2021优化方案高三物理复习课时作业-曲线运动-运动的合成与分解2

1．(2021年广东茂名质检)物体在做曲线运动的过程中，一定变化的物理量是()A．动能B．速度C．加速度D．合外力解析：选B.物体做曲线运动，至少速度方向变化，所以B正确．2．(2021年广东江门调研)在一辆静止在水平地面上的汽车里有一个小球从高处自由下落，下落一半高度时汽车突然向右匀加速运动，站在车厢里的人观测到小球的运动轨迹是图4－1－16中的()图4－1－16解析：选C.开始时小球相对观察者是做自由落体运动，当车突然加速时，等效成小球相对汽车向左突然加速，刚开始加速时，水平方向的相对速度较小，随着时间的延长，水平方向的相对速度逐渐增大，故观察者看到的小球运动轨迹应该是C图．3．(2021年中山四校联考)某人以一定速度始终垂直河岸向对岸游去，当河水匀速流动时，他所游过的路程，过河所用的时间与水速的关系是()A．水速大时，路程长，时间长B．水速大时，路程长，时间短C．水速大时，路程长，时间不变D．路程、时间与水速无关解析：选C.由运动的独立性原理，人过河时所用的时间是由垂直于河岸方向的速度决定的，与水流的速度无关，水速增大时，过河时间不变，A、B不正确．水流速度增大时，人的合速度与河岸的夹角变小，由几何关系可知，过河的位移变大，路程变长，C正确，D不正确．4．质量为1kg的物体在水平面内做曲线运动，该物体在互相垂直方向上的两分运动的速度－时间图象分别如图4－1－17所示，那么以下说法正确的选项是()图4－1－17A．2s末质点速度大小为7m/sB．质点所受的合外力大小为3NC．质点的初速度大小为5m/sD．质点初速度的方向与合外力方向垂直解析：选D.2秒末质点在x、y方向的分速度分别为vx＝3m/s、vy＝4m/s，质点的速度v＝eq\r(vx2＋vy2)＝5m/s，A选项错误；质点的加速度a＝ax＝eq\f(3－0,2)m/s＝1.5m/s2，质点受到的合外力F＝ma＝1×1.5N＝1.5N，B选项错误；质点的初速度大小v0＝eq\r(v0x2＋v0y2)＝4m/s，C选项错误；质点初速度方向沿y方向，合力方向沿x方向，相互垂直，D选项正确．5．某人站在自动扶梯上，经过t1时间从一楼升到二楼，如果自动扶梯不运动，人沿着扶梯从一楼走到二楼的时间为t2.现使自动扶梯正常运动，人也保持原有速度沿扶梯向上走，那么人从一楼到二楼的时间是()A．t2－t1B.eq\f(t1－t2,t2－t1)C.eq\f(t1t2,t1＋t2)D.eq\r(\f(t12＋t22,2))解析：选C.扶梯运动的速度v1＝eq\f(h,t1)，人运动的速度v2＝eq\f(h,t2)，所求情况下的速度v3＝v1＋v2，所以t＝eq\f(h,v3)＝eq\f(t1t2,t1＋t2).图4－1－186．一条自西向东的河流，南北两岸分别有两个码头A、B，如图4－1－18所示．河宽为80m，河水流速为5m/s，两个码头A、B沿水流的方向相距100m．现有一只船，它在静水中的行驶速度为4m/s，假设使用这只船渡河，且沿直线运动，那么()图4－1－18A．它可以正常来往于A、B两个码头B．它只能从A驶向B，无法返回C．它只能从B驶向A，无法返回D．无法判断解析：选B.由于河宽d＝80m，A、B间沿水流方向的距离为l＝100m，所以当船头指向正对岸时有eq\f(d,l)＝eq\f(v船,v水)，此时合速度刚好沿AB的连线，可以使船从A运动到B，假设从B向A运动，那么由于水速大于船速，不管船向哪个方向，那么渡船均不可能回到A点，只可能向下游运动．应选项B正确．7．如图4－1－19所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B.在直升机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离以l＝H－t2(式中H为直升机A离地面的高度，各物理量的单位均为国际单位制单位)规律变化，那么在这段时间内()图4－1－19A．悬索的拉力等于伤员的重力图4－1－19B．悬索不可能是竖直的C．伤员做加速度大小、方向均不变的曲线运动D．伤员做加速度大小增加的直线运动解析：选C.由l＝H－t2知，伤员向上做匀加速运动，悬索拉力大于伤员的重力，故A错；由于水平方向上匀速运动，悬索保持竖直，故B错；伤员在竖直方向匀加速运动，水平方向匀速运动，故合运动为匀变速曲线运动，故C对D错．8．图4－1－20中，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连．由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度v1≠0，假设这时B的速度为v2，那么()图4－1－20A．v2＝v1B．v2>v1图4－1－20C．v2≠0D．v2＝0解析：选D.环上升过程其速度v1可分解为两个分速度v∥和v⊥，如下图，其中v∥为沿绳方向的速度，其大小等于重物B的速度v2；v⊥为绕定滑轮转动的线速度．关系式为v2=v1cosθ，θ为v1与v∥间的夹角．当A上升至与定滑轮的连线水平的位置时，θ=90°，cosθ=0，即此时v2=0，D正确．9．A、B两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上，现物体A以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别是α、β时，如图4－1－21所示．物体B的运动速度vB为(绳始终有拉力)()图4－1－21A．v1sinα/sinβB．v1cosα/sinβC．v1sinα/cosβD．v1cosα/cosβ解析：选D.设物体B的运动速度为vB，此速度为物体B合运动的速度，根据它的实际运动效果两分运动分别为：沿绳收缩方向的分运动，设其速度为v绳B；垂直绳方向的圆周运动，速度分解如下图，那么有vB＝eq\f(v绳B,cosβ)①物体A的合运动对应的速度为v1，它也产生两个分运动效果，分别是：沿绳伸长方向的分运动，设其速度为v绳A；垂直绳方向的圆周运动，它的速度分解如下图，那么有v绳A=v1cosα②由于对应同一根绳，其长度不变，故：v绳B＝v绳A③根据①②③式解得：vB＝v1cosα/cosβ.选项D正确．10．(2021年广州模拟)宽9m的成型玻璃以2m/s的速度连续不断地向前进行，在切割工序处，金刚割刀的速度为10m/s，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，那么：(1)金刚割刀的轨道应如何控制？(2)切割一次的时间多长？(3)所生产的玻璃板的规格是怎样的？解析：(1)由题目条件知，割刀运动的速度是实际的速度，所以为合速度．其分速度的效果恰好相对玻璃垂直切割．设割刀的速度v2的方向与玻璃板速度v1的方向之间的夹角为θ，如下图．要保证割下均是矩形的玻璃板，那么由v2是合速度得v1=v2cosθ图4－1－2211．如图4－1－22所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B，两球的质量均为m，两球半径忽略不计，杆AB的长度为l，现将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球B，使小球B在水平地面上由静止向右运动，求当A球沿墙下滑距离为eq\f(l,2)时A、B两球的速度vA和vB.(不计一切摩擦)图4－1－22解析：A、B两球速度的分解情况如下图，由题意知，θ＝30°，由运动的合成与分解得vAsinθ＝vBcosθ①答案：eq\f(1,2)eq\r(3gl)eq\f(1,2)eq\r(gl)12．河宽l＝300m，水速u＝1m/s，船在静水中的速度v＝3m/s，欲分别按以下要求过河时，船的航向应与河岸成多大角度？过河时间是多少？(1)以最短时间过河；(2)以最小位移过河；(3)到达正对岸上游100m处．解析：(1)以最短时间渡河时，船头应垂直于河岸航行，即与河岸成90°角．最短时间为t＝eq\f(l,v)＝eq\f(300,3)s＝100s.(2)以最小位移过河，船的实际航向应垂直河岸