（江蘇專用）高考物理總復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測（十一）曲線運動 運動的合成與分解-人教版高三物理試題

課時跟蹤檢測(十一)曲線運動運動的合成與分解一、單項選擇題1．(2014·南京三模)一只小船渡河，水流速度各處相同且恒定不變，方向平行于岸邊。小船相對于水流分別做勻加速、勻減速、勻速直線運動，運動軌跡如圖1所示。船相對于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸邊，且船在渡河過程中船頭方向始終不變。由此可以確定船()圖1A．沿AD軌跡運動時，船相對于水做勻減速直線運動B．沿三條不同路徑渡河的時間相同C．沿AB軌跡渡河所用的時間最短D．沿AC軌跡船到達對岸的速度最小2．(2014·佛山高三質(zhì)量檢測)如圖2所示，起重機將貨物沿豎直方向勻加速吊起，同時又沿橫梁水平勻速向右運動。此時，站在地面上觀察，貨物運動的軌跡可能是圖3中的()圖2圖33．(2014·四川高考)有一條兩岸平直、河水均勻流動、流速恒為v的大河。小明駕著小船渡河，去程時船頭指向始終與河岸垂直，回程時行駛路線與河岸垂直。去程與回程所用時間的比值為k，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為()A.eq\f(kv,\r(k2－1)) B.eq\f(v,\r(1－k2))C.eq\f(kv,\r(1－k2)) D.eq\f(v,\r(k2－1))4.(2014·徐匯區(qū)一模)如圖4，當(dāng)汽車靜止時，車內(nèi)乘客看到窗外雨滴沿豎直方向運動。t＝0時汽車由靜止開始勻加速啟動，在tl、t2兩個時刻，看到雨滴的運動方向分別沿OB、OF方向，F(xiàn)為AB中點。已知雨滴下落時做勻速直線運動，則t1∶t2為()圖4A．1∶2 B．1∶eq\r(2)C．1∶eq\r(3) D．1∶(eq\r(2)－1)5.一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5所示，云層底面距地面高h，探照燈以恒定角速度ω在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，當(dāng)光束轉(zhuǎn)到與豎直方向夾角為θ時，云層底面上光點的移動速度是()圖5A．hω B.eq\f(hω,cosθ)C.eq\f(hω,cos2θ) D．hωtanθ6．質(zhì)量m＝4kg的質(zhì)點靜止在光滑水平面上的直角坐標(biāo)系的原點O處，先用沿＋x軸方向的力F1＝8N作用了2s，然后撤去F1；再用沿＋y軸方向的力F2＝24N作用了1s，則質(zhì)點在這3s內(nèi)的軌跡為()圖6二、多項選擇題7.(2013·上海高考)如圖7為在平靜海面上，兩艘拖船A、B拖著駁船C運動的示意圖。A、B的速度分別沿著纜繩CA、CB方向，A、B、C不在一條直線上。由于纜繩不可伸長，因此C的速度在CA、CB方向的投影分別與A、B的速度相等，由此可知C的()圖7A．速度大小可以介于A、B的速度大小之間B．速度大小一定不小于A、B的速度大小C．速度方向可能在CA和CB的夾角范圍外D．速度方向一定在CA和CB的夾角范圍內(nèi)8.(2014·東北師大附中高三月考)如圖8所示，人在岸上拉船，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為Ff，當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時，船的速度為v，此時人的拉力大小為F，則此時()圖8A．人拉繩行走的速度為vcosθB．人拉繩行走的速度為eq\f(v,cosθ)C．船的加速度為eq\f(Fcosθ－Ff,m)D．船的加速度為eq\f(F－Ff,m)9.(2014·江蘇省濱海中學(xué)模擬)跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項目，如圖9所示，當(dāng)運動員從直升機上由靜止跳下后，在下落過程中將會受到水平風(fēng)力的影響，下列說法中正確的是()圖9A．風(fēng)力越大，運動員下落時間越長，運動員可完成更多的動作B．風(fēng)力越大，運動員著地速度越大，有可能對運動員造成傷害C．運動員下落時間與風(fēng)力無關(guān)D．運動員著地速度與風(fēng)力無關(guān)10．一質(zhì)量為2kg的物體在5個共點力作用下做勻速直線運動?，F(xiàn)同時撤去其中大小分別為10N和15N的兩個力，其余的力保持不變。下列關(guān)于此后該物體運動的說法中，正確的是()A．可能做勻減速直線運動，加速度大小為10m/s2B．可能做勻速圓周運動，向心加速度大小為5m/s2C．可能做勻變速曲線運動，加速度大小可能為5m/s2D．一定做勻變速直線運動，加速度大小可能為10m/s2三、非選擇題11．一條小河寬d＝100m，河水流速v1＝3m/s。某人駕駛沖鋒舟自岸邊出發(fā)，以加速度a＝2m/s2沿垂直河岸方向向?qū)γ婧叫?，同時被河水沖向下游。(1)若以出發(fā)點為坐標(biāo)原點，以河水流動方向為x軸，以垂直河岸方向為y軸，建立平面直角坐標(biāo)系，求沖鋒舟的軌跡方程。(2)此人欲到達河正對岸下游方向x＝50m處的A點，則駕舟到對岸后還需沿河岸步行一段距離，已知此人步行速度v2＝2m/s，不計人走下沖鋒舟的時間。求此人到A點共用多長時間。12．如圖10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)原點沿Oy方向豎直向上拋出，初速度為v0＝4m/s，不計空氣阻力，到達最高點的位置如圖中M點所示(坐標(biāo)格為正方形，g＝10m/s2)求：圖10(1)小球在M點的速度v1；(2)在圖中定性畫出小球的運動軌跡并標(biāo)出小球落回x軸時的位置N；(3)小球到達N點的速度v2的大小。答案1．選A當(dāng)沿AD軌跡運動時，則加速度方向與船在靜水中的速度方向相反，因此船相對于水做勻減速直線運動，故A正確；船相對于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸邊，因運動的性質(zhì)不同，則渡河時間也不同，故B錯誤；沿AB軌跡，做勻速直線運動，則渡河所用的時間大于沿AC軌跡運動渡河時間，故C錯誤；沿AC軌跡，船是勻加速運動，則船到達對岸的速度最大，故D錯誤。2．選C貨物向右勻速運動，向上勻加速運動，其運動軌跡為曲線，并且是拋物線，曲線應(yīng)向加速度方向彎曲，故C正確。3．選B根據(jù)運動的合成與分解解決問題。設(shè)大河寬度為d，小船在靜水中的速度為v0，則去程渡河所用時間t1＝eq\f(d,v0)，回程渡河所用時間t2＝eq\f(d,\r(v\o\al(2,0)－v2))。由題知eq\f(t1,t2)＝k，聯(lián)立以上各式得v0＝eq\f(v,\r(1－k2))。選項B正確，選項A、C、D錯誤。4．選A根據(jù)題意，設(shè)雨滴豎直下落的速度為v0，t1、t2時刻車內(nèi)乘客看到雨滴沿水平方向的分速度分別為v1、v2，則有v1＝at1，v2＝at2，a為汽車的加速度，根據(jù)如圖所示eq\f(v1,AO)＝eq\f(v0,AB)，eq\f(v2,AO)＝eq\f(v0,AF)，所以t1∶t2＝v1∶v2＝AF∶AB＝1∶2，故選A。5．選C當(dāng)光束轉(zhuǎn)到與豎直方向夾角為θ時，云層底面上光點轉(zhuǎn)動的線速度為eq\f(hω,cosθ)。設(shè)云層底面上光點的移動速度為v，則有vcosθ＝eq\f(hω,cosθ)，解得云層底面上光點的移動速度v＝eq\f(hω,cos2θ)，選項C正確。6．選D由F1＝max得ax＝2m/s2，質(zhì)點沿x軸勻加速直線運動了2s，x1＝eq\f(1,2)axteq\o\al(2,1)＝4m，vx1＝axt1＝4m/s；之后質(zhì)點受F2作用而做類平拋運動，ay＝eq\f(F2,m)＝6m/s2，質(zhì)點再經(jīng)過1s，沿x軸再運動位移x2＝vx1t2＝4m，沿＋y方向運動位移y2＝eq\f(1,2)ayteq\o\al(2,2)＝3m，對應(yīng)圖線可知D項正確。7．選BDC的速度在CA、CB方向的投影分別與A、B的速度相等，C的速度vC應(yīng)等于vA和vB的矢量和，即以vA和vB為鄰邊作平行四邊形，其對角線即為vC，由于vA和vB成銳角，所以vC大于vA及vB，故A錯誤，B正確，vC的方向為平行四邊形對角線的方向，所以一定在CA和CB的夾角范圍內(nèi)，故C錯誤，D正確。8．選AC船的速度產(chǎn)生了兩個效果：一是滑輪與船間的繩縮短，二是繩繞滑輪順時針轉(zhuǎn)動。因此將船的速度進行分解如圖所示，人拉繩行走的速度v人＝vcosθ，A對，B錯；繩對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Fcosθ－Ff＝ma，得a＝eq\f(Fcosθ－Ff,m)，C對，D錯。9．選BC水平風(fēng)力不會影響豎直方向的運動，所以運動員下落時間與風(fēng)力無關(guān)，A錯誤，C正確。運動員落地時豎直方向的速度是確定的，水平風(fēng)力越大，落地時水平分速度越大，運動員著地時的合速度越大，有可能對運動員造成傷害，B正確，D錯誤。10．選AC物體在5個共點力作用下處于平衡狀態(tài)，合力為零，當(dāng)撤去10N和15N的兩個力時，剩余3個力的合力與這兩個力的合力等大反向，即撤去力后5N≤F合≤25N，2.5m/s2≤a合≤12.5m/s2，由于剩余3個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動，也可能做勻變速直線運動，故A、C正確。11．解析：(1)人駕駛沖鋒舟航行所用時間用t表示，則垂直河岸方向：y＝eq\f(1,2)at2河水流動方向：x＝v1t所以y＝eq\f(1,9)x2。(2)設(shè)人駕駛沖鋒舟航行到對岸的時間為t1，則垂直河岸方向：d＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)河水流動方向：x1＝v1t1所以t1＝10sx1＝30m人步行Δx＝x－x1＝20m，設(shè)用時間為t2，則Δx＝v2t2所以t2＝10s此人到A點共用時間t＝t1＋t2＝20s。答案：(1)y＝eq\f(1,9)x2(2)20s12．解析：(1)設(shè)正方形的邊長為s0豎直方向做豎直上拋運動，v0＝gt1,2s0＝eq\f(v0,2)t1水平方向做勻加速直線運動，3s0＝eq\f(v1,2)t1解得v1＝6m/s。