高考总复习物理随堂课件与课后习题第四章曲线运动万有引力与航天课时规范练10曲线运动运动的合成与分解

课时规范练10曲线运动运动的合成与分解基础对点练1.(对曲线运动的理解)关于曲线运动,下列说法正确的是()A.做曲线运动的物体速度方向必定变化B.速度变化的运动必定是曲线运动C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动D.加速度变化的运动必定是曲线运动2.(运动性质的判定)如图所示,水平桌面上一小铁球沿直线运动。若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁,下列关于小球运动的说法正确的是()A.磁铁放在A处时,小铁球做匀速直线运动B.磁铁放在A处时,小铁球做匀加速直线运动C.磁铁放在B处时,小铁球做匀速圆周运动D.磁铁放在B处时,小铁球做变加速曲线运动3.(合运动的性质判断)各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平运动。现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又启动天车上的起吊电动机,使货物沿竖直方向做匀减速运动。此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的()4.(运动的合成和图像的应用)(2021山西吕梁一模)在光滑的水平面上建立xOy平面直角坐标系,一质点在水平面上从坐标原点开始运动,沿x方向和y方向的x-t图像和vy-t图像分别如图所示,则()A.0~4s内质点的运动轨迹为直线B.0~4s内质点的加速度恒为1m/s2C.4s末质点的速度为6m/sD.4s末质点离坐标原点的距离为16m5.(多选)(运动的合成与分解)民族运动会上有一骑射项目如图所示,运动员骑在奔跑的马上,弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的箭的速度为v2,箭近似为只做水平运动,跑道离固定目标的最近距离为d。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则()A.运动员放箭处离目标的距离为dB.运动员放箭处离目标的距离为dC.箭射到固定目标的最短时间为dD.箭射到固定目标的最短时间为d6.(运动的合成与分解)某人骑自行车以4m/s的速度向正东方向行驶,天气预报报告当时是正北风,风速为4m/s,那么,骑车人感觉到的风向和风速为()A.西北风风速为4m/sB.西北风风速为42m/sC.东北风风速为4m/sD.东北风风速为42m/s7.(绳端速度的分解)(2021陕西西安中学月考)如图所示,套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连,在外力作用下A沿杆以速度vA匀速上升经过P、Q两点,经过P点时绳与竖直杆间的夹角为α,经过Q点时A与定滑轮的连线处于同一水平面,则()A.经过Q点时,B的速度方向向下B.经过P点时,B的速度大小等于vC.在A从P至Q的过程中,B处于失重状态D.在A从P至Q的过程中,B处于超重状态8.(小船渡河问题)如图所示,一条河岸笔直的河流水速恒定,甲、乙两小船同时从河岸的A点沿与河岸的夹角均为θ的两个不同方向渡河。已知两小船在静水中航行的速度大小相等。下列说法正确的是()A.甲先到达对岸B.乙先到达对岸C.渡河过程中,甲的位移小于乙的位移D.渡河过程中,甲的位移大于乙的位移素养综合练9.(2021河北适应性测试)如图所示,一小船以1.0m/s的速度匀速前行,站在船上的人竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为0.45m。假定抛接小球时手的高度不变,不计空气阻力,g取10m/s2,当小球再次落入手中时,小船前进的距离为()A.0.3m B.0.6m C.0.9m D.1.2m10.如图所示,AB杆以恒定角速度绕A点转动,并带动套在光滑水平杆OC上的小环M运动。运动开始时,AB杆在竖直位置,则小环M的速度将()A.逐渐增大B.先减小后增大C.先增大后减小D.逐渐减小11.一个质点从水平面内的xOy坐标系的原点出发开始运动,其沿x轴正方向的分速度随时间变化的图像及沿y轴正方向的位移随时间变化的图像如图甲、乙所示,一条直线过坐标原点、与x轴正方向成30°角,如图丙所示。质点经过该直线时的坐标为()A.(12m,43m) B.(9m,33m)C.(6m,23m) D.(3m,3m)12.如图甲所示,在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。然后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动。假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10cm,玻璃管向右匀加速平移,每1s通过的水平位移依次是2.5cm,7.5cm,12.5cm,17.5cm。图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t=0时蜡块位于坐标原点。(1)请在图乙中描绘出蜡块4s内的轨迹。(2)求出玻璃管向右平移的加速度a。(3)求t=2s时蜡块的速度v2。参考答案课时规范练10曲线运动运动的合成与分解1.A解析做曲线运动的物体速度大小不一定变化,但速度方向必定变化,A正确;速度变化的运动可能是速度方向在变,也可能是速度大小在变,不一定是曲线运动,B错误;加速度恒定的运动可能是匀变速直线运动,也可能是匀变速曲线运动,C错误;加速度变化的运动可能是变速直线运动,也可能是变速曲线运动,D错误。2.D解析磁铁放在A处时,合力向前,加速度向前,物体加速运动,但磁力大小与距离有关,故加速度是变化的,A、B错误;磁铁放在B处时,合力与速度不共线,故小铁球偏转,但不是圆周运动,磁力大小与距离有关,所以加速度是变化的,即小铁球做变加速曲线运动,故C错误,D正确。3.D解析由于货物在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀减速运动,故货物所受的合外力竖直向下,与速度方向不共线,货物做曲线运动,所受的合外力要指向圆弧内侧,对应的运动轨迹可能为D。4.B解析由图可知质点沿x方向做匀速直线运动,速度vx=ΔxΔt=2m/s,沿y方向做匀加速直线运动,加速度a=ΔvyΔt=1m/s2,故质点的运动轨迹为曲线,A错误,B正确;4s末质点的速度v=vx2+vy2=22+42m/s=25m/s,C错误;0~4s内x方向位移x=vxt=2×4m=8m,y方向位移y=12×4×5.BC解析要想在箭在空中飞行的时间最短的情况下击中目标,v2必须垂直于v1,并且v1、v2的合速度方向指向目标,如图所示,故箭射到目标的最短时间为dv2,C正确,D错误;运动员放箭处离目标的距离为d2+x2,x=v1t=v1dv6.D解析以骑车人为参考系,人向正东方向骑行,受到向正西方向的风,风速v1=4m/s,当时有正北风,风速为v2=4m/s,如图所示,可求得人感觉到的风向为东北风,风速v=42m/s,D正确。7.D解析对于A,它的速度如图中标出的vA,将其沿绳方向和垂直绳方向分解为va、vb,其中va与B的速度vB沿同一根绳子,大小相同,刚开始时B的速度大小为vB=vAcosα;当A环上升至与定滑轮的连线处于同一水平面时有va=0,所以B的速度vB=0,A、B错误;由vB=vAcosα知,当A上升时,夹角α增大,vB减小,因此B向下做减速运动,则B处于超重状态,C错误,D正确。8.C解析两小船在静水中航行的速度大小相等,且渡河方向与河岸的夹角均为θ,所以船速在垂直于河岸方向上的分速度相等;根据运动的独立性,船在平行于河岸方向上的分速度不影响渡河时间,所以甲、乙两小船同时到达对岸,A、B错误。甲船在平行于河岸方向上的速度为v甲'=v水-v甲cosθ,乙船在平行于河岸方向上的速度为v乙'=v水+v乙cosθ,两船在平行于河岸方向上的位移分别为x甲=v甲't,x乙=v乙't,则x甲<x乙,又因为两船在垂直于河岸方向上的位移相同,故在渡河过程中,甲的位移小于乙的位移,C正确,D错误。9.B解析根据运动的独立性,小球在做竖直上抛运动的过程中,小船以1.0m/s的速度匀速前行,由运动学知识有h=12gt2,解得小球上升的时间t=0.3s,从小球开始上抛到小球再次落入手中的时间为2t,则小船前进的距离x=v×2t=1.0×2×0.3m=0.6m,B10.A解析设经过时间t,∠OAB=ωt,则小环M到点A的距离为hcosωt,则AB杆上小环M绕A点运动的线速度v=ω·hcosωt。将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解,垂直于AB杆方向的分速度大小等于小环M绕A点运动的线速度v,则小环M的速度v'=vcosωt=ωhcos2ωt,随着时间的延长11.A解析质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小a=2m/s2,沿y轴正方向做匀速直线运动,速度大小v0=2m/s,设质点经过时间t经过题图丙直线