【三維設(shè)計(jì)】2014屆高三物理一輪 課時(shí)跟蹤檢測(cè)13 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解

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1、 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十三)　曲線運(yùn)動(dòng)　運(yùn)動(dòng)的合成與分解 高考常考題型：選擇題＋計(jì)算題 1．(2012·黃岡期末)下列圖中實(shí)線為河岸，河水的流動(dòng)方向如圖v的箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線。則其中可能正確的是(　　) 圖1 2．(2012·陜西交大附中診斷)質(zhì)點(diǎn)僅在恒力F作用下，在xOy平面內(nèi)由原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的軌跡及在A點(diǎn)的速度方向如圖2所示，則恒力F的方向可能沿(　　) A．x軸正方向　　　　　 B．x軸負(fù)方向 圖2 C．y軸正方向 D．y軸負(fù)方向 3．(2013·吉林重點(diǎn)中學(xué)模擬)跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目，

2、如圖3所示，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從直升飛機(jī)上由靜止跳下后，在下落過(guò)程中將會(huì)受到水平風(fēng)力的影響，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間越長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)員可完成更多的動(dòng)作 B．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員著地速度越大，有可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成傷害 C．運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力無(wú)關(guān) 圖3 D．運(yùn)動(dòng)員著地速度與風(fēng)力無(wú)關(guān) 4．一探照燈照射在云層底面上，云層底面是與地面平行的平面，如圖4所示，云層底面距地面高h(yuǎn)，探照燈以恒定角速度ω在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)光束轉(zhuǎn)到與豎直方向夾角為θ時(shí)，云層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速度是(　　)

3、 圖4 A．hω　　　　　　　　 B. C.　　　　　　　 D．hω tan θ 5．一快艇要從岸邊某一不確定位置處到達(dá)河中離岸邊100 m遠(yuǎn)的一浮標(biāo)處，已知快艇在靜水中的速度vx圖象和流水的速度vy圖象如圖5甲、乙所示，則(　　) 圖5 A．快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線 B．快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線 C．能找到某一位置使快艇最快到達(dá)浮標(biāo)處的時(shí)間為20 s D．快艇最快到達(dá)浮標(biāo)處經(jīng)過(guò)的位移為100 m 6．一質(zhì)量為2 kg的物體在5個(gè)共點(diǎn)力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)同時(shí)撤去其中大小分別為10 N和15 N的兩個(gè)力，其余

4、的力保持不變。下列關(guān)于此后該物體運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中，正確的是(　　) A．可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為10 m/s2 B．可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心加速度大小為5 m/s2 C．可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，加速度大小可能為5 m/s2 D．一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小可能為10 m/s2 7．(2012·濟(jì)南模擬)如圖6所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用釘子靠著線的左側(cè)，沿與水平方向成30°角的斜面向右以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．橡皮的速度大小為v B．橡皮的速度大小為v C．橡皮的速度與水平方向成60°角

5、 圖6 D．橡皮的速度與水平方向成45°角 8.如圖7所示為一條河流，河水流速為v，一只船從A點(diǎn)先后兩次渡河到對(duì)岸，船在靜水中行駛的速度為v0，第一次船頭向著AB方向行駛，渡河時(shí)間為t1，船的位移為x1；第二次船頭向著AC方向行駛，渡河時(shí)間為t2，船的位移為x2。若AB、AC與河岸的垂線方向的夾角相等，則有(　　) 圖7 A．t1>t2　x1x2 C．t1＝t2　x1x2 9．(2012·蘇北四市第三次調(diào)研測(cè)試)某河寬為600 m，河中某點(diǎn)的水流速度v與該點(diǎn)到

6、較近河岸的距離d的關(guān)系圖象如圖8所示。船在靜水中的速度為4 m/s，船渡河的時(shí)間最短。下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖8 A．船在行駛過(guò)程中，船頭始終與河岸垂直 B．船在河水中航行的軌跡是一條直線 C．渡河最短時(shí)間為240 s D．船離開(kāi)河岸400 m時(shí)的速度大小為2 m/s 10．(2012·宜春模擬)質(zhì)量為2 kg的物體在xy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9所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖9 A．質(zhì)點(diǎn)的初速度為5 m/s B．質(zhì)

7、點(diǎn)所受的合外力為3 N C．質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直 D．2 s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6 m/s 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—時(shí)間圖象如圖10所示。 圖10 (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。 12．如圖11所示，在豎直平面的xOy坐標(biāo)系中，Oy豎直向上，Ox水平。設(shè)平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風(fēng)力。一小球從坐標(biāo)原點(diǎn)沿Oy方向豎直向上拋出，初速度為v0＝4 m/s，不計(jì)空氣阻力，到達(dá)最高點(diǎn)的位置如圖中M點(diǎn)所示，(坐標(biāo)格為正方形，g＝10 m/s2)求：

8、 圖11 (1)小球在M點(diǎn)的速度v1； (2)在圖中定性畫(huà)出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡并標(biāo)出小球落回x軸時(shí)的位置N； (3)小球到達(dá)N點(diǎn)的速度v2的大小。 答 案 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十三) 曲線運(yùn)動(dòng)　運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1．選AB　船頭垂直于河岸時(shí)，船的實(shí)際航向應(yīng)斜向右上方，A正確，C錯(cuò)誤；船頭斜向上游時(shí)，船的實(shí)際航向可能垂直于河岸，B正確；船頭斜向下游時(shí)，船的實(shí)際航向一定斜向下游，D錯(cuò)誤。 2．選A　由運(yùn)動(dòng)軌跡可知質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力的方向與速度不共線，且軌跡一定夾在受力方向和速度方向之間，受力方向指向曲線的“凹”側(cè)，故恒力F的方向可能沿x軸正方向，故

9、A正確。 3．選BC　水平風(fēng)力不會(huì)影響豎直方向的運(yùn)動(dòng)，所以運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤，C正確。運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)豎直方向的速度是確定的，水平風(fēng)力越大，落地時(shí)水平分速度越大，運(yùn)動(dòng)員著地時(shí)的合速度越大，有可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成傷害，B正確，D錯(cuò)誤。 4．選C　當(dāng)光束轉(zhuǎn)到與豎直方向夾角為θ時(shí)，云層底面上光點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為。設(shè)云層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速度為v，則有vcos θ＝，解得云層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速度v＝，選項(xiàng)C正確。 5．選BC　快艇沿河岸方向的勻速運(yùn)動(dòng)與垂直于河岸的勻加速運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是類平拋性質(zhì)的曲線運(yùn)動(dòng)。最快到達(dá)浮標(biāo)處的方式是使垂直于河岸的速度vx保持圖甲所示的加速度a＝0.5 m/s2的勻加

10、速運(yùn)動(dòng)，則at2＝x，代入x＝100 m有t＝20 s。但實(shí)際位移為x＝>100 m，B、C正確，D項(xiàng)錯(cuò)。 6．選AC　物體在5個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，合力為零，當(dāng)撤去10 N和15 N的兩個(gè)力時(shí)，剩余3個(gè)力的合力與這兩個(gè)力的合力等大反向，即撤去力后5 N≤F合≤25 N，2.5 m/s2≤a合≤12.5 m/s2，由于剩余3個(gè)力的合力方向與原速度方向不一定在一條直線上，所以可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，也可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故A、C正確。 7．選BC　釘子沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)，橡皮具有向上的分速度v，同時(shí)具有沿斜面方向的分速度v，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成可知，橡皮的速度大小為v，速度與水平方向成60°角，

11、選項(xiàng)B、C正確。 8．選D　由于船的速度大小相等，且與河岸的夾角相同，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度大小相同，渡河的時(shí)間由船垂直河岸的速度的大小決定，故船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間相等；船的位移決定于平行河岸方向的速度大小，結(jié)合題意易知x1>x2。 9．選AD　船渡河時(shí)間最短時(shí)，船頭始終與河岸垂直，tmin＝＝150 s，A正確，C錯(cuò)誤；因河水的速度在船航行途中是變化的，故船的實(shí)際速度方向是改變的，其軌跡是曲線，B錯(cuò)誤；船離開(kāi)河岸400 m時(shí)，離對(duì)岸200 m，此時(shí)v水＝2 m/s，故v實(shí)＝＝2 m/s，D正確。 10．選AB　由圖象可知，vx＝v0x＋at＝(3＋1.5t) m/s，vy＝4

12、m/s，質(zhì)點(diǎn)的初速度v0＝＝5 m/s，選項(xiàng)A正確；物體的加速度a＝1.5 m/s2，由F＝ma，得F＝3 N，選項(xiàng)B正確；質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向夾角為α，如圖所示，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；2 s末vx＝6 m/s，v＝＝ m/s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 11．解析：(1)由題圖可知，物體在x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在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＝30 m/s，vy0＝－40 m/s v0＝＝50 m/s (3)x3＝vxt＝90 m |y3|＝||t＝60 m 則s1＝＝30 m x6＝vxt′＝180 m y6＝ t＝×6 m＝0 則s2

13、＝x6＝180 m。 答案：(1)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)　(2)50 m/s　(3)30 m　180 m 12．解析：(1)設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為s0。 豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，v0＝gt1,2s0＝t1 水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，3s0＝t1。 解得v1＝6 m/s。 (2)由豎直方向的對(duì)稱性可知，小球再經(jīng)過(guò)t1到x軸，水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以回到x軸時(shí)落到x＝12處，位置N的坐標(biāo)為(12,0)。 (3)到N點(diǎn)時(shí)豎直分速度大小為v0＝4 m/s， 水平分速度vx＝a水平tN＝2v1＝12 m/s， 故v2＝＝4 m/s。 答案：(1)6 m/s　(2)(12,0)　(3)4 m/s 6