高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 第1讲 曲线运动 运动的合成与分解检测-人教版高三物理试题

第1讲曲线运动运动的合成与分解基础巩固1.(2017北京海淀期中,2,3分)在2016年的夏季奥运会上,我国跳水运动员获得多枚奖牌,为祖国赢得荣誉。高台跳水比赛时,运动员起跳后在空中做出各种动作,最后沿竖直方向进入水中。若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示,a、b、c、d为运动轨迹上的四个点。关于运动员头部经过这四个点时的速度方向,下列说法中正确的是()A.经过a、b、c、d四个点的速度方向均可能竖直向下B.只有经过a、c两个点的速度方向可能竖直向下C.只有经过b、d两个点的速度方向可能竖直向下D.只有经过c点的速度方向可能竖直向下2.(2016北京朝阳期中,4)一辆汽车在水平公路上沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯所受合力F的四种方向,其中可能正确的是()3.(2016北京海淀期中,3)在长约1.0m的一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个适当的圆柱形的红蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,并迅速竖直倒置,红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底。将此玻璃管倒置安装在小车上,并将小车置于水平导轨上。若小车一端连接细线绕过定滑轮悬挂小物体,小车从A位置由静止开始运动,同时红蜡块沿玻璃管匀速上升。经过一段时间后,小车运动到虚线表示的B位置,如图所示。按照图建立坐标系,在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是下图中的()4.在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系xOy,质量为1kg的物体原来静止在坐标原点O(0,0),从t=0时刻起受到如图所示随时间变化的外力作用,Fy表示沿y轴方向的外力,Fx表示沿x轴方向的外力,下列说法中正确的是()A.前2s内物体沿x轴做匀加速直线运动B.后2s内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y轴方向C.4s末物体坐标为(4m,4m)D.4s末物体坐标为(4m,12m)5.船在静水中的航速为v1,水流的速度为v2。为使船行驶到河正对岸的码头,则v1相对v2的方向应为()6.船在静水中的速度为3.0m/s,它要渡过宽度为30m的河,河水的流速为2.0m/s,则下列说法中正确的是()A.船不能渡过河B.船渡河的速度一定为5.0m/sC.船不能垂直到达对岸D.船到达对岸所需的最短时间为10s7.如图所示,物体A和B质量均为m,且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮,B放在水平面上。用力F拉B沿水平面向左匀速运动过程中,绳对A的拉力的大小()A.大于mg B.总等于mgC.一定小于mg D.以上三项都不正确8.如图,人沿平直的河岸以速度v行走,且通过不可伸长的绳拖船,船沿绳的方向行进,此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为α时,船的速率为()A.vsinα B.vC.vcosα D.v9.如图甲所示,在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水,水中放置一个蜡块,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表示蜡块随玻璃管运动的水平位移,t=0时蜡块位于坐标原点。(1)请在图乙中画出蜡块4s内的运动轨迹。(2)求出玻璃管向右平移的加速度。(3)求t=2s时蜡块的速度大小v。综合提能1.如图所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向运动,帆船以速度v朝正北方向航行。以帆板为参考系()A.帆船朝正东方向航行,速度大小为vB.帆船朝正西方向航行,速度大小为vC.帆船朝南偏东45°方向航行,速度大小为2vD.帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为2v2.在无风的情况下,跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞,下落过程中受到空气阻力。下列描绘下落速度的水平分量大小vx、竖直分量大小vy与时间t的图像,可能正确的是()3.如图所示,一根长为L的轻杆OA,O端用铰链固定,另一端固定着一个小球A,轻杆靠在一个质量为M、高为h的物块上。若物块与地面间的摩擦不计,则当物块以速度v向右运动时(此时杆与水平方向夹角为θ),小球A的线速度大小为()A.vLsinC.vLcos4.(多选)河水的流速与河岸距离的变化关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示,若要使船以最短时间渡河,则()A.船渡河的最短时间是60sB.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直C.船在河水中航行的轨迹是一条直线D.船在河水中的最大速度是5m/s5.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河。小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为()A.kvk2C.kv1-答案精解精析基础巩固1.B头部的速度方向沿a、b、c、d各点的切线方向,故只有经过a、c两点时速度有可能竖直向下。2.C汽车沿曲线由M向N行驶,需有指向曲线内侧的向心力;速度逐渐减小,说明合力F分解到轨迹切线方向上的分量与速度方向反向,因此选C。3.C蜡块在竖直方向上做匀速直线运动,水平方向上随小车做匀加速直线运动,故合运动轨迹为类平抛运动轨迹,又知其所受合外力方向水平向右,则C正确。4.A前2s内物体只受沿x轴方向的作用力,故沿x轴做匀加速直线运动,其加速度为ax=2m/s2,位移为x1=12axt12=4m。后2s内物体沿x轴方向做匀速直线运动,位移为x2=axt1·t2=8m,沿y轴方向做匀加速直线运动,加速度为ay=2m/s2,位移为y=12ayt22=5.Cv2的方向是沿河岸的,要使船能行驶到对岸的码头,需要使船的实际速度即v1和v2的合速度与河岸垂直,也就是与v2垂直,如图所示。6.D设船在静水中的速度为v1,河宽为d,河水的流速为v2,船头垂直河岸渡河时间最短,最短时间为t=dv1=3037.A将物体B向左的速度vB根据其效果分解为如图所示的两个分速度v1和v2,其中v2=vA,又因v2=vBcosθ,当物体B向左匀速运动时,vB大小不变,θ变小,cosθ增大,所以v2增大,vA增大,则物体A向上做加速运动,由牛顿第二定律得FT-mg=ma,可知:FT=mg+ma>mg,故A正确。8.C如图,把人的速度沿绳和垂直绳的方向分解,由三角形知识得v船=vcosα,所以C正确,A、B、D错误。9.答案(1)见解析图(2)5×10-2m/s2(3)2解析(1)蜡块在竖直方向做匀速直线运动,在水平方向向右做匀加速直线运动,根据题中的数据画出蜡块4s内的运动轨迹如图所示。(2)由于玻璃管向右为匀加速平移,根据Δx=aT2可求得加速度,由题中数据可得:Δx=5.0cm,相邻时间间隔为T=1s,则a=ΔxT2=5×10(3)由运动的独立性可知,竖直方向的速度为vy=0.10m1s水平方向做匀加速直线运动,2s时蜡块的水平速度为vx=at2=0.1m/s则2s时蜡块的速度大小v=vx2+综合提能1.D以帆板为参考系时,帆船相对于帆板同时具有向正北的速度v与向正东的速度v,故由平行四边形定则可知,帆船相对于帆板的速度大小为2v,方向为北偏东45°,D正确。2.B跳伞运动员在空中受到重力,其大小不变且方向竖直向下,还受到空气阻力,其方向始终与速度方向相反,大小随速度的增大而增大,反之则减小。在水平方向上,运动员受到的合力是空气阻力在水平方向上的分力,故可知运动员在水平方向上做加速度逐渐减小的减速运动。在竖直方向上,运动员在重力与空气阻力的共同作用下先做加速度减小的加速运动,后做匀速运动。由以上分析结合v-t图像的性质可知只有B选项正确。3.A物块与杆接触点B处的速度v可分解为垂直于杆方向的速度v⊥和平行于杆方向的速度,v⊥=v·sinθ,B点绕O点运动的线速度大小等于v⊥,杆转动的角速度ω=v⊥OB=v·sinθhsin4.BD在运动的合成与分解中合运动与分运动具有等时性,当