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1、
第1講 曲線運動 運動的合成與分解
◎基礎鞏固練
1.
(2018·棗莊模擬)如圖所示,質(zhì)點沿曲線從A向B做減速運動,則質(zhì)點在運動路線上C點時合外力的方向可能正確的是 ( )
A.F1 B.F2
C.F3 D.F4
解析: 當合力的方向與速度方向不在同一條直線上時,物體做曲線運動,曲線運動軌跡特點是軌跡夾在合力與速度方向之間,合力大致指向軌跡的凹側(cè),根據(jù)該特點知,只有方向F1、F2可能,又由于質(zhì)點做減速運動,所以合外力與速度之間的夾角是鈍角,所以合外力的方向正確的是F1,故A正確。
答案: A
2.如圖所示為質(zhì)點做勻變速曲線運動軌跡的示意圖,且質(zhì)點運動到D點時速度方向
2、與加速度方向恰好互相垂直,則質(zhì)點從A點運動到E點的過程中,下列說法中正確的是( )
A.質(zhì)點經(jīng)過C點的速率比D點的大
B.質(zhì)點經(jīng)過A點時的加速度方向與速度方向的夾角小于90°
C.質(zhì)點經(jīng)過D點時的加速度比B點的大
D.質(zhì)點從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小
解析: 質(zhì)點做勻變速曲線運動,所以加速度不變,C錯誤;由于在D點速度方向與加速度方向垂直,則在A、B、C點時速度方向與加速度方向的夾角為鈍角,所以質(zhì)點由A到B到C到D速率減小,所以C點速率比D點的大,A正確,B錯誤;質(zhì)點由A到E的過程中,加速度方向與速度方向的夾角一直減小,D錯誤。
答案: A
3.
3、
(2018·成都模擬)如圖所示,光滑平面上一運動質(zhì)點以速度v通過原點O,v與x軸正方向成α角,與此同時對質(zhì)點加上沿x軸正方向的恒力Fx和沿y軸正方向的恒力Fy,則( )
A.因為有Fx,質(zhì)點一定做曲線運動
B.如果Fy>Fx,質(zhì)點向y軸一側(cè)做曲線運動
C.如果FyFy,則合力方向與速度方向不在同一條直線上,合力偏向于速度方向下側(cè),則質(zhì)點向x軸一側(cè)做曲線運動,若Fxtan α
4、不在同一條直線上,合力偏向于速度方向上側(cè),質(zhì)點向y軸一側(cè)做曲線運動,故C正確,B、D錯誤。
答案: C
4.(2018·洛陽市高中三年級統(tǒng)一考試)有甲、乙兩只船,它們在靜水中航行的速度分別為v1和v2,現(xiàn)在兩船從同一渡口向河對岸開去,已知甲船想用最短時間渡河,乙船想以最短航程渡河,結(jié)果兩船抵達對岸的地點恰好相同。則甲、乙兩船渡河所用時間之比為( )
A. B.
C. D.
解析:
畫出兩船運動速度示意圖,如圖所示。設河寬為d,甲船用最短時間渡河,所用時間為t1=;乙船用最短航程渡河,v2與航線垂直,設航線與河岸夾角為α,由圖可知,t2=,由題意知cos α=,聯(lián)立解得=,
5、選項A正確。
答案: A
5.
(多選)(2018·陜西西安聯(lián)考)如圖所示,小船從A碼頭出發(fā),沿垂直于河岸的方向渡河,若河寬為d,渡河速度v船恒定,河水的流速與到河岸的距離x成正比,即v水=kx,要使小船能夠到達距A正對岸距離為s遠的B碼頭,則( )
A.v船應為 B.v船應為
C.渡河時間為 D.渡河時間為
解析: 河水的流速中間最快,離岸越近速度越慢,因為它是線性變化的(流速與到河岸的最短距離x成正比),所以取距離河岸處的速度為河水的平均速度,即v=。則渡河時間t==,C正確,D錯誤。由d=v船t,解得v船=,A正確,B錯誤。
答案: AC
◎能力提升練
6.
6、
如圖所示,某人沿水平地面向左勻速直線運動,利用跨過定滑輪的輕繩將一物體A沿豎直方向放下,在此過程中,下列結(jié)論正確的是( )
A.人的速度和物體A的速度大小相等
B.物體A做勻變速直線運動
C.物體A的加速度不斷減小
D.細繩對A的拉力大于重力,且逐漸增大
解析:
設繩子與水平方向的夾角為α,將人的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向,如圖所示,沿繩子方向的分速度等于A的速度,則有vA=v人cos α,人向左做勻速直線運動,則α增大,且越向左α變大越快,則A做速度減小,且加速度增大的減速運動,因F-mg=ma,故A、B、C錯誤,D正確。
答案: D
7.
(多選)
7、民族運動會上有一騎射項目如圖所示,運動員騎在奔跑的馬上,彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標。假設運動員騎馬奔馳的速度為v1,運動員靜止時射出的箭速度為v2,跑道離固定目標的最近距離為d。要想命中目標且射出的箭在空中飛行時間最短,則( )
A.運動員放箭處離目標的距離為
B.運動員放箭處離目標的距離為
C.箭射到固定目標的最短時間為
D.箭射到固定目標的最短時間為
解析:
要想以箭在空中飛行的時間最短的情況下?lián)糁心繕?,v2必須垂直于v1,并且v1、v2的合速度方向指向目標,如圖所示,故箭射到目標的最短時間為,C對,D錯;運動員放箭處離目標的距離為,又x=v1t=v1·,故==,A錯,
8、B對。
答案: BC
8.
如圖所示,從廣州飛往上海的波音737航班于上午10點到達上海浦東機場。若飛機在降落開始時的水平分速度為60 m/s,豎直分速度為6 m/s,已知飛機在水平方向做加速度大小等于2 m/s2的勻減速直線運動,在豎直方向做加速度大小等于0.2 m/s2的勻減速直線運動,則飛機落地之前( )
A.飛機的運動軌跡為曲線
B.經(jīng)20 s飛機水平方向的分速度與豎直方向的分速度大小相等
C.在第20 s內(nèi),飛機在水平方向的分位移與豎直方向的分位移大小相等
D.飛機在第20 s內(nèi),水平方向的平均速度為21 m/s
解析: 飛機初速度大小為 m/s,與水平方向夾角為θ,有tan θ=,飛機合加速度大小為 m/s2,與水平方向夾角為α,有tan α=,所以初速度的方向與合加速度的方向共線,故飛機的運動軌跡為直線,A錯誤;由勻減速運動規(guī)律可知,飛機在第20 s末的水平分速度為20 m/s,豎直方向的分速度為2 m/s,B錯誤;飛機在第20 s內(nèi),水平位移x=v0xt20+axt-=2.1 m,豎直位移y=v0yt20+ayt-=2.1 m,C錯誤;飛機在第20 s內(nèi),水平方向的平均速度為21 m/s,D正確。
答案: D
6