2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)題型歸納與變式演練 專題07 曲線運(yùn)動(dòng)及其實(shí)例分析(含解析)

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1、專題07 曲線運(yùn)動(dòng)及其實(shí)例分析 【專題導(dǎo)航】 目錄 熱點(diǎn)題型一 曲線運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)分析 1 熱點(diǎn)題型二 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 3 熱點(diǎn)題型三 運(yùn)動(dòng)分解中的兩類實(shí)例模型 5 小船渡河問(wèn)題 5 繩(桿)端速度分解模型 9 【題型歸納】 熱點(diǎn)題型一 曲線運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)分析 1.合力方向與軌跡的關(guān)系 無(wú)力不彎曲,彎曲必有力.曲線運(yùn)動(dòng)軌跡始終夾在合力方向與速度方向之間,而且向合力的方向彎曲,或者說(shuō)合力的方向總是指向軌跡的“凹”側(cè). 2.合力方向與速率變化的關(guān)系 (1)軌跡特點(diǎn):軌跡在速度方向和合力方向之間,且向合力方向一側(cè)彎曲。 (2)合力的效果:合力沿切線方向的分力改變速度的

2、大小,沿徑向的分力改變速度的方向。 ①當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為銳角時(shí),物體的速率將增大。 ②當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí),物體的速率將減小。 ③當(dāng)合力方向與速度方向垂直時(shí),物體的速率不變。(舉例:勻速圓周運(yùn)動(dòng)) 【例1】(2019·牡丹江一中月考)雙人滑運(yùn)動(dòng)員在光滑的水平冰面上做表演,甲運(yùn)動(dòng)員給乙運(yùn) 動(dòng)員一個(gè)水平恒力F,乙運(yùn)動(dòng)員在冰面上完成了一段優(yōu)美的弧線MN.vM與vN正好成90°角, 則此過(guò)程中,乙運(yùn)動(dòng)員受到甲運(yùn)動(dòng)員的恒力可能是圖中的 (  ) A.F1 B.F2 C.F3 D.F4

3、【答案】 C 【解析】 根據(jù)圖示物體由M向N做曲線運(yùn)動(dòng),物體在vM方向的速度減小,同時(shí)在vN方向的速度增大,故合外力的方向指向F2方向下方,故F3的方向可能是正確的,C正確,A、B、D錯(cuò)誤. 【變式1】.(2019·金華聯(lián)考)春節(jié)期間人們放飛孔明燈表達(dá)對(duì)新年的祝福,如圖甲所示,孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運(yùn)動(dòng),在水平Ox方向做勻速運(yùn)動(dòng),孔明燈的運(yùn)動(dòng)軌跡可能為圖乙中的(  ) A.直線OA B.曲線OB C.曲線OC D.曲線OD 【答案】D 【解析】孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運(yùn)動(dòng),在水平Ox方向做勻速運(yùn)動(dòng),則合

4、外力沿Oy方向,所以合運(yùn)動(dòng)的加速度方向沿Oy方向,但合速度方向不沿Oy方向,故孔明燈做曲線運(yùn)動(dòng),結(jié)合合力指向軌跡內(nèi)側(cè)可知軌跡可能為曲線OD,故D正確. 【變式2】圖示為質(zhì)點(diǎn)做勻變速運(yùn)動(dòng)的軌跡示意圖,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好垂直。則質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是( ) A. 質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的速率比D點(diǎn)大 B. 質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能 C. 質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的加速度比B點(diǎn)的加速度大 D. 質(zhì)點(diǎn)從B到E過(guò)程中加速度方向與速度方向的夾角一直減小 【答案】AD 【解析】質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直,速度沿D點(diǎn)軌

5、跡的切線方向,則知加速度斜向左上方,合外力也斜向左上方,質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),合外力恒定不變,質(zhì)點(diǎn)由A到D過(guò)程中,合外力做負(fù)功,由動(dòng)能定理可得,C點(diǎn)的速度比D點(diǎn)速度大,質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能,故A正確,B錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),則有加速度不變,所以質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的加速度與B點(diǎn)相同,故C錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)從B到E過(guò)程中加速度方向與速度方向的夾角一直減小,故D正確。所以AD正確,BC錯(cuò)誤。 熱點(diǎn)題型二 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1.合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 等時(shí)性 各分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間與合運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等 獨(dú)立性 一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng),各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行,不受其他分運(yùn)動(dòng)的影響

6、 等效性 各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有完全相同的效果 2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解的運(yùn)算法則 運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指描述運(yùn)動(dòng)的各物理量即位移、速度、加速度的合成與分解,由于它們均是矢量,故合成與分解都遵循平行四邊形定則. 3.合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷 4.兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷 兩個(gè)互成角度的分運(yùn)動(dòng) 合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng) 勻速直線運(yùn)動(dòng) 一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)、一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng) 勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 勻加速直線運(yùn)動(dòng) 兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng) 如果v合與a合共線,為勻變速直線運(yùn)動(dòng) 兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng) 如果

7、v合與a合不共線,為勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 【例2】(2019·上海閘北調(diào)研)質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面上做曲線運(yùn)動(dòng),在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(  ) A.質(zhì)點(diǎn)的初速度為5 m/s B.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3 N,做勻加速曲線運(yùn)動(dòng) C.2 s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6 m/s D.2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移大小約為12 m 【答案】ABD 【解析】.由x方向的速度圖象可知,在x方向的加速度為1.5 m/s2,受力Fx=3 N,由y方向的位移圖象可知在y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為vy=4 m/s,受力Fy=0.因此質(zhì)點(diǎn)的初速度為5 m/s,A選項(xiàng)

8、正確;受到的合外力為3 N,顯然,質(zhì)點(diǎn)初速度方向與合外力方向不在同一條直線上,B選項(xiàng)正確;2 s末質(zhì)點(diǎn)速度應(yīng)該為v= m/s=2 m/s,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;2 s內(nèi)x方向上位移大小x=vxt+at2=9 m,y方向上位移大小y=8 m,合位移大小l== m≈12 m,D選項(xiàng)正確. 【變式1】(2019·山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)段考)一物體在以xOy為直角坐標(biāo)系的平面上運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)規(guī)律為x=-2t2 -4t,y=3t2+6t(式中的物理量單位均為國(guó)際單位),關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是 (  ) A.物體在x軸方向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng) B.物體在y軸方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng) C.物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是

9、一條直線 D.物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條曲線 【答案】BC 【解析】對(duì)應(yīng)位移時(shí)間公式x=v0t+at2,x=-2t2-4t,y=3t2+6t,可得初速度:v0x=-4 m/s,v0y=6 m/s;加速度:ax=-4 m/s2,ay=6 m/s2;物體在x軸上分運(yùn)動(dòng)的初速度和加速度同方向,是勻加速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;物體在y軸方向的初速度和加速度同方向,是勻加速直線運(yùn)動(dòng),故B正確;題中分運(yùn)動(dòng)的初速度和加速度數(shù)值完全相同,故合運(yùn)動(dòng)的初速度方向與加速度方向相同,故合運(yùn)動(dòng)一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng),故C正確,D錯(cuò)誤. 【變式2】(2019·湖南衡陽(yáng)八中模擬)在民族運(yùn)動(dòng)會(huì)中有一個(gè)騎射

10、項(xiàng)目,運(yùn)動(dòng)員彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo).假設(shè)運(yùn)動(dòng)員騎馬奔馳的速度為v1,運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的箭速度為v2.跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d.則(  ) A.要想命中目標(biāo)且箭在空中飛行時(shí)間最短,運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為 B.要想命中目標(biāo)且箭在空中飛行時(shí)間最短,運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為 C.箭射到目標(biāo)的最短時(shí)間為 D.只要擊中側(cè)向的固定目標(biāo),箭在剛射出時(shí)的速度大小一定為v= 【答案】BC 【解析】.當(dāng)箭射出的方向垂直于馬奔跑的方向時(shí),箭射到目標(biāo)時(shí)間最短,所以最短時(shí)間為t=,箭在沿馬奔跑的方向上的位移為x=v1t=d,所以放箭處距離目標(biāo)的距離為s==,故A錯(cuò)誤,B、C正確;根據(jù)速

11、度的合成可知只有箭垂直于馬奔跑的方向射出時(shí)初速度為v0=,而擊中目標(biāo)不止這一種射出方式,故D錯(cuò)誤. 【變式3】如圖,圖甲所示,在雜技表演中,猴子沿豎直桿向上運(yùn)動(dòng),其v-t圖象如圖乙所示.人頂桿沿水平地面運(yùn)動(dòng)的s-t圖象如圖丙所示.若以地面為參考系,下列說(shuō)法中正確的是(  ) A.猴子的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線 B.猴子在2s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) C.t=0時(shí)猴子的速度大小為8m/s D.t=2s時(shí)猴子的加速度為4m/s2 【答案】BD 【解析】豎直方向?yàn)槌跛俣?、加速度的勻減速直線運(yùn)動(dòng),水平方向?yàn)樗俣鹊膭蛩僦本€運(yùn)動(dòng),初速度大小為,方向與合外力方

12、向不在同一條直線上,故做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;t=2s時(shí),,則合加速度為,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。 熱點(diǎn)題型三 運(yùn)動(dòng)分解中的兩類實(shí)例模型 小船渡河問(wèn)題 1.小船渡河問(wèn)題的分析思路 2.小船渡河的兩類問(wèn)題、三種情景 渡河時(shí)間最短 當(dāng)船頭方向垂直于河岸時(shí),渡河時(shí)間最短,最短時(shí)間tmin= 渡河位移最短 如果v船>v水,當(dāng)船頭方向與上游夾角θ滿足v船cos θ=v水時(shí),合速度垂直于河岸,渡河位移最短,等于河寬d 渡河位移最短 如果v船

13、中橫渡,水流速度為2 m/s,船在靜水中的速度為4 m/s. (1)若小船的船頭始終正對(duì)對(duì)岸,它將在何時(shí)、何處到達(dá)對(duì)岸? (2)要使小船到達(dá)正對(duì)岸,應(yīng)如何航行?歷時(shí)多長(zhǎng)? (3)小船渡河的最短時(shí)間為多長(zhǎng)? (4)若水流速度是5 m/s,船在靜水中的速度是3 m/s,則怎樣渡河才能使船漂向下游的距離最短?最短距離是多少? 【答案】見(jiàn)解析 【解析】(1)小船參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),即船隨水漂流的運(yùn)動(dòng)和船在靜水中的運(yùn)動(dòng).因?yàn)榉诌\(yùn)動(dòng)之間具有獨(dú)立性和等時(shí)性,故小船渡河的時(shí)間等于垂直于河岸方向的分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,即t== s=50 s 小船沿水流方向的位移s水=v水t=2×50 m=100 m 即船

14、將在正對(duì)岸下游100 m處靠岸. (2)要使小船到達(dá)正對(duì)岸,合速度v應(yīng)垂直于河岸,如圖甲所示,則 cos θ===,故θ=60° 即船的航向與上游河岸成60°,渡河時(shí)間t== s= s. (3)考慮一般情況,設(shè)船頭與上游河岸成任意角θ,如圖乙所示.船渡河的時(shí)間取決于垂直于河岸方向的分速度v⊥=v船sin θ,故小船渡河的時(shí)間為t=.當(dāng)θ=90°,即船頭與河岸垂直時(shí),渡河時(shí)間最短,最短時(shí)間為tmin=50 s. (4)因?yàn)関船=3 m/s

15、α角,可以看出:α角越大,船漂向下游的距離x′越短.以v水的矢尖為圓心,以v船的大小為半徑畫(huà)圓,當(dāng)合速度v與圓相切時(shí),α角最大. 則cos θ==,故船頭與上游河岸的夾角θ=53° 又==,代入數(shù)據(jù)解得x′≈267 m. 【變式1】(2019·安徽合肥模擬)如圖所示,在寬為H的河流中,甲、乙兩船從相距H,A、B兩個(gè)碼頭同 時(shí)開(kāi)始渡河,船頭與河岸均成60°角,兩船在靜水中的速度大小相等,且乙船恰能沿BC到達(dá)正對(duì)岸的C. 則下列說(shuō)法正確的是(  ) A.兩船不會(huì)相遇       B.兩船在C點(diǎn)相遇 C.兩船在AC的中點(diǎn)相遇 D.兩船在BC的中點(diǎn)相遇 【答案】 D 【解

16、析】 設(shè)兩船在靜水中的速度大小為v,根據(jù)題述乙船恰能沿BC到達(dá)正好岸的C可知,vcos 60°=v水,渡河時(shí)間t==,甲船沿河岸方向分速度vcos 60°=,在渡河時(shí)間t=內(nèi)甲船沿河岸方向位移s=(vcos 60°+v水)t=(+)=,剛好等于A、B兩個(gè)碼頭之間距離的2倍,即兩船在BC的中點(diǎn)相遇,選項(xiàng)D正確A、B、C錯(cuò)誤. 【變式2】如圖所示,河水流動(dòng)的速度為v且處處相同,河寬度為a.在船下水點(diǎn)A的下游距 離為b處是瀑布.為了使小船渡河安全(不掉到瀑布里去),則 (  ) A.小船船頭垂直河岸渡河時(shí)間最短,最短時(shí)間為t= B.小船軌跡垂直河岸渡河位移最小,渡河速度最大,最大速度為v

17、max= C.當(dāng)小船沿軌跡AB渡河時(shí),船在靜水中的最小速度為vmin= D.當(dāng)小船沿軌跡AB渡河時(shí),船在靜水中的最小速度為vmin= 【答案】D 【解析】當(dāng)小船船頭垂直河岸渡河,時(shí)間最短,最短時(shí)間為t=,且t必須小于或等于,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;小船軌跡垂直河岸渡河,位移最小,大小為a,但船頭必須指向上游,合速度不是最大,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;小船沿軌跡AB運(yùn)動(dòng),船在靜水中的速度最小時(shí),速度方向與AB垂直,可得vmin=,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確. 【變式3】.(多選)船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖甲所示,河水的流速與船離河岸的距 離的變化關(guān)系如圖乙所示,則 (  ) A.船渡河的最短時(shí)間6

18、0 s B.要使船以最短時(shí)間渡河,船在行駛過(guò)程中,船頭必須始終與河岸垂直 C.船在河水中航行的軌跡是一條直線 D.船在河水中的最大速度是5 m/s 【答案】BD 【解析】當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí),渡河時(shí)間最短,由乙圖可知河寬為d=300 m,t==100 s,故A錯(cuò)誤,B正確.由于隨水流方向的分速度不斷變化,故合速度的大小和方向也不斷變化,船做曲線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;當(dāng)河水的流速取最大值4 m/s時(shí),合速度最大,船在河水中的最大速度是v= m/s=5 m/s,故D正確. 繩(桿)端速度分解模型 (1)模型特點(diǎn):繩(桿)拉物體或物體拉繩(桿),以及兩物體通過(guò)繩(桿)相連,物體運(yùn)動(dòng)方向與繩(桿

19、)不在一條直線上,求解運(yùn)動(dòng)過(guò)程中它們的速度關(guān)系,都屬于該模型. (2)模型分析 ①合運(yùn)動(dòng)→繩拉物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度v ②分運(yùn)動(dòng)→ (3)解題原則:根據(jù)沿繩(桿)方向的分速度大小相等求解.常見(jiàn)實(shí)例如下: 情景圖示 (注:A沿斜 面下滑) 分解圖示 定量結(jié)論 vB=vAcos θ vAcos θ=v0 vAcos α= vBcos β vBsin α= vAcos α 基本思路 確定合速度(物體實(shí)際運(yùn)動(dòng))→分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律→確定分速度方向→平行四邊形定則求解 (4)解題思路 【例4】如圖所示,做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小車A通過(guò)一根繞過(guò)

20、定滑輪的長(zhǎng)繩吊起一重物B,設(shè)重物和小車速度的大小分別為vB、vA,則(  ) A.vA>vB B.vA<vB C.繩的拉力等于B的重力 D.繩的拉力大于B的重力 【答案】 AD 【解析】小車A向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,小車的速度是合速度,可分解為沿繩方向與垂直于繩方向的速度,如圖所示,由圖可知vB=vAcos θ,則vB<vA,小車向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中θ角減小,vB增大,B向上做加速運(yùn)動(dòng),故繩的拉力大于B的重力.故選項(xiàng)A、D正確. 【變式1】如圖所示,一根長(zhǎng)直輕桿AB在墻角沿豎直墻與水平地面滑動(dòng).當(dāng)AB桿和墻的夾角為θ時(shí),桿的A

21、端沿墻下滑的速度大小為v1,B端沿地面滑動(dòng)的速度大小為v2,則v1、v2的關(guān)系是(  ) A.v1=v2     B.v1=v2cos θ C.v1=v2tan θ D.v1=v2sin θ 【答案】C 【解析】.將A、B兩點(diǎn)的速度分解為沿AB方向與垂直于AB方向的分速度,沿AB方向的速度分別為v1∥和v2∥,由于AB不可伸長(zhǎng),兩點(diǎn)沿AB方向的速度分量應(yīng)相同,則有v1∥=v1cos θ,v2∥=v2sin θ,由v1∥=v2∥,得v1=v2tan θ,選項(xiàng)C正確. 【變式2】如圖所示,人在岸上拉船,不計(jì)繩與輪之間的摩擦,已知船的質(zhì)量為m

22、,水的阻力恒為f,當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時(shí),船的速度為v,此時(shí)人的拉力大小為F,則此時(shí) (  ) A.人拉繩行走的速度為vcos θ B.人拉繩行走的速度為 C.船的加速度為D.船的加速度為 【答案】 AC 【解析】 將船的速度進(jìn)行分解如圖所示,人拉繩行走的速度v人=vcos θ,A對(duì),B錯(cuò);繩對(duì)船的拉力等于人拉繩的力,即繩的拉力大小為F,與水平方向成θ角,因此Fcos θ-f=ma,得a=,C對(duì),D錯(cuò). 【變式3】如圖所示,懸線一端固定在天花板上的O點(diǎn),另一端穿過(guò)一張CD光盤的中央小孔后拴著一個(gè)橡膠球,橡膠球靜止時(shí),豎直懸線剛好挨著水平桌面的邊沿.現(xiàn)將C

23、D光盤按在桌面上,并沿桌面邊緣以速度v勻速移動(dòng),移動(dòng)過(guò)程中,CD光盤中央小孔始終緊挨桌面邊線,當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為θ時(shí),小球上升的速度大小為(  ) A.vsin θ B.vcos θ C.vtan θ D. 【答案】A 【解析】由題意可知,懸線與光盤交點(diǎn)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng),一是沿著懸線方向的運(yùn)動(dòng),二是垂直懸線方向的運(yùn)動(dòng),則合運(yùn)動(dòng)的速度大小為v,由數(shù)學(xué)三角函數(shù)關(guān)系,則有v線=vsin θ;而懸線速度的大小,即為小球上升的速度大小,故A正確. 【題型演練】 1.如圖所示,豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注

24、滿清水,內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中勻速上?。诩t蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí),使玻璃管以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng).紅蠟塊由管口上升到頂端,所需時(shí)間為t,相對(duì)地面通過(guò)的路程為L(zhǎng).則下列說(shuō)法正確的是(  ) A.v增大時(shí),L減小   B.v增大時(shí),L增大 C.v增大時(shí),t減小 D.v增大時(shí),t增大 【答案】B 【解析】由合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性知,紅蠟塊沿管上升的高度和速度不變,運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變,管勻速運(yùn)動(dòng)的速度越大,則合速度越大,合位移越大,選項(xiàng)B正確. 2.(2019·江西省贛州市十四縣市期中)下列關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的敘述中正確的是(  ) A.物體所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向有夾角時(shí),該物體速

25、度一定變化,加速度也變化 B.物體做圓周運(yùn)動(dòng),所受的合力一定指向圓心 C.物體運(yùn)動(dòng)的速率在增加,所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向夾角小于90° D.物體在變力作用下有可能做曲線運(yùn)動(dòng),做曲線運(yùn)動(dòng)物體一定受到變力作用 【答案】 C 【解析】 物體所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向有夾角時(shí),該物體速度一定變化,但加速度不一定變化,如平拋運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;若物體做變速圓周運(yùn)動(dòng),則存在一個(gè)切向加速度,合力不指向圓心,B錯(cuò)誤;合力方向與運(yùn)動(dòng)方向夾角小于90°時(shí)合力做正功,速度增大,C正確;如果變力與速度方向不共線,則做曲線運(yùn)動(dòng),但做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力可以為恒力,如平拋運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤. 3.(2019·山東省青島市模

26、擬)如圖所示,光滑水平面內(nèi)的xOy直角坐標(biāo)系中,一質(zhì)量為1 kg的小球沿x軸正方向勻速運(yùn)動(dòng),速度大小為1 m/s,經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí),小球受到的一沿y軸負(fù)方向、大小為1 N的恒力F突然撤去,其他力不變,則關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是(  ) A.做變加速曲線運(yùn)動(dòng) B.任意兩段時(shí)間內(nèi)速度變化大小都相等 C.經(jīng)過(guò)x、y坐標(biāo)相等的位置時(shí)所用時(shí)間為1 s D.1 s末速度大小為 m/s 【答案】 D 4.(2019·四川新津中學(xué)摸底)如圖所示,大河的兩岸筆直且平行,現(xiàn)保持快艇船頭始終垂直于 河岸從岸邊某處開(kāi)始先勻加速而后勻速駛向?qū)Π叮诳焱?/p>

27、離對(duì)岸還有一段距離時(shí)開(kāi)始減速, 最后安全靠岸.若河水以穩(wěn)定的速度沿平行河岸方向流動(dòng),且整個(gè)河流中水的流速處處相等, 則快艇實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖中的 (  ) A.①          B.② C.③ D.④ 【答案】D 【解析】在垂直于河岸方向上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),即合力沿垂直于河岸方向并指向要駛向的對(duì)岸,且指向軌跡的內(nèi)側(cè),然后做勻速直線運(yùn)動(dòng),軌跡是一條與河岸有夾角的直線,再做減速運(yùn)動(dòng),合力沿垂直于河岸方向并指向駛出的河岸,所以軌跡為④,故D正確. 5.(2019·廣西南寧模擬)下列圖中實(shí)線為河岸,河水的流動(dòng)方向如圖中v的箭頭所示,虛線為 小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航

28、線.則其中可能正確的是 (  ) 【答案】AB 【解析】當(dāng)船頭垂直指向河岸時(shí),船在靜水中的速度與水流速度的合速度方向偏向下游,故A正確,C錯(cuò)誤;當(dāng)船頭偏上游時(shí),若船在靜水中的速度與水流速度的合速度垂直河岸,則船的運(yùn)動(dòng)軌跡垂直河岸,故B正確;當(dāng)船頭偏向下游時(shí),船在靜水中的速度與水流速度的合速度方向應(yīng)偏向下游,故D錯(cuò)誤. 6.(2019·金華模擬)如圖所示,套在豎直細(xì)桿上的環(huán)A由跨過(guò)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩與重 物B相連.由于B的質(zhì)量較大,故在釋放B后,A將沿桿上升,當(dāng)A環(huán)上升至與定滑輪的 連線處于水平位置時(shí),其上升速度v1≠0,若這時(shí)B的速度為v2,則 (  ) A.v2=v1

29、 B.v2>v1 C.v2≠0 D.v2=0 【答案】D 【解析】如圖所示,分解A上升的速度v,v2=vcos α,當(dāng)A環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時(shí),α=90°,故v2=0,即B的速度為零,D正確. 7.(2019·河南名校聯(lián)考)如圖所示,這是質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡的示意圖.已知質(zhì)點(diǎn)在B點(diǎn)的加速度方向與速度方向垂直,則下列說(shuō)法中正確的是(  ) A. C點(diǎn)的速率小于B點(diǎn)的速率 B.A點(diǎn)的加速度比C點(diǎn)的加速度大 C.C點(diǎn)的速率大于B點(diǎn)的速率 D.從A點(diǎn)到C點(diǎn)加速度與速度的夾角先增大后減小,

30、速率是先減小后增大 【答案】C 【解析】.質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中加速度方向與速度方向夾角小于90°,所以,C點(diǎn)的速率比B點(diǎn)速率大,故A錯(cuò)誤,C正確;質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),則加速度大小和方向不變,所以質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的加速度與A點(diǎn)的相同,故B錯(cuò)誤;若質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直,則有A點(diǎn)速度與加速度方向夾角大于90°,C點(diǎn)的加速度方向與速度方向夾角小于90°,故D錯(cuò)誤. 8.(2019·天津河西區(qū)模擬)如圖所示,A、B是兩個(gè)游泳運(yùn)動(dòng)員,他們隔著水流湍急的河流站在岸邊,A在上游的位置,且A的游泳技術(shù)比B好,現(xiàn)在兩個(gè)人同時(shí)下水游泳,要求

31、兩個(gè)人盡快在河中相遇,試問(wèn)應(yīng)采取下列哪種方式比較好(  ) A.A、B均向?qū)Ψ接?即沿圖中虛線方向)而不考慮水流作用 B.B沿圖中虛線向A游;A沿圖中虛線偏上方向游 C.A沿圖中虛線向B游;B沿圖中虛線偏上方向游 D.A、B均沿圖中虛線偏上方向游;A比B更偏上一些 【答案】A 【解析】.游泳運(yùn)動(dòng)員在河里游泳時(shí)同時(shí)參與兩種運(yùn)動(dòng),一是被水沖向下游,二是沿自己劃行方向的劃行運(yùn)動(dòng).游泳的方向是人相對(duì)于水的方向.選水為參考系,A、B兩運(yùn)動(dòng)員只有一種運(yùn)動(dòng),由于兩點(diǎn)之間線段最短,所以選A. 9.(2019·鄂州模擬)一輕桿兩端分別固定質(zhì)量為mA和mB的兩個(gè)小球A和B(可視為質(zhì)點(diǎn)).將其放在

32、一個(gè)光滑球形容器中從位置1開(kāi)始下滑,如圖所示,當(dāng)輕桿到達(dá)位置2時(shí)球A與球形容器球心等高,其速度大小為v1,已知此時(shí)輕桿與水平方向夾角為θ=30°,B球的速度大小為v2,則(  ) A.v2=v1 B.v2=2v1 C.v2=v1 D.v2=v1 【答案】C 【解析】.球A與球形容器球心等高,速度v1方向豎直向下,速度分解如圖所示,有v11=v1sin 30°=v1,球B此時(shí)速度方向與桿夾角α=60°,因此v21=v2cos 60°=v2,沿桿方向兩球速度相等,即v21=v11,解得v

33、2=v1,C項(xiàng)正確. 10.如圖甲、乙所示,一根長(zhǎng)L的輕桿OA,O端用鉸鏈固定于地面,另一端固定著一小球A,圖甲中的小球A和圖乙中的桿分別貼靠著邊長(zhǎng)為a和b的立方塊,當(dāng)立方塊沿地面向右滑動(dòng)到圖示位置(桿與地面夾角為α)時(shí),速度為v,則甲圖中小球的速度大小vA和乙圖中小球的速度大小v′A應(yīng)為(  ) A.vA=,v′A=vsin α B.vA=,v′A=vsin α C.vA=vsin α,v′A= D.vA=,v′A=sin2α 【答案】D 【解析】.圖甲中,桿繞O轉(zhuǎn)動(dòng),球A的速度vA垂直于桿,將速度vA沿水平和豎直兩方向正交分解,則垂直于接觸面的水平分速度與立方塊的速度相等,如圖(a)所示,得vAsin α=v,故vA=,故B、C錯(cuò)誤; 圖乙中,桿繞O轉(zhuǎn)動(dòng),桿頂端小球的速度v′A 和桿與立方塊接觸點(diǎn)的速度v1的方向都垂直于桿,桿上各點(diǎn)的角速度ω相同,則有 =.將立方塊的速度v沿桿的方向和垂直桿的方向正交分解,如圖(b)所示,則桿與立方塊接觸點(diǎn)的速度v1應(yīng)與立方塊垂直桿的方向的分速度相等,即v1=vsin α,聯(lián)立以上兩式得v′A=sin2α,故A錯(cuò)誤,D正確. 17

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