（江蘇專用）高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)10 曲線運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的合成與分解-人教版高三物理試題

課后限時(shí)集訓(xùn)10曲線運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的合成與分解建議用時(shí)：45分鐘1．(多選)下列說法正確的是()A．兩勻速直線運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)的軌跡必是直線B．兩勻變速直線運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)的軌跡必是直線C．一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的軌跡一定是曲線D．幾個(gè)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的軌跡一定是直線AD[物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受的合力方向與初速度方向不在一條直線上。物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力為零，兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)合成時(shí)合外力仍為零，物體仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)。物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的是恒力，兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)合成時(shí)合外力也是恒力，這個(gè)恒力與初速度方向不在一條直線上時(shí)，運(yùn)動(dòng)的軌跡就是曲線；當(dāng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成后的合力與合初速度在一條直線上，合運(yùn)動(dòng)的軌跡仍是一條直線。幾個(gè)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)合成時(shí)，合外力是恒力，由于初速度為零，所以一定沿合力方向運(yùn)動(dòng)，其軌跡一定是一條直線。]2.(2019·江蘇鹽城中學(xué)高三月考)如圖所示，一小船橫渡一條兩岸平行的河流，vs表示水流速度，與河岸平行，vc表示小船在靜水中的速度，速度方向與上游成θ角，小船恰好能夠沿直線到達(dá)正對岸的A點(diǎn)。若vs變小，要保證小船仍到達(dá)正對岸且時(shí)間不變，則下列方法可行的是()A．θ變小，vc變小 B．θ變大，vc變小C．θ變大，vc變大 D．θ變小，vc變大B[要保證小船仍到達(dá)正對岸且時(shí)間不變，則vc沿垂直河岸方向的速度不變，因vs變小，則vc沿河岸方向的分速度減小，可知θ變大，vc變小，故選B。]3．(多選)一艘船過河時(shí)，船頭始終與船實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向垂直，水速恒為v1，船相對于水的速度大小恒為v2，船過河的時(shí)間為t，則()A．v1有可能等于v2B．船的實(shí)際速度大小為eq\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2))C．船頭方向與河岸上游的夾角θ大小滿足cosθ＝eq\f(v2,v1)D．河寬為eq\f(v2\r(v\o\al(2,1)－v\o\al(2,2)),v1)tCD[由于船相對于水的速度始終與船實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向垂直，即船相對于水的速度始終與船實(shí)際速度v垂直，由幾何關(guān)系可知，v1大于v2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；船的實(shí)際速度大小為eq\r(v\o\al(2,1)－v\o\al(2,2))，B項(xiàng)錯(cuò)誤；cosθ＝eq\f(v2,v1)，C項(xiàng)正確；河寬為v2tsinθ＝eq\f(v2\r(v\o\al(2,1)－v\o\al(2,2)),v1)t，D項(xiàng)正確。]4.人用繩子通過定滑輪拉物體A，A穿在光滑的豎直桿上，當(dāng)以速度v0勻速地拉繩使物體A到達(dá)如圖所示位置時(shí)，繩與豎直桿的夾角為θ，則物體A實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速度是()A．v0sinθ B．eq\f(v0,sinθ)C．v0cosθ D．eq\f(v0,cosθ)D[由運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知，物體A參與這樣的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是沿著與它相連接的繩子方向的運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是垂直于繩子斜向上的運(yùn)動(dòng)。而物體A實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡是沿著豎直桿向上的，這一軌跡所對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)就是物體A的合運(yùn)動(dòng)。它們之間的關(guān)系如圖所示。由三角函數(shù)知識可得vA＝eq\f(v0,cosθ)，所以D選項(xiàng)是正確的。]5．在抗洪搶險(xiǎn)中，戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人，假設(shè)江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度為v1，摩托艇在靜水中的航速為v2，戰(zhàn)士救人的地點(diǎn)A離岸邊最近處O的距離為d，如戰(zhàn)士想在最短時(shí)間內(nèi)將人送上岸，則摩托艇登陸的地點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為()A.eq\f(dv2,\r(v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1))) B．0C.eq\f(dv1,v2) D．eq\f(dv2,v1)C[摩托艇要想在最短時(shí)間內(nèi)到達(dá)河岸，其航行方向要垂直于江岸，摩托艇實(shí)際的運(yùn)動(dòng)是相對于水的航行運(yùn)動(dòng)和水流的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，垂直于江岸方向的運(yùn)動(dòng)速度為v2，到達(dá)江岸所用時(shí)間t＝eq\f(d,v2)；沿江岸方向的運(yùn)動(dòng)速度是水速v1，在相同的時(shí)間內(nèi)，被水沖向下游的距離，即為登陸點(diǎn)距離O點(diǎn)的距離s＝v1t＝eq\f(dv1,v2)，故選C。]6.(2019·洛陽模擬)在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)人頂著直桿以速度v0水平勻速移動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，猴子沿桿向上移動(dòng)的高度為h，人頂桿沿水平地面移動(dòng)的距離為s，如圖所示。關(guān)于猴子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法中正確的是()A．相對地面的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線B．相對地面做變加速曲線運(yùn)動(dòng)C．t時(shí)刻猴子對地速度的大小為v0＋atD．t時(shí)間內(nèi)猴子對地的位移大小為eq\r(s2＋h2)D[猴子豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其合運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤；t時(shí)刻猴子對地速度的大小為v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋a2t2)，C錯(cuò)誤；t時(shí)間內(nèi)猴子對地的位移是指合位移，其大小為eq\r(s2＋h2)，D正確。]7.如圖所示，甲、乙兩船在同一河岸邊A、B兩處，兩船船頭方向與河岸均成θ角，且恰好對準(zhǔn)對岸邊C點(diǎn)。若兩船同時(shí)開始渡河，經(jīng)過一段時(shí)間t，同時(shí)到達(dá)對岸，乙船恰好到達(dá)正對岸的D點(diǎn)。若河寬d、河水流速均恒定，兩船在靜水中的劃行速率恒定，不影響各自的航行，下列判斷正確的是()A．兩船在靜水中的劃行速率不同B．甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小C．兩船同時(shí)到達(dá)D點(diǎn)D．河水流速為eq\f(dtanθ,t)C[由題意可知，兩船渡河的時(shí)間相等，兩船沿垂直于河岸方向的分速度v1相等，由v1＝vsinθ知兩船在靜水中的劃行速率v相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；乙船沿BD到達(dá)D點(diǎn)，故河水流速v水方向沿AB方向，且v水＝vcosθ，甲船不可能到達(dá)正對岸，甲船渡河的路程較大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于甲船沿垂直于河岸的位移大小d＝vsinθ·t，沿AB方向的位移大小x＝(vcosθ＋v水)t，解得x＝eq\f(2d,tanθ)＝AB，故兩船同時(shí)到達(dá)D點(diǎn)，選項(xiàng)C正確；根據(jù)速度的合成與分解，v水＝vcosθ，而vsinθ＝eq\f(d,t)，解得v水＝eq\f(d,ttanθ)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]8.(多選)民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一騎射項(xiàng)目如圖所示，運(yùn)動(dòng)員騎在奔跑的馬上，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。要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時(shí)間最短，則()A．運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為eq\f(dv2,v1)B．運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為eq\f(d\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2)),v2)C．箭射到固定目標(biāo)的最短時(shí)間為eq\f(d,v2)D．箭射到固定目標(biāo)的最短時(shí)間為eq\f(d,\r(v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1)))BC[要想使箭在空中飛行的時(shí)間最短的情況下?lián)糁心繕?biāo)，v2必須垂直于v1，并且v1、v2的合速度方向指向目標(biāo)，如圖所示，故箭射到目標(biāo)的最短時(shí)間為eq\f(d,v2)，C對，D錯(cuò)；運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為eq\r(d2＋x2)，又x＝v1t＝v1·eq\f(d,v2)，故eq\r(d2＋x2)＝eq\r(d2＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v1d,v2)))eq\s\up12(2))＝eq\f(d\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2)),v2)，A錯(cuò)，B對。]9．(2019·蘇北三市一模)一塊可升降白板沿墻壁豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)，某同學(xué)用畫筆在白板上畫線，畫筆相對于墻壁從靜止開始水平向右先勻加速，后勻減速直到停止。取水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，則畫筆在白板上畫出的軌跡可能為()ABCDD[由題可知，畫筆相對白板豎直方向向下做勻速運(yùn)動(dòng)，水平方向先向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成和分解可知此時(shí)畫筆做曲線運(yùn)動(dòng)，由于合力向右，則曲線向右彎曲，然后水平方向向右減速運(yùn)動(dòng)，同理可知軌跡仍為曲線運(yùn)動(dòng)，由于合力向左，則曲線向左彎曲，故選項(xiàng)D正確，A、B、C錯(cuò)誤。]10．(多選)(2019·湖北車胤中學(xué)月考)玻璃生產(chǎn)線的最后工序有一臺切割機(jī)，能將寬度一定但很長的原始玻璃板按需要的長度切成矩形。假設(shè)送入切割機(jī)的原始玻璃板的寬度L＝2m，其沿切割機(jī)的軌道與玻璃板的兩側(cè)邊平行，以v1＝0.15m/s的速度水平向右勻速移動(dòng)；已知割刀相對玻璃的切割速度v2＝0.2m/s，為了確保割下來的玻璃板是矩形，則相對地面參考系()A．割刀運(yùn)動(dòng)的軌跡是一段直線B．割刀完成一次切割的時(shí)間為10sC．割刀運(yùn)動(dòng)的實(shí)際速度為0.05eq\r(7)m/sD．割刀完成一次切割的時(shí)間內(nèi)，玻璃板的位移是1.5mABD[為了使切割下來的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形，割刀相對玻璃板的運(yùn)動(dòng)速度方向應(yīng)垂直于玻璃板兩側(cè)邊。割刀實(shí)際參與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，即沿玻璃板長邊的運(yùn)動(dòng)和垂直于玻璃板兩側(cè)邊的運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，則割刀的合運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確。割刀切割玻璃板的速度為垂直于玻璃板兩側(cè)邊的運(yùn)動(dòng)速度，則其完成一次切割的時(shí)間為t＝eq\f(L,v2)＝eq\f(2,0.2)s＝10s，故B正確。根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知，割刀運(yùn)動(dòng)的實(shí)際速度為v＝eq\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2))＝eq\r(0.152＋0.202)m/s＝0.25m/s，故C錯(cuò)誤。10s內(nèi)玻璃板的位移x＝v1t＝1.5m，故D正確。]11．(多選)(2019·江蘇高三如皋月考)如圖所示，一鐵球用細(xì)線懸掛于天花板上，靜止垂在桌子的邊緣，懸線穿過一光盤的中間孔，手推光盤在桌面上平移，光盤帶動(dòng)懸線緊貼著桌子的邊緣以水平速度v勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)光盤由A位置運(yùn)動(dòng)到圖中虛線所示的B位置時(shí)，懸線與豎直方向的夾角為θ，此時(shí)鐵球()A．豎直方向速度大小為vcosθB．豎直方向速度大小為vsinθC．豎直方向速度大小為vtanθD．相對于地面的速度大小為eq\r(v2＋vsinθ2)BD[由題意可知，線與光盤交點(diǎn)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，一是逆著線的方向運(yùn)動(dòng)，二是垂直線的方向運(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＝vsinθ；而線的速度的大小，即為小球上升的速度大小，故B正確，A、C錯(cuò)誤；由上分析可知，球相對于地面速度大小為v′＝eq\r(v2＋vsinθ2)，故D正確。]12．(2019·臨沂2月檢測)質(zhì)量為m＝2kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在光滑水平面上的直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)處，先用沿x軸正方向的力F1＝8N作用2s，然后撤去F1；再用沿y軸正方向的力F2＝10N作用2s。則物體在這4s內(nèi)的軌跡為()ABCDD[物體在F1的作用下由靜止開始從坐標(biāo)系原點(diǎn)沿x軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a1＝eq\f(F1,m)＝4m/s2，末速度為v1＝a1t1＝8m/s，對應(yīng)位移x1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝8m；到2s末撤去F1再受到沿y軸正方向的力F2的作用，物體在x軸正方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x2＝v1t2＝16m，在y軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，y軸正方向的加速度a2＝eq\f(F2,m)＝5m/s2，對應(yīng)的位移y＝eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,2)＝10m，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。再根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的加速度方向大致指向軌跡的凹側(cè)，可知選項(xiàng)A、B、C均錯(cuò)誤，D正確。]13.(2019·江蘇通州中學(xué)月考)光滑平面上一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)以速度v通過原點(diǎn)O，v與x軸正方向成α角(如圖所示)，與此同時(shí)對質(zhì)點(diǎn)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?yàn)橛蠪x，質(zhì)點(diǎn)一定做曲線運(yùn)動(dòng)B．如果Fy>Fx，質(zhì)點(diǎn)向y軸一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng)C．質(zhì)點(diǎn)不可能做直線運(yùn)動(dòng)D．如果Fx>Fycotα，質(zhì)點(diǎn)向x軸一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng)D[若Fx＝Fycotα，則合力方向與速度方向在同一條直線上，物體做直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；因?yàn)椴淮_定cotα的大小，所以無法通過比較Fy與Fx的大小來確定質(zhì)點(diǎn)向哪一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若Fx>Fycotα，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)，質(zhì)點(diǎn)向x軸一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng)，故D正確。]14.(多選)(2019·江蘇姜堰中學(xué)高三月考)如圖所示，長為l的輕桿，一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸O，桿可在豎直面內(nèi)繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量為m的物塊放置在光滑水平面上。開始時(shí)，使小球靠在物塊的光滑側(cè)面上，輕桿與水平面夾角為45°，用手控制物塊靜止。然后，釋放物塊，在之后球與物塊運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是()A．球與物塊分離前，球與物塊速度相等B．球與物塊分離前，物塊速度逐漸增大C．球與物塊分離前，桿上彈力逐漸增大D．球與物塊分離時(shí)，球加速度等于重力加速度gBD[設(shè)球的速度為v，根據(jù)題意得物塊與球的水平速度相等，設(shè)桿與地面夾角為θ，由運(yùn)動(dòng)的分解：vx＝vsinθ，所以分離前，球與物塊速度不相等，A錯(cuò)誤；由于地面光滑，球水平方向只受到桿對球的彈力，所以分離前，物塊受力即加速度始終向左，一直加速，B正確；對小球和物塊整體受力分析，受重力，桿的彈力F，地面的支持力FN，在水平方向運(yùn)用牛頓第二定律得：Fc