山東省2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)規(guī)范練10 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 新人教版

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1、課時(shí)規(guī)范練10　曲線運(yùn)動(dòng)　運(yùn)動(dòng)的合成與分解 基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練 1.(對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的理解)關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是(　　) A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向必定變化 B.速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng) C.加速度恒定的運(yùn)動(dòng)不可能是曲線運(yùn)動(dòng) D.加速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng) 答案A 解析做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度大小不一定變化,但速度方向必定變化,A正確;速度變化的運(yùn)動(dòng)可能是速度方向在變,也可能是速度大小在變,不一定是曲線運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;加速度恒定的運(yùn)動(dòng)可能是勻變速直線運(yùn)動(dòng),也可能是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤;加速度變化的運(yùn)動(dòng)可能是變速直線運(yùn)動(dòng),也可能是變速曲線運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。 2.(曲線運(yùn)動(dòng)

2、的軌跡判斷)一質(zhì)點(diǎn)以水平向右的恒定速度通過P點(diǎn)時(shí)受到一個(gè)恒力F的作用,則此后該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡不可能是圖中的(　　) A.a B.b C.c D.d 答案A 解析當(dāng)恒力沿水平方向作用于P點(diǎn)時(shí),質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡可以是c;當(dāng)恒力向下作用于P點(diǎn)時(shí),質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡可以是b;當(dāng)恒力向上作用于P點(diǎn)時(shí),質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡可以是d;質(zhì)點(diǎn)的速度不能突變,所以不可能的是a。 3.(合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)判斷)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

3、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(　　) 答案D 解析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,曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):所受的合外力要指向圓弧內(nèi)側(cè),對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡可能為D。 4.(多選)(對(duì)合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的理解)(2018·蘇州期中調(diào)研)一物體在xOy平面內(nèi)從坐標(biāo)原點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),沿x軸和y軸方向運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖甲、乙所示,則物體在0~t0時(shí)間內(nèi)(　　) A.做勻變速運(yùn)動(dòng) B.做非勻變速運(yùn)動(dòng) C.運(yùn)動(dòng)的軌跡可能如圖丙所示 D.運(yùn)動(dòng)的軌跡可能如圖丁所示

4、答案AC 解析由題圖知物體在x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),加速度為零,合力為零;在y軸方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度恒定,合力恒定,所以物體所受的合力恒定,一定做勻變速運(yùn)動(dòng),故A正確,B錯(cuò)誤;曲線運(yùn)動(dòng)中合外力方向與速度方向不在同一直線上,而且指向軌跡彎曲的凹側(cè).由上分析可知,物體的合力沿-y軸方向,而與初速度不在同一直線上,則物體做曲線運(yùn)動(dòng),根據(jù)合力指向軌跡的凹側(cè)可知,丙圖是可能的,故C正確,D錯(cuò)誤。 5.(小船過河)(2019·黑龍江哈爾濱三中一調(diào))已知河水自西向東流動(dòng),流速為v1,小船在靜水中的速度為v2,且v2>v1,用小箭頭表示船頭的指向及小船在不同時(shí)刻的位置,虛線表示小船過河的路徑,則下

5、圖中可能的是(　　) 答案C 解析船在河流中的實(shí)際速度是船在靜水中的速度和河流中流水速度的合速度。船速方向向前,合速度應(yīng)斜向右,故A項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確。由于水流方向向東,船頭方向與運(yùn)動(dòng)方向不同向,運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)該偏向右邊,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。由于水流方向向東,合速度應(yīng)偏向東邊,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.(運(yùn)動(dòng)的合成與分解)(2018·深圳高級(jí)中學(xué)月考)質(zhì)量為m的物體P置于傾角為θ1的固定光滑斜面上,輕細(xì)繩跨過光滑定滑輪分別連接著P與小車,P與滑輪間的細(xì)繩平行于斜面,小車以速率v水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小車與滑輪間的細(xì)繩和水平方向成夾角θ2時(shí)(如圖),下列判斷正確的是(　　) A.P的速率為v B.

6、P的速率為vcos θ2 C.繩的拉力等于mgsin θ1 D.繩的拉力小于mgsin θ1 答案B 解析將小車速度沿繩子和垂直繩子方向分解為v1、v2,P的速率等于v1=vcosθ2,A錯(cuò)誤、B正確;小車向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),θ減小,P的速率增大,繩的拉力大于mgsinθ1,C、D錯(cuò)誤。故選B。 7. (多選)(繩端速度分解)(2019·遼寧沈陽東北育才中學(xué)一模)如圖所示,A、B兩球分別套在兩光滑的水平直桿上,兩球通過一輕繩繞過一定滑輪相連,現(xiàn)在將A球以速度v向左勻速移動(dòng),某時(shí)刻連接兩球的輕繩與水平方向的夾角分別為α、β,下列說法正確的是(　　) A.此時(shí)B球的速度為v B.

7、此時(shí)B球的速度為v C.在β增大到90°的過程中,B球做勻速運(yùn)動(dòng) D.在β增大到90°的過程中,B球做加速運(yùn)動(dòng) 答案AD 解析由于繩連接體沿繩方向的速度大小相等,因此vcosα=vBcosβ,解得vB=v,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在β增大到90°的過程中,α在減小,因此B球的速度在增大,B球在做加速運(yùn)動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。 8.(多選)(運(yùn)動(dòng)的合成與分解)(2018·江蘇泰州中學(xué)月考)《奔跑吧兄弟》攝制組來到南京體育學(xué)院,小鄧同學(xué)應(yīng)邀參加一項(xiàng)轉(zhuǎn)盤投球游戲,如圖所示,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的大轉(zhuǎn)盤圓心O點(diǎn)放有一個(gè)鐵桶,小鄧站在轉(zhuǎn)盤上的P點(diǎn)把籃球水平拋向鐵桶,籃球總能落入桶中。設(shè)籃球拋出時(shí)相對(duì)轉(zhuǎn)盤

8、的速度方向與OP連線的夾角為θ,下列說法正確的是(　　) A.籃球拋出時(shí)速度可能沿a方向 B.籃球拋出時(shí)速度可能沿b方向 C.若轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速變大,保持籃球拋出點(diǎn)的高度不變,θ角可能變小 D.若轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速變大,降低籃球拋出點(diǎn)的高度,θ角可能保持不變 答案AD 解析根據(jù)速度的合成可以知道,轉(zhuǎn)盤的速度和拋出時(shí)籃球速度的合速度一定指向O點(diǎn),根據(jù)速度的合成可以知道,籃球拋出時(shí)速度可能沿a方向,不可能沿b方向,所以A正確,B錯(cuò)誤;若轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速變大,還能進(jìn)入鐵桶,說明合速度的方向不變,根據(jù)速度的合成可以知道,水平方向的合速度增大,在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),如果高度不變,下落時(shí)間就不變,不可能投進(jìn)鐵桶,故

9、C錯(cuò)誤;如果高度減小,下落時(shí)間就減小,根據(jù)x=vt可以知道能投進(jìn)鐵桶,因?yàn)楹纤俣鹊姆较虿蛔?故籃球拋出時(shí)相對(duì)轉(zhuǎn)盤的速度方向與OP連線的夾角θ就不變,所以D正確。 素養(yǎng)綜合練 9.(多選)河水的流速與離河岸距離d(d為離某一側(cè)河岸的距離)的關(guān)系如圖甲所示,船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,若船以最短時(shí)間渡河,則下列判斷正確的是(　　) A.船渡河的最短時(shí)間是100 s B.船在河水中的最大速度是5 m/s C.船在河水中航行的軌跡是一條直線 D.船在行駛過程中,船頭始終與河岸垂直 答案ABD 解析由圖甲可看出,河寬為300m,船在靜水中的速度為3m/s,則渡河的最短時(shí)間

10、tmin=s=100s,A正確;由圖甲看出,河水的最大流速v1max=4m/s,因此船在河水中的最大速度vmax=m/s=5m/s,B正確;由圖甲看出,船在河水的流向上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),故船在河水的流向上所受外力不等于零,此外力與船的初速度不在一條直線上,因此船在河水中航行的軌跡是一條曲線,C錯(cuò)誤;只有船頭始終與河岸垂直時(shí),船渡河所用的時(shí)間才最短,D正確。 10.光滑水平面上有一直角坐標(biāo)系,質(zhì)量m=4 kg的質(zhì)點(diǎn)靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)O處。先用沿x軸正方向的力F1=8 N作用了2 s;然后撤去F1,并立即用沿y軸正方向的力F2=24 N作用1 s,則質(zhì)點(diǎn)在這3 s內(nèi)的軌跡為圖中

11、的(　　) 答案D 解析質(zhì)點(diǎn)在前2s內(nèi)沿x軸正方向的加速度a1=m/s2=2m/s2,此段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移x1=a1×2×22m=4m,2s末質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)為(4,0),此時(shí)的速度大小v=a1t1=2×2m/s=4m/s,方向沿x軸正方向;力F2使質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向產(chǎn)生的加速度a2=m/s2=6m/s2,因力F2的方向與2s末的速度方向垂直,故質(zhì)點(diǎn)從第2s末開始做類平拋運(yùn)動(dòng),第3s內(nèi)沿x軸正方向發(fā)生的位移大小x2=vt2=4×1m=4m,沿y軸正方向發(fā)生的位移大小y=a2×6×12m=3m。綜上所述,正確選項(xiàng)為D。 11.一物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),它在x方向和y方向上的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度

12、—時(shí)間圖象如圖所示。 (1)判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì); (2)計(jì)算物體的初速度大小; (3)計(jì)算物體在前3 s內(nèi)和前6 s內(nèi)的位移大小。 答案(1)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)　(2)50 m/s (3)30 m　180 m 解析(1)由題圖可知,物體在x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),y軸方向做勻變速運(yùn)動(dòng),先減速再反向加速,所以物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。 (2)vx0=30m/s,vy0=-40m/s v0==50m/s。 (3)x3=vxt=90m。 |y3|=||t=60m 則x==30m x6=vxt'=180m y6=t'=×6m=0, 則x'=180m。 12.如圖甲所示,在一端封

13、閉、長約1 m的玻璃管內(nèi)注滿清水,水中放一個(gè)蠟燭塊,將玻璃管的開口端用膠塞塞緊。然后將這個(gè)玻璃管倒置,在蠟塊沿玻璃管上升的同時(shí),將玻璃管水平向右移動(dòng)。假設(shè)從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí),蠟塊在玻璃管內(nèi)每1 s上升的距離都是10 cm,玻璃管向右勻加速平移,每1 s通過的水平位移依次是2.5 cm,7.5 cm,12.5 cm,17.5 cm。圖乙中,y表示蠟塊豎直方向的位移,x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移,t=0時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)。 (1)請(qǐng)?jiān)趫D乙中描繪出蠟塊4 s內(nèi)的軌跡; (2)求出玻璃管向右平移的加速度a; (3)求t=2 s時(shí)蠟塊的速度v2。 答案(1)見解析圖　(2)5×10-2 m/s2　(3)0.14 m/s 解析(1)如圖 (2)因Δs=aT2 所以a==5×10-2m/s2 (3)vy==0.1m/s vx=at=5×10-2×2m/s=0.1m/s v2=m/s=0.14m/s。 9