高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 第1講 曲線運動 運動的合成與分解課時作業(yè)（含解析）-人教版高三物理試題

曲線運動運動的合成與分解一、選擇題(本題共10小題，1～6題為單選題，7～10題為多選題)1．(2018·常德模擬)對質(zhì)點的運動來講，以下說法中正確的是()A．加速度恒定的運動可能是曲線運動B．運動軌跡對任何觀察者來說都是不變的C．當(dāng)質(zhì)點的加速度逐漸減小時，其速度也一定逐漸減小D．作用在質(zhì)點上的所有力消失后，質(zhì)點運動的速度將不斷減小解析：A加速度恒定的運動可能是曲線運動，如平拋運動，A正確；運動軌跡對不同的觀察者來說可能不同，如從勻速水平飛行的飛機上落下的物體，相對地面做平拋運動，相對飛機上的觀察者做自由落體運動，B錯誤；當(dāng)質(zhì)點的速度方向與加速度方向同向時，即使加速度減小，速度仍增加，C錯誤；作用于質(zhì)點上的所有力消失后，質(zhì)點的速度將不變，D錯誤．2．如圖所示，在冰球比賽中，冰球以速度v1在水平冰面上向右運動．運動員沿冰面垂直v1的方向上快速擊打冰球，冰球立即獲得沿擊打方向的分速度v2，不計冰面摩擦和空氣阻力，下列圖中的虛線能正確反映冰球被擊打后運動路徑的是()解析：B不計冰面摩擦和空氣阻力，冰球所受合力為零，冰球沿初始的合速度方向做勻速直線運動，選項B正確．3．小船過河時，船頭偏向上游與河岸成α角，船相對靜水的速度為v，其航線恰好垂直于河岸，現(xiàn)水流速度稍有增大，為保持航線不變，且準時到達對岸，下列措施中可行的是()A．減小α角，增大船速vB．增大α角，增大船速vC．減小α角，保持船速v不變D．增大α角，保持船速v不變解析：A由題意可知，船相對靜水的速度為v，其航線恰好垂直于河岸，當(dāng)水流速度稍有增大，如圖所示，為保持航線不變，且準時到達對岸，則減小α角，增大船速v，可知，A正確，B、C、D均錯誤．故選A.4.如圖所示，蠟塊在豎直玻璃管內(nèi)的水中勻速上升，速度為v.若在蠟塊從A點開始勻速上升的同時，玻璃管從AB位置由靜止開始水平向右做勻加速直線運動，加速度大小為a，則蠟塊的實際運動軌跡可能是圖中的()A．直線P B．曲線QC．曲線R D．無法確定解析：B當(dāng)合速度的方向與合力(或合加速度)的方向不在同一直線上時，物體將做曲線運動，且軌跡夾在速度方向與合力方向之間，軌跡的凹向大致指向合力的方向．蠟塊的合速度方向偏向右上，合加速度方向水平向右，不在同一直線上，軌跡的凹向要大致指向合力的方向，故B正確，A、C、D均錯誤，故選B.5.(2018·廊坊模擬)2018年9月22日，錢塘江大潮如期而至，沖浪頂尖高手駕著競技摩托艇在江面運動，在某段時間內(nèi)其兩個分運動的規(guī)律為x＝－2t2－6t，y＝1.5t2＋4t，xOy為直角坐標系，則下列說法正確的是()A．摩托艇在x軸方向的分運動是勻減速直線運動B．摩托艇的運動是勻變速直線運動C．摩托艇的運動是勻變速曲線運動D．摩托艇的運動開始為直線而后變?yōu)榍€解析：C由題意可知，在x軸方向的加速度與速度均為負值，該分運動為勻加速直線運動，A項錯誤；由表達式可得，x軸方向：ax＝－4m/s2；v0x＝－6m/s，y軸方向：ay＝3m/s2；v0y＝4m/s，分析可知，摩托艇的加速度與速度不共線，且加速度恒定，故摩托艇的運動是勻變速曲線運動，C項正確，B、D兩項錯誤．6.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：A質(zhì)點做勻變速曲線運動，所以加速度不變；由于在D點速度方向與加速度方向垂直，則在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C到D速率減小，所以C點速率比D點大．7.一質(zhì)點在xOy平面內(nèi)運動的軌跡如圖所示，下列判斷正確的是()A．質(zhì)點沿x方向可能做勻速運動B．質(zhì)點沿y方向可能做變速運動C．若質(zhì)點沿y方向始終勻速運動，則x方向可能先加速后減速D．若質(zhì)點沿y方向始終勻速運動，則x方向可能先減速后加速解析：BD將運動分解到x方向和y方向，由于質(zhì)點在x方向先向右運動，后向左運動，因此不可能在x方向做勻速運動，A錯誤；質(zhì)點一直向y軸正方向運動，可能做勻速運動，B正確；若y方向一直勻速運動，即相同時間內(nèi)，在y方向的位移相等，這樣在x方向上是先向右越運動越慢，再向左越運動越快，也就是先減速，后加速，C錯誤，D正確．8．一艘船過河時，船頭始終與船實際運動的方向垂直，水速恒為v1，船相對于水的速度大小恒為v2，船過河的時間為t，則()A．v1有可能等于v2B．船的實際速度大小為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)t解析：CD由于船相對于水的速度始終與船實際運動的方向垂直，即船相對于水的速度始終與船實際速度即合速度v垂直，由幾何關(guān)系可知，v1大于v2，A項錯誤；船的實際速度大小為eq\r(v\o\al(2,1)－v\o\al(2,2))，B項錯誤；cosθ＝eq\f(v2,v1)，C項正確；河寬為v2tsinθ＝eq\f(v2\r(v\o\al(2,1)－v\o\al(2,2)),v1)t，D項正確．9．在一光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標系，一物體從t＝0時刻起，由坐標原點O(0,0)開始運動，其沿x軸和y軸方向運動的速度－時間圖像如圖甲、乙所示，下列說法中正確的是()A．前2s內(nèi)物體沿x軸做勻加速直線運動B．后2s內(nèi)物體繼續(xù)做勻加速直線運動，但加速度沿y軸方向C．4s末物體坐標為(4m,4m)D．4s末物體坐標為(6m,2m)解析：AD前2s內(nèi)物體在y軸方向速度為0，由題圖甲知物體沿x軸方向做勻加速直線運動，A正確；后2s內(nèi)物體在x軸方向做勻速運動，在y軸方向做初速度為0的勻加速運動，加速度沿y軸方向，合運動是曲線運動，B錯誤；4s內(nèi)物體在x軸方向上的位移是x＝(eq\f(1,2)×2×2＋2×2)m＝6m，在y軸方向上的位移為y＝eq\f(1,2)×2×2m＝2m，所以4s末物體坐標為(6m,2m)，D正確，C錯誤．10.如圖所示，有一個沿水平方向做勻速直線運動的半徑為R的半圓柱體，半圓柱面上擱著一個只能沿豎直方向運動的豎直桿，在豎直桿未達到半圓柱體的最高點之前()A．半圓柱體向右勻速運動時，豎直桿向上做勻減速直線運動B．半圓柱體向右勻速運動時，豎直桿向上做減速直線運動C．半圓柱體以速度為v向右勻速運動，桿同半圓柱體接觸點和柱心的連線與豎直方向的夾角為θ時，豎直桿向上的運動速度為vtanθD．半圓柱體以速度為v向右勻速運動，桿同半圓柱體接觸點和柱心的連線與豎直方向的夾角為θ時，豎直桿向上的運動速度為vsinθ解析：BCO點向右運動，O點的運動使桿AO繞A點逆時針轉(zhuǎn)動的同時，沿桿OA方向向上推動A點；豎直桿的實際運動(A點的速度)方向豎直向上，使A點繞O點逆時針轉(zhuǎn)動的同時，沿OA方向(彈力方向)與OA桿具有相同的速度．速度分解如圖所示，對O點，v1＝vsinθ，對于A點，vAcosθ＝v1，解得vA＝vtanθ，O點(半圓柱體)向右勻速運動時，桿向上運動，θ角減小，tanθ減小，vA減小，但桿不做勻減速運動，A錯誤，B正確；由vA＝vtanθ可知C正確，D錯誤．二、計算題(本題共1小題，需寫出規(guī)范的解題步驟．)11.如圖所示，一質(zhì)量m＝2kg的質(zhì)點在空中以速度v0＝2m/s沿y軸正方向(豎直方向)運動，經(jīng)過原點O后始終受到一個沿x軸正方向(水平方向)的恒力F＝20N作用，不計空氣阻力，g取10m/s2.求：(1)質(zhì)點在最高點M的坐標．(2)質(zhì)點再次回到x軸時與x軸交點為N，大致畫出質(zhì)點從O點到N點軌跡并求出N點的坐標．(3)求質(zhì)點經(jīng)過N點的速度大?。馕觯?1)將運動分解成沿x方向的勻加速直線運動，沿y方向的豎直上拋運動，質(zhì)點在空中以速度v0＝2m/s沿y軸正方向(豎直方向)運動，則運動時間：t＝eq\f(v0,g)＝0.2s豎直方向的位移：h＝v0t－eq\f(1,2)gt2＝0.2m沿x軸正方向(水平方向)受到一個恒力F＝20N作用，F(xiàn)＝ma水平方向加速度a＝eq\f(F,m)＝10m/s2那么水平方向的位移：x＝eq\f(1,2)at2＝0.2m因此質(zhì)點在最高點M的坐標為(0.2m,0.2m)(2)在y軸方向先向上勻減速直線運動，再向下勻加速直線運動，時間相等，在水平方向做勻加速直線運動，根據(jù)曲線運動條件及拋體運動的特征，運動軌跡如圖所示：由以上可知，質(zhì)點從O點到N點的時間為：t′＝2t＝0.4s那么對應(yīng)的位移為x′＝eq\f(1,2)at′2＝0.