高考物理 考前教材回歸十三 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 曲線運(yùn)動(dòng)

運(yùn)動(dòng)的合成與分解曲線運(yùn)動(dòng)1．面說法中正確的是()A．物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng)B．物體在變力作用下有可能做曲線運(yùn)動(dòng)C．物體在恒力作用下有可能做圓周運(yùn)動(dòng)D．物體所受的力始終不與速度垂直，則一定不做圓周運(yùn)動(dòng)[答案]B[解析]物體在恒力作用下也可能做曲線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，向心力是變力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體所受的力始終不與速度垂直，將力分解為沿切線方向和沿半徑方向，沿切線方向的力改變速度的大小，沿半徑方向的力改變速度的方向，物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2．下面說法中正確的是()A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其速度方向必定變化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]曲線運(yùn)動(dòng)速度方向時(shí)刻變化，所以速度也是時(shí)刻變化，加速度可以是恒定的，也可以是變化的，只有選項(xiàng)A正確．3．平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平和豎直兩個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)，在同一坐標(biāo)系中作出這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，則()A．圖線2表示豎直分運(yùn)動(dòng)的v－t圖線B．這兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)還是直線運(yùn)動(dòng)C．水平方向的速度總大于豎直方向的速度D．t1時(shí)刻水平方向的速度大小與豎直方向的速度大小相等[答案]AD[解析]平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，所以圖線2表示豎直分運(yùn)動(dòng)的v－t圖線，A正確；平拋運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；由題圖可知水平方向的速度過了t1時(shí)刻小于豎直方向的速度，C錯(cuò)誤；t1時(shí)刻水平方向的速度大小與豎直方向的速度大小相等，D正確．4．降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風(fēng)，若風(fēng)速越大，則降落傘()A．下落的時(shí)間越短 B．下落的時(shí)間越長C．落地時(shí)速度越小 D．落地時(shí)速度越大[答案]D[解析]豎直方向的速度不受水平方向風(fēng)的影響，故下落的時(shí)間不變，選項(xiàng)A、B均錯(cuò)；風(fēng)速越大，水平方向速度越大，落地時(shí)的速度就越大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤而D正確．5．如圖所示的直角三角板緊貼在固定的刻度尺上方，現(xiàn)假使三角板沿刻度尺水平向右勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，一支鉛筆從三角板直角邊的最下端，由靜止開始沿此邊向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于鉛筆尖的運(yùn)動(dòng)及其留下的痕跡的判斷中，正確的是()A．筆尖留下的痕跡是一條拋物線B．筆尖留下的痕跡是一條傾斜的直線C．在運(yùn)動(dòng)過程中，筆尖運(yùn)動(dòng)的速度方向始終保持不變D．在運(yùn)動(dòng)過程中，筆尖運(yùn)動(dòng)的加速度方向始終保持不變[答案]AD[解析]筆尖水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，是一個(gè)“類平拋”運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、D正確．6．某人向放在水平地面上正前方的小桶中水平拋球，結(jié)果球劃著一條弧線飛到小桶的前方，如圖所示．不計(jì)空氣阻力，為了能把小球拋進(jìn)小桶中，則下次再水平拋時(shí)，可能作出的調(diào)整為()A．減小初速度，拋出點(diǎn)高度不變B．增大初速度，拋出點(diǎn)高度不變C．初速度大小不變，降低拋出點(diǎn)高度D．加速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng)[答案]AC[解析]小球做平拋運(yùn)動(dòng)，有h＝eq\f(1,2)gt2，x＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))，則減小x的方法可以是減小v0或者h(yuǎn)，故選項(xiàng)A、C正確．7．在一個(gè)光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy，質(zhì)量為1kg的物體原來靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)O(0,0)，t＝0時(shí)受到如圖所示隨時(shí)間變化的外力作用，圖甲中Fx表示沿x軸方向的外力，圖乙中Fy表示沿y軸方向的外力，下列描述正確的是()A．0～4s內(nèi)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線B．0～4s內(nèi)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線C．前2s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后2s內(nèi)物體做勻加速曲線運(yùn)動(dòng)D．前2s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后2s內(nèi)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)[答案]C[解析]0～2s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2～4s內(nèi)物體做類平拋運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)正確．8．將物體從一定高度水平拋出(不計(jì)空氣阻力)，物體運(yùn)動(dòng)過程中離地面高度為h時(shí)，物體水平位移為x、物體的機(jī)械能為E、物體的動(dòng)能為Ek、物體運(yùn)動(dòng)的速度大小為v.以水平地面為零勢(shì)能面．下列圖象中，能正確反映各物理量與h的關(guān)系的是()[答案]BC[解析]設(shè)拋出點(diǎn)距離地面的高度為H，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律x＝v0t，H－h(huán)＝eq\f(1,2)gt2可知：x＝v0eq\r(\f(2H－h(huán),g))，圖象非拋物線，故A項(xiàng)錯(cuò)；平拋運(yùn)動(dòng)物體機(jī)械能守恒，故B項(xiàng)正確；平拋物體的動(dòng)能Ek＝mgH－mgh＋eq\f(1,2)mv02，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)．9．如圖所示，兩個(gè)小球從水平地面上方同一點(diǎn)O分別以初速度v1、v2水平拋出，落在地面上的位置分別是A、B，O′是O在地面上的豎直投影，且O′A∶AB＝1∶3.若不計(jì)空氣阻力，則兩小球()A．拋出的初速度大小之比為1∶4B．落地速度大小之比為1∶3C．落地速度與水平地面夾角的正切值之比為1∶3D．通過的位移大小之比為1∶eq\r(3)[答案]A[解析]兩個(gè)小球落地時(shí)間相同，小球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)x＝vt，O′A∶O′B＝1∶4，解得拋出的初速度大小之比為v1∶v2＝1∶4，A正確；落地速度與水平地面夾角的正切值之比為eq\f(tanθ1,tanθ2)＝eq\f(gt,v1)×eq\f(v2,gt)＝eq\f(4,1)，C錯(cuò)誤．10．一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，系于長為L的細(xì)繩的一端，繩的另一端固定在空間的O點(diǎn)，假定繩是不可伸長、柔軟且無彈性的．今把質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)的正上方離O點(diǎn)的距離為eq\f(8,9)L的O1點(diǎn)以水平的速度v0＝eq\f(3,4)eq\r(gL)拋出，如圖所示．則輕繩繃直后的瞬間，該質(zhì)點(diǎn)具有的速度大小為()A.eq\f(1,2)eq\r(gL) B.eq\f(3,4)eq\r(gL)C.eq\r(gL) D.eq\f(4,3)eq\r(gL)[答案]D[解析]此題考查的是平拋運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)分解問題．設(shè)經(jīng)時(shí)間t繩伸直，由平拋運(yùn)動(dòng)公式：h＝gt2/2，x＝v0t，(eq\f(8,9)L－h(huán))2＋x2＝L2.解得：t＝eq\f(4,3)eq\r(\f(L,g))，h＝eq\f(8,9)L，x＝L因此繩伸直時(shí)，繩恰好水平，繩張緊后水平分速度為零，v＝vy＝eq\r(2gh)＝eq\f(4,3)eq\r(gL)，故選項(xiàng)D正確．11．如圖為一網(wǎng)球場長度示意圖，球網(wǎng)高為h＝0.9m，發(fā)球線離網(wǎng)的距離為x＝6.4m，某一運(yùn)動(dòng)員在一次擊球時(shí)，擊球點(diǎn)剛好在發(fā)球線上方H＝1.25m高處，設(shè)擊球后瞬間球的速度大小為v0＝32m/s，方向水平且垂直于網(wǎng)，試通過計(jì)算說明網(wǎng)球能否過網(wǎng)？若過網(wǎng)，試求網(wǎng)球的直接落地點(diǎn)離對(duì)方發(fā)球線的距離L？(不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2)[答案]能3.2m[解析]網(wǎng)球到達(dá)網(wǎng)所在處歷時(shí)為t1＝eq\f(x,v0)＝0.2s下落高度h1＝eq\f(1,2)gt12＝0.2m因h1<H－h(huán)＝0.35m，故網(wǎng)球可過網(wǎng)．網(wǎng)球從被擊到落地歷時(shí)為t＝eq\r(\f(2H,g))＝0.5s水平方向上運(yùn)動(dòng)的距離s＝v0t＝16m則網(wǎng)球落在對(duì)方發(fā)球線右側(cè)與發(fā)球線間的距離為L＝s－2x＝3.2m.12．如圖所示，軌道ABC被豎直地固定在水平桌面上，A距離水平地面高H＝0.75m，C距離水平地面高h(yuǎn)＝0.45m.一質(zhì)量m＝0.10kg的小物塊自A點(diǎn)從靜止開始下滑，從C點(diǎn)以水平速度飛出后落在水平地面上的D點(diǎn)．現(xiàn)測得C、D兩點(diǎn)間的水平距離為l＝0.60m.不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2.求：(1)小物塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間；(2)小物塊從C點(diǎn)飛出時(shí)速度的大?。?3)小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功．[答案](1)0.30s(2)2.0m/s(3)0.10J[解析](1)小物塊從C點(diǎn)水平飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，由h＝eq\f(1,2)gt2得小物塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間t＝eq\r(\f(2h,g))＝0.30s(2)小物塊從C點(diǎn)飛出時(shí)速度的大小v＝eq\f(l,t)＝2.0m/s(3)小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得mg(H－h(huán))＋Wf＝eq\f(1,2)mv2－0故摩擦力做的功Wf＝eq\f(1,2)mv2－mg(H－h(huán))＝－0.10J此過程中小物塊克服摩擦力做的功Wf′＝－Wf＝0.10J.13．如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ＝37°、表面光滑且足夠長的斜面體，物體A以v1＝6m/s的初速度沿斜面上滑，同時(shí)在物體A的正上方，有一物體B以某一初速度水平拋出．如果當(dāng)A上滑到最高點(diǎn)時(shí)恰好被B物體擊中．(A、B均可看作質(zhì)點(diǎn)，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2)求：(1)物體A上滑到最高點(diǎn)所用的時(shí)間t；(2)物體B拋出時(shí)的初速度v2；(3)物體A、B間初始位置的高度差h.[答案](1)1s(2)2.4m/s(3)6.8m[解析](1)物體A上滑過程中，因?yàn)樾泵婀饣?，所以A做勻減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得mgsinθ＝ma，代入數(shù)據(jù)得a＝6m/s2.經(jīng)過t時(shí)間A、B兩物體相撞，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式0＝v1－at，代入數(shù)據(jù)得t＝1s.(2)因?yàn)閮晌矬w運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，所以物體B的水平位移為s＝eq\f(1,2)v1tcosθ＝v2t＝2.4m，代入數(shù)據(jù)解得v2＝2.4m/s.(3)設(shè)兩物體碰撞時(shí)，A物體上升的高度為hA，B物體下落的高度為hB，則物體A、B間的高度差h＝hA＋hB＝eq\f(1,2)v1tsinθ＋eq\f(1,2)gt2＝6.8m.14、如圖所示，水平放置的圓盤半徑為R＝1m，在其邊緣C點(diǎn)固定一個(gè)高度不計(jì)的小桶，在圓盤直徑CD的正上方放置一條水平滑道AB，滑道與CD平行．滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上，其高度差為h＝1.25m.在滑道左端靜止放置質(zhì)量為m＝0.4kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，物體與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2.當(dāng)用一大小為F＝4N的水平向右拉力拉動(dòng)物塊的同時(shí)，圓盤從圖示位置以角速度ω＝2πrad/s，繞穿過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，拉力作用一段時(shí)間后撤掉，物塊在滑道上繼續(xù)滑行，由B點(diǎn)水平拋出，恰好落入小桶內(nèi)，重力加速度取10m/s2.(1)求拉力作用的最短時(shí)間；(2)若拉力作用時(shí)間為0.5s，求所需滑道的長度．[答案](1)0.3s(2)4m[解析](1)物塊平拋：h＝eq\f(1,2)gt2；t＝eq\r(\f(2h,g))＝0.5s物塊離開滑道時(shí)的速度：v＝eq\f(R,t)＝2m/s拉動(dòng)物塊時(shí)的加速度為a1，由牛頓第二定律：F－μmg