，方向與合外力方向不在同一條直線上，故猴子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B正確，A、C均錯(cuò)誤；由題圖乙、丙可得，t2 s時(shí)，ay4 m/s2，ax0，則合加速度大小a合4 m/s2，故選項(xiàng)D正確8.(2018·江蘇泰州中學(xué)高三模擬)一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，下列判斷正確的是()A質(zhì)點(diǎn)沿x方向可能做勻速運(yùn)動(dòng)B質(zhì)點(diǎn)沿y方向可能做變速運(yùn)動(dòng)C若質(zhì)點(diǎn)沿y方向始終勻速運(yùn)動(dòng)，則x方向可能先加速后減速D若質(zhì)點(diǎn)沿y方向始終勻速運(yùn)動(dòng)，則x方向可能先減速后反向加速解析：選BD.質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中合力指向軌跡凹的一側(cè)，則加速度大致指向軌跡凹的一側(cè)，由圖可知：加速度方向指向弧內(nèi)，x軸方向有分加速度，所以x軸方向不可能勻速，y方向可能有分加速度，故質(zhì)點(diǎn)沿y方向可能做變速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤，B正確；質(zhì)點(diǎn)在x方向先沿正方向運(yùn)動(dòng)，后沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，最終在x軸方向上的位移為零，所以x方向不能一直加速運(yùn)動(dòng)，也不能先加速后減速，只能先減速后反向加速，故C錯(cuò)誤，D正確9船在靜水中的速度v1和水速v2一定，過(guò)河的最短時(shí)間為t1，用最短的位移過(guò)河的時(shí)間是t2，則下列說(shuō)法正確的是()A若v1>v2，則B若v1>v2，則C若v1<v2，則D若v1<v2，則解析：選AD.設(shè)河寬為d，則用最短時(shí)間過(guò)河時(shí)，船頭垂直河岸，t1.若v1>v2，船過(guò)河位移最短時(shí)，船的合速度垂直河岸，v，t2，解得，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；若v1<v2，小船不可能垂直河岸過(guò)河要使過(guò)河位移最短，根據(jù)合運(yùn)動(dòng)是相互獨(dú)立的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的疊加，當(dāng)v1和v2的合速度v的方向與河岸方向的夾角最大時(shí)，小船過(guò)河的位移最短當(dāng)速度v1與合速度v垂直時(shí)，最大，此時(shí)合位移s，合速度v，sin ，解得t2，故，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確10.如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，現(xiàn)用一枝鉛筆貼著細(xì)線的左側(cè)水平向右以速度v勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持鉛筆的高度不變，懸掛橡皮的那段細(xì)線保持豎直，則在鉛筆未碰到橡皮前，橡皮的運(yùn)動(dòng)情況是()A橡皮在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)B橡皮在豎直方向上做加速運(yùn)動(dòng)C橡皮的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線D橡皮在圖示虛線位置時(shí)的速度大小為v解析：選AB.懸掛橡皮的細(xì)線一直保持豎直，說(shuō)明橡皮水平方向具有和鉛筆一樣的速度，A正確；在豎直方向上，橡皮的速度等于細(xì)線收縮的速度，把鉛筆與細(xì)線接觸的地方的速度沿細(xì)線方向和垂直細(xì)線方向分解，沿細(xì)線方向的分速度v1vsin ，增大，沿細(xì)線方向的分速度增大，B正確；橡皮的加速度向上，與初速度不共線，所以做曲線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；橡皮在題圖虛線位置時(shí)的速度vtv，D錯(cuò)誤三、非選擇題11.如圖所示，一艘輪船正在以4 m/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v13 m/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，輪船相對(duì)于水的速度逐漸減小，但船頭方向始終未發(fā)生變化求：(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(2)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，輪船相對(duì)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)船相對(duì)于靜水的速度v2的大?。簐2 m/s5 m/s，設(shè)v與v2的夾角為，則cos 0.8.(2)熄火前，船的牽引力沿v2的方向，水的阻力與v2的方向相反，熄火后，牽引力消失，在阻力作用下，v2逐漸減小，但其方向不變，當(dāng)v2與v1的矢量和與v2垂直時(shí)，輪船的合速度最小，則vminv1cos 3×0.8 m/s2.4 m/s.答案：(1)5 m/s(2)2.4 m/s12.(2018·無(wú)錫模擬)一輛車通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的輕繩提升一個(gè)質(zhì)量為m的重物，開(kāi)始車在滑輪的正下方，繩子的端點(diǎn)離滑輪的距離是H.車由靜止開(kāi)始向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t繩子與水平方向的夾角為，如圖所示試求：(1)車向左運(yùn)動(dòng)的加速度的大??；(2)重物m在t時(shí)刻速度的大小解析：(1)車在時(shí)間t內(nèi)向左運(yùn)動(dòng)的位移：x由車做勻加速運(yùn)動(dòng)得：xat2解得：a.(2)車的速度：v車at由運(yùn)動(dòng)的分解知識(shí)可知，車的速度v車沿繩的分速度與重物m的速度相等，即：v物v車cos 解得：v物.答案：(1)(2)