（浙江專用）高考物理大一輪總復(fù)習(xí) 第四章 第1課時(shí) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解知能達(dá)標(biāo)訓(xùn)練

第1課時(shí)運(yùn)動(dòng)的合成與分解【測(cè)控導(dǎo)航】知識(shí)點(diǎn)題號(hào)1.對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的理解1、4、82.小船渡河模型2、5、93.桿(或繩)連接問(wèn)題7、11、124.運(yùn)動(dòng)合成和分解的綜合應(yīng)用3、6、10、13一、單項(xiàng)選擇題1.(上海吳淞中學(xué)一模)若已知物體運(yùn)動(dòng)的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向,圖中a、b、c、d表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,其中正確的是(B)解析:當(dāng)物體所受合外力的方向與速度方向不在一條直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng),所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)的軌跡始終處在合外力方向與速度方向的夾角之中,并且合外力F的方向指向軌跡的凹側(cè),據(jù)此可知,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤.2.船在靜水中的航速為v1,水流的速度為v2,為使船行駛到河正對(duì)岸的碼頭,則v1相對(duì)v2的方向應(yīng)為(C)解析:根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的知識(shí),可知要使船垂直到達(dá)正對(duì)岸即要船的合速度指向?qū)Π?根據(jù)平行四邊形定則,合運(yùn)動(dòng)方向與水速垂直,僅C能滿足.3.(金華一中月考)一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,因此下列對(duì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是(A)A.若在x方向始終勻速運(yùn)動(dòng),則在y方向先減速后加速運(yùn)動(dòng)B.若在x方向始終勻速運(yùn)動(dòng),則在y方向先加速后減速運(yùn)動(dòng)C.若在y方向始終勻速運(yùn)動(dòng),則在x方向一直加速運(yùn)動(dòng)D.若在y方向始終勻速運(yùn)動(dòng),則在x方向一直減速運(yùn)動(dòng)解析:若在某一坐標(biāo)軸方向上為勻速運(yùn)動(dòng),因x=vt,即x正比于時(shí)間t,則該軸可看作時(shí)間軸.再根據(jù)圖象分析另一坐標(biāo)軸方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).可以看出,若在x方向勻速運(yùn)動(dòng),y方向位移的斜率是先減小后增大,故y方向先減速運(yùn)動(dòng)后加速運(yùn)動(dòng),同理,若在y方向勻速運(yùn)動(dòng),x方向是先加速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng).4.(效實(shí)中學(xué)期中)如圖所示,直線AB和CD是彼此平行且筆直的河岸,若河水不流動(dòng),小船船頭垂直河岸由A點(diǎn)勻速駛向?qū)Π?小船的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線P.若河水以穩(wěn)定的速度沿平行河岸方向流動(dòng),且整個(gè)河流中水的流速處處相等,現(xiàn)仍保持小船船頭垂直河岸由A點(diǎn)勻加速駛向?qū)Π?則小船實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖中的(C)A.直線P B.曲線Q C.曲線S D.直線R解析:小船在流動(dòng)的河水中行駛時(shí),同時(shí)參與兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng),一是沿水流方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),二是沿垂直于河岸方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng);沿垂直于河岸方向小船具有加速度,由牛頓第二定律可知,小船所受的合外力沿該方向;根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)軌跡與其所受合外力方向的關(guān)系可知,小船的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)彎向合外力方向,故軌跡只可能是S.即只有選項(xiàng)C正確.5.如圖所示,甲、乙兩同學(xué)從河中O點(diǎn)出發(fā),分別沿直線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后,立即沿原路線返回到O點(diǎn),OA、OB分別與水流方向平行和垂直,且OA=OB.若水流速度不變,兩人在靜水中游速相等,則他們所用時(shí)間t甲、t乙的大小關(guān)系為(C)A.t甲<t乙 B.t甲=t乙C.t甲>t乙 D.無(wú)法確定解析:設(shè)兩人游速為v,則有t甲=lOAv+vt乙=2l又lOA=lOB,則t甲t乙故t甲>t乙,選項(xiàng)C正確.6.(福州三中模擬)如圖所示的塔吊臂上有一可沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車A,小車下通過(guò)鋼絲繩裝有吊著物體B的吊鉤.在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),吊鉤將物體B向上吊起,A、B之間的距離以d=H-2t2(式中H為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化,則物體做(C)A.速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)B.速度大小減小的曲線運(yùn)動(dòng)C.加速度大小和方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng)D.加速度大小和方向均變化的曲線運(yùn)動(dòng)解析:物體B在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則合運(yùn)動(dòng)為勻加速曲線運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)C正確.由關(guān)系式d=H-2t2可知物體B的加速度a=-4m/s2,這是與位移時(shí)間公式x=v0t+12at2類比后得到的結(jié)果,物理學(xué)中經(jīng)常使用類比的方法來(lái)探索疑難問(wèn)題.7.(春暉中學(xué)月考)有一個(gè)直角支架AOB,OA水平放置,OB豎直向下,OA上套有小環(huán)P,OB上套有小環(huán)Q,兩環(huán)間由一根質(zhì)量不計(jì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連,小環(huán)P受水平向右外力作用使其勻速向右平動(dòng),在P平動(dòng)過(guò)程中,關(guān)于Q的運(yùn)動(dòng)情況以下說(shuō)法正確的是(D)A.Q勻速上升 B.Q減速上升C.Q勻加速上升 D.Q變加速上升解析:小環(huán)P、小環(huán)Q的合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系如圖所示,若細(xì)繩與OB的夾角為α,則v0=vPsinα,而vQ=v0cosα,所以vQ=vPtanα,由于vP保持不變,α二、不定項(xiàng)選擇題8.在物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),下列現(xiàn)象可能出現(xiàn)的有(AC)A.平均速度不等于零,平均速率不等于零B.平均速度不等于零,平均速率等于零C.平均速度等于零,平均速率不等于零D.平均速度等于零,平均速率等于零解析:物體在曲線運(yùn)動(dòng)中位移可能為0,但路程一定不為0.平均速度是位移與時(shí)間的比,平均速率是路程與時(shí)間的比,因此選項(xiàng)A、C正確,B、D錯(cuò)誤.9.(桂林中學(xué)月考物理測(cè)試)如圖所示,民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一個(gè)騎射項(xiàng)目,運(yùn)動(dòng)員騎在奔馳的馬背上沿跑道AB運(yùn)動(dòng),拉弓放箭射向他左側(cè)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)射出的箭的速度為v2,跑道離固定目標(biāo)的最近距離OA=d.若不計(jì)空氣阻力的影響,要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時(shí)間最短,則(BC)A.運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為v1B.運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為v1C.箭射到靶的最短時(shí)間為dD.箭射到靶的最短時(shí)間為d解析:由運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性可知,箭射到靶的最短時(shí)間為t=dv2,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤;箭的合速度v=v1小船渡河模型中時(shí)間取決于垂直河岸的分速度,與水流速度無(wú)關(guān).10.(黑龍江哈大附中模擬)質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy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所示,下列說(shuō)法正確的是(BC)A.質(zhì)點(diǎn)的初速度為3m/sB.質(zhì)點(diǎn)做勻變速運(yùn)動(dòng)C.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3ND.質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直解析:根據(jù)圖象可知,物體在x方向做初速度為3m/s,加速度為1.5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),在y方向做速度大小為4m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)的初速度為v=32+42m/s=5m/s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)的加速度沿x方向、大小恒為a=1.5m/s2,所以質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B正確;根據(jù)牛頓第二定律,合外力F=ma=2kg×1.5m/s2=3N,所以選項(xiàng)C正確;初始時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)的合外力沿x方向,初速度與x方向的夾角θ滿足tan11.如圖(甲)所示,在雜技表演中,猴子沿豎直桿向上運(yùn)動(dòng),其vt圖像如圖(乙)所示.人頂桿沿水平地面運(yùn)動(dòng)的xt圖像如圖(丙)所示.若以地面為參考系,下列說(shuō)法中正確的是(BD)A.猴子的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線B.猴子在2s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.t=0時(shí)猴子的速度大小為8m/sD.t=2s時(shí)猴子的加速度大小為4m/s2解析:豎直方向?yàn)槌跛俣葀y=8m/s、加速度a=-4m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng),水平方向?yàn)樗俣葀x=4m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng),初速度大小為v=82+42m/s=45m/s,方向與合外力方向不在同一條直線上,猴子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)B正確,A、C錯(cuò)誤;t=2s時(shí),速度vy=0m/s,vx=4m/s,則合速度大小為4m/s,加速度a=a三、非選擇題12.一輛車通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的輕繩子提升一個(gè)質(zhì)量為m的重物,開(kāi)始車在滑輪的正下方,繩子的端點(diǎn)離滑輪的距離是H.車由靜止開(kāi)始向左做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t繩子與水平方向的夾角為θ,如圖所示,試求:(1)車向左運(yùn)動(dòng)的加速度的大小;(2)重物m在t時(shí)刻速度的大小.解析:(1)汽車在時(shí)間t內(nèi)向左走的位移s=Htan又汽車勻加速運(yùn)動(dòng)s=12at所以a=2st2(2)此時(shí)汽車的速度v汽=at=2由運(yùn)動(dòng)的分解知識(shí)可知,汽車速度v汽沿繩的分速度與重物m的速度相等,即v物=v汽cosθ得v物=2H答案:(1)2Ht13.如圖(甲)所示,在一端封閉、長(zhǎng)約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水,水中放一個(gè)蠟塊,將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊.然后將這個(gè)玻璃管倒置,在蠟塊沿玻璃管上升的同時(shí),將玻璃管水平向右移動(dòng).假設(shè)從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10cm,玻璃管向右勻加速平移,每1s通過(guò)的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm.圖(乙)中,y表示蠟塊豎直方向的位移,x表示蠟塊隨玻璃管通過(guò)的水平位移,t=0時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn).(1)請(qǐng)?jiān)趫D(乙)中畫出蠟塊4s內(nèi)的軌跡;(2)求出玻璃管向右平移的加速度