高考物理课标版一轮复习考点规范练10曲线运动运动的合成与分解

考点规范练10曲线运动运动的合成与分解一、单项选择题1.(2017·山东青岛一模)如图所示,光滑水平面内的xOy直角坐标系中,一质量为1kg的小球沿x轴正方向匀速运动,速度大小为1m/s,经过坐标原点O时,小球受到的一沿y轴负方向、大小为1N的恒力F突然撤去,其他力不变,则关于小球的运动,下列说法正确的是()A.做变加速曲线运动B.任意两段时间内速度变化大小都相等C.经过x、y坐标相等的位置时所用时间为1sD.1s末小球的速度大小为m/s2.如图所示,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一块橡皮,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针转动)。某段时间圆盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止。在这段时间内,关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中,正确的是()3.如图所示,当汽车静止时,车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动。现汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动,在甲种状态启动后的t1时刻,乘客看到雨滴从B处离开车窗,在乙种状态启动后的t2时刻,乘客看到雨滴从F处离开车窗,F为AB的中点。则t1∶t2为()A.2∶1 B.1∶C.1∶ D.1∶(1)4.在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为0、加速度为a的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动,经过时间t,猴子沿杆向上移动的高度为h,人顶杆沿水平地面移动的距离为x,如图所示。关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是()A.相对地面的运动轨迹为直线B.相对地面做变加速曲线运动C.t时刻猴子对地速度的大小为v0+atD.t时间内猴子对地的位移大小为5.小船过河时,船头偏向上游与水流方向成α角,船相对静水的速度为v,其航线恰好垂直于河岸。现水流速度稍有增大,为保持航线不变,且准时到对岸,下列措施中可行的是()A.增大α角,增大船速vB.减小α角,增大船速vC.减小α角,保持船速v不变D.增大α角,保持船速v不变6.(2017·山东菏泽模拟)光滑水平面上有一直角坐标系,质量m=4kg的质点静止在坐标原点O处。先用沿x轴正方向的力F1=8N作用了2s;然后撤去F1,并立即用沿y轴正方向的力F2=24N作用1s,则质点在这3s内的轨迹为图中的()7.如图所示,细线一端固定在天花板上的O点,另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿。现将CD光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度v匀速移动,移动过程中,CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边沿。当悬线与竖直方向的夹角为θ时,小球上升的速度大小为()A.vsinθ B.vcosθC.vtanθ D.vcotθ二、多项选择题8.质量为m的物体,在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F1、F2不变,仅将F3的方向改变90°(大小不变)后,物体可能做()A.加速度大小为的匀变速直线运动B.加速度大小为的匀变速直线运动C.加速度大小为的匀变速曲线运动D.匀速直线运动9.小船横渡一条两岸平行的河流,船本身提供的速度(即静水速度)大小不变、船身方向垂直于河岸,水流速度与河岸平行,已知小船的运动轨迹如图所示,则()A.越接近河岸水流速度越小B.越接近河岸水流速度越大C.无论水流速度是否变化,这种渡河方式用时最短D.该船渡河的时间会受水流速度变化的影响10.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弓箭速度为v2,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B.运动员放箭处离目标的距离为C.箭射到固定目标的最短时间为D.箭射到固定目标的最短时间为11.如图所示,A、B两球分别套在两光滑的水平直杆上,两球通过一轻绳绕过一定滑轮相连,现在将A球以速度v向左匀速移动,某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β,下列说法正确的是()A.此时B球的速度为vB.此时B球的速度为vC.在β增大到90°的过程中,B球做匀速运动D.在β增大到90°的过程中,B球做加速运动三、非选择题12.如图所示,在竖直平面的xOy坐标系中,Oy竖直向上,Ox水平。设平面内存在沿x轴正方向的恒定风力。一小球从坐标原点沿Oy方向竖直向上抛出,初速度为v0=4m/s,不计空气阻力,到达最高点的位置如图中M点所示,(坐标格为正方形,g取10m/s2)求:(1)小球在M点的速度大小v1;(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x轴时的位置N;(3)小球到达N点的速度v2的大小。13.在一光滑的水平面上建立xOy平面坐标系,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xt图象和vyt图象分别如图所示,求:(1)运动后4s内质点的最大速度;(2)4s末质点离坐标原点的距离。##考点规范练10曲线运动运动的合成与分解1.D解析当恒力F撤去后,剩下的力的合力沿y轴正方向,小球将做匀变速曲线运动,选项A错误;因加速度不变,故小球在任意两段相等时间内速度变化大小都相等,选项B错误;经过x、y坐标相等的位置时满足v0t=t2,解得t=2s,选项C错误;1s末小球沿y方向的速度大小vy=t=1m/s,则合速度v=m/s,选项2.C解析因为做曲线运动的物体所受的合力要指向轨迹凹侧,圆盘转速不断增大,且橡皮块仍相对圆盘静止,故橡皮块所受合力的分力之一是指向圆心充当向心力,分力之二是与运动的方向相同,故C正确。3.A解析雨滴在竖直方向的分运动为匀速直线运动,其速度大小与水平方向的运动无关,故t1∶t2==2∶1。A正确。4.D解析猴子在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,合速度方向与合加速度方向不在同一直线上,其运动轨迹为抛物线;因为猴子受到的合外力恒定(因为加速度恒定),所以相对地面猴子做的是匀变速曲线运动;t时刻猴子对地速度的大小为vt=;t时间内猴子对地的位移大小为s=,选项D对。5.A解析保持航线不变,且准时到达对岸,即船的合速度大小和方向均不变,由图可知,当水流速度v水增大时,应使角α增大,v也增大,故选A。6.D解析质点在F1的作用下由静止开始从坐标系的原点O沿+x轴方向做匀加速运动,加速度a1==2m/s2,2s后的速度为v1=at1=4m/s,位移x1=a1=4m,2s后物体在+x轴方向匀速运动,过1s后的x2=v1t2=4m,在+y方向加速运动,加速度a2==6m/s2,方向向上,1s的位移y=a2=3m7.A解析将光盘水平向右移动的速度v分解为沿细线方向的分速度和垂直于细线方向的分速度,而小球上升的速度大小与速度v沿细线方向的分速度大小相等,故可得v球=vsinθ,A正确。8.BC解析物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动,必有F3与F1、F2的合力等大反向,当F3大小不变,方向改变90°时,F1、F2的合力大小和方向不变,与改变方向后的F3夹角为90°,故F合=F3,加速度a=。若原速度方向与F合方向共线,则物体做匀变速直线运动;若原速度方向与F合方向不共线,则物体做匀变速曲线运动,综上所述选B、C。9.AC解析由船的运动轨迹可知,小船在沿河岸方向是先做加速运动后做减速运动,故河流的中心水流速度最大,越接近河岸水流速度越小,故A正确,B错误;由于船头垂直河岸,则这种方式过河的时间最短,C正确;船过河的时间与水流速度无关,D错误。10.BC解析要想使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,C对,D错;运动员放箭处离目标的距离为,又x=v1t=v1,故,A错误,B正确。11.AD解析由于绳连接体沿绳方向的速度大小相等,因此vcosα=vBcosβ,解得vB=v,A项正确,B项错误;在β增大到90°的过程中,α在减小,因此B球的速度在增大,B球在做加速运动,C项错误,D项正确。12.解析(1)设正方形的边长为s0。竖直方向做竖直上抛运动,v0=gt1,2s0=t1,解得s0=0.4m。水平方向做匀加速直线运动,3s0=t1,解得v1(2)由竖直方向的对称性可知,小球再经过t1到x轴,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,由x1∶x2=1∶22可知,小球回到x轴时落到x=12处,位置N的坐标为(12,0)。(3)到N点时竖直分速度大小为v0=4m/s,水平分速度vx=a水平tN=2v1=12m/s,故v2答案(1)6m/s(2)(12,0)(3)4m/s13.解析(1)由题图可知,质点沿x轴正方向做匀速直线运动,速度大小为vx==2m/s,在运动后的4s内,沿y轴方向运动的最大速度为4m/s,则运动后4s内质点运动的最大速度有v(2)0~2s内质点沿y轴正