广东高考物理一轮复习阶段性检测试题:运动的合成与分解 Word版含答案
《运动的合成与分解》检测试题
一、单项选择题(5小题,每小题1分,共5分)
1 、一船在静水中的速度为6米/秒,要横渡流速为8米/秒的河,下面说法正确的是:
A .船不能渡过此河
B .船能行驶到正对岸
C .若河宽60米,过河的最少时间为10秒
D .船在最短时间内过河,船对地的速度为6米/秒
2 、如图所示,两个相同的正方形铁丝框,其对角线在同一条直线上,并沿对角线分别以v 和2v 向两边运动,则两框交点的运动速度为:
A 、2/23v
B 、2/10v
C 、2/6v
D 、2/2v
3 、关于运动的合成和分解,下述说法中正确的是:
A.合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和
B.物体的两个分运动若是直线运动,则它的合运动一定是直线运动
C.合运动和分运动具有同时性
D.若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动
4 、关于运动的合成,下列说法中正确的是:
A 、合运动速度一定比每一个分运动速度大
B 、两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动
C 、只要两个分运动是直线运动,那么它们的合运动也一定是直线运动
D 、两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等
5 、某人乘小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去,当水流匀速时,关于它过河所需要的时间,发生的位移与水速的关系正确的是:
A、水速小、位移小、时间短
B、水速大、位移大、时间短
C、水速大、位移大、时间不变
D、位移、时间与水速无关
二、多项选择题(5小题,每小题1分,共5分)
6 、一条船沿垂直于河岸的方向航行,它在静止水中航行速度大小一定,当船行驶到河中心时,河水流速突然增大,这使得该船
A、渡河时间增大
B、到达对岸时的速度增大
C、渡河通过的路程增大
D、渡河通过的路程比位移
7 、关于两个运动的合成,下列说法正确的是
A.两个直线运动的合运动一定也是直线运动
B.两个不同速度的匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动
C.两个匀变速直线运动的合运动一定也是匀变速直线运动
D.一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动可能是曲线运动
8 、某船在一水流匀速的河中摆渡,下列说法正确的是
A.船头垂直河岸航行,渡河时间最短
B.船头朝下游转过一定角度,使实际航速增大时,渡河时间最短
C.船头垂直河岸航行,渡河航程最短
D.船头朝上游转过一定角度,使实际航速垂直河岸时,渡河航程最短
9 、有关运动的合成说法正确的是:
A.合运动速度一定大于分运动的速度
B.合运动的时间与两个分运动的时间是相等的
C.合速度的方向就是物体实际运动方向
D.由两个分速度的大小和方向就可以确定合速度的大小和方向
10 、船在静水中的航速是1m/s,河岸笔直,河宽恒定,河水靠近岸边的流速为2m/s,河中间的流速为3m/s。
以下说法中正确的是:
A.因船速小于流速,船不能到达对岸
B.船不能沿一直线过河
C.船不能垂直河岸过河
D.船过河的最短时间是一定的
三、填空题(2小题,每小题1分,共2分)
11 、飞机离地面起飞时,它的水平分速度为200米/秒,竖直分速度为150米/秒,飞机离地面起飞时速度的大小为__________米/秒.
12 、如图所示,木块在水平桌面上移动的速度是v,跨过滑轮的绳子向下
移动的速度是______(绳与水平方向之间的夹角为α)
四、计算题(2小题,每小题1分,共2分)
13 、船在静水中的速度为v船=5m/s,水流速度为v水=3m/s,河宽d=100m⑴要使船能到达正对岸,船头方向与上游方向夹角为多大?⑵要使船过河时间最短,船头方向如何?⑶过河最短时间为多大?这时船到达正对岸的地点在何处?(4)如水速为5m/s,船速为3m/s,则最短位移为多少?最短时间为多少?
14 、如图所示,湖中有一条小船,岸边的人用缆绳跨过一个定滑轮拉船靠岸,若绳子被以恒定的速度v拉动,绳子与水平方向成的角度是α,船是否做匀加速直线运动?小船前进的瞬时速度多大?
参考答案
11、12、
13、14、答案:否;v/cosα。
高三物理一轮复习试题运动的合成与分解
咐呼州鸣咏市呢岸学校第四单元 曲线运动 万有引力第19讲 运动的合成和分解 平抛运动体验1.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,以下说法正确的选项是( )A.一是直线运动B.一是抛物线运动C.可能是直线运动,也可能是加速度恒的曲线运动D.以上说法都不对解析:当两运动的合加速度方向与合初速度的方向在同一直线上时物体做直线运动;当两运动的合加速与合初速度不在同一直线上时物体做加速度恒的曲线运动.答案:C2.在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人,假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v1,摩托艇在静水中的航速为v2,战士救人的地点A 离岸边最近处O 的距离为d.如果战士想在最短时间内将人送上岸,那么摩托艇登陆的地点离O 点的距离为( ) A.v2v22-v21d B.0 C.v1v2d D.v2v1d 解析:当摩托艇的船头垂直河岸方向航行时可在最短时间到岸.到岸时沿河岸方向的位移为x =v1v2d. 答案:C3.如下图,某人通过滑轮用不可伸长的轻质细绳将质量为m 的货物提升到高处.人拉绳的端点沿平面匀速向右运动,假设滑轮的质量和摩擦均不计,那么以下说法中正确的选项是( )A.货物匀速上升B.货物加速上升C.绳的拉力T 大于物体的重力mgD.绳的拉力T 于物体的重力mg解析:假设某时刻绳与水平方向的夹角为θ,将手握着的绳端的速度沿绳方向和垂直绳方向分解,沿绳方向的分量于货物上升的速度大小,即v′=v·cos θ.由题图可知,绳与水平方向的夹角随时间减小,故货物做加速运动,T >mg.答案:BC4.如图甲所示,以9.8 m/s 的水平初速度v0抛出的物体飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上,那么物体完成这段飞行的时间为( )A.33 s B.233 s C. 3 s D.2 s 解析:乙 物体垂直地撞在斜面上,将其末速度分解如图乙所示.cot θ=vyv0=gt v0 得:t =v0cot θg=cot 30° s = 3 s.答案:C5.如下图,一球运发动将球在边界处正上方垂直球方向水平击出,球刚好过落在图中位置,相关数据如下图.以下说法正确的选项是(不计空气阻力)( )A.击球点的高度h1与球的高度h2之间的关系为h1=h2B.假设保持击球高度不变,球的初速度v0只要大于s 2gh1h1,一落在对方界内 C.任意降低击球高度(仍高于h2),只要击球的初速度适宜,球一能落在对方界内D.任意增加击球高度,只要击球初速度适宜,球一能落在对方界内解析:h1=12g·(32s v0)2 h1-h2=12g(s v0)2 解得:h1=h2,A 正确.当球被击出的初速度大于s2gh1h1时,球已飞出底界,故B 错误. 当击球高度低于某一值时,无论初速度为多少,球要么不能过,要么击出底界,C 错误.设击球高度为h0,以初速度vc 击出的球恰好擦而过压在底界上时,那么有: vc·2(h0-h2)g=s vc·2h0g =2s 解得h0=43h2,即击球高度大于43h2时,只要初速度适宜,球一能落在对方界内,D 正确. 答案:AD6.在一次摩托车跨越壕沟的表演中,摩托车从壕沟的一侧以v =40 m/s 的速度沿水平方向飞向另一侧,壕沟两侧的高度及宽度如下图.摩托车前后轮的轴距为 1.6 m ,不计空气阻力.那么摩托车是否能越过壕沟?请计算说明.解析:题中摩托车平安跨越的平抛运动是指从后轮离地到后轮着地的过程.设摩托车刚好能越过壕沟的初速度为v0,那么:水平方向有x =v0t 竖直方向有h =12gt2 按题目要求可知:x =20 m +1.6 mh =3.5 m -2.0 m =1.5 m代入上式有v0=x 2gh 2h=39.4 m/s 由于v >v0,故摩托车能越过壕沟.答案:能计算过程略金典练习八 运动的合成和分解 平抛运动选择题共10小题,每题6分.在每题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.1.关于受力物体的运动情况,以下说法正确的选项是( )A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下有可能做曲线运动C.做曲线运动的物体,其速度方向与合外力的方向不在同一直线上D.物体在变力作用下不可能做直线运动答案:BC2.一个物体从某一确的高度以v0的初速度水平抛出,它落地时的速度为vt ,那么它的运动时间是( ) A.vt -v0g B.vt -v02g C.v2t -v202g D.v2t -v20g解析:t =vy g =v2t -v20g. 答案:D3.一人站在平台上平抛一小球.球离手时的速度为v1,落地时的速度为v2.不计空气阻力,以下图中能表示出速度矢量的演变过程的是( )解析:小球做平抛运动,水平方向的速度v1保持不变,竖直方向的速度不断变大,所以v2与水平方向的夹角变大.答案:C4.如下图,河水流速v 一,船在静水中的速度为v′.船从A 点分别沿AB 、AC 运动到对岸,AB 、AC 与河岸的垂线的夹角相,两次航行的时间分别为t1、t2,那么( )A.t1>t2B.t1<t2C.t1=t2D.无法比拟解析:船沿AB 、AC 运动到对岸,它们的合位移相,只要比拟它们的合速度的大小关系就可,由平行四边形法那么可知船沿AB 运动时两分运动的夹角更大,故沿AB 方向的合速度小于沿AC 方向的合速度,所以t1>t2. 答案:A5.运动会上有一个骑射工程,如下图.运发动骑在奔驰的马背上,弯弓放箭射击侧向的固目标.假设运发动骑马奔驰的速度为v1,运发动静止时射出的弓箭速度为v2,直线跑道离固目标的最近距离为d ,要想命中目标且射出的箭在空中飞行的时间最短(不计空气阻力),那么( )A.运发动放箭处离目标的距离为v2v1dB.运发动放箭处离目标的距离为v21+v22v2dC.箭射到靶的最短时间为d v2D.箭射到靶的最短时间为dv22-v21解析:运发动垂直跑道方向射击可以使箭在最短时间内击中目标,故tmin =d v2.射击时运发动与目标的距离s =d2+(v1·d v2)2=v21+v22v2 d. 答案:BC6.如下图,两小球a 、b 分别从直角三角形斜面的顶端以相同大小的水平速度v0向左、向右水平抛出,分别落在两个斜面上,三角形的两底角分别为30°和60°,那么两小球a 、b 运动的时间之比为( )A.1∶ 3B.1∶3C.3∶1D.3∶1解析:a 球落在斜面上的条件为:12gt21v0t1=tan 30° b 球落在斜面上的条件为:12gt22v0t2=tan 60° 解得t1∶t2=1∶3.答案:B7.如下图,从一根内壁光滑的空心竖直钢管A 的上端边缘沿直径方向向管内水平抛入一钢球.球与管壁屡次相碰后落地(球与管壁相碰的时间不计);假设换一根高但直径更大的内壁光滑的钢管B ,用同样的方法抛入此钢球,那么运动时间( )A.在A 管中的球运动时间长B.在B 管中的球运动时间长C.在两管中的球运动时间一样长D.无法确解析:小球每次与钢管内壁碰撞只受到水平方向的作用力,竖直方向的分运动始终不变,即下落的时间相. 答案:C8.如图甲所示,在一次空地演习中,离地高H 处的飞机以水平速度v1投掷一颗炸弹欲轰炸地面目标P ,反灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截.设拦截系统与飞机的水平距离为s ,不计空气阻力,假设拦截,那么v1、v2的关系满足( )A.v1=v2B.v1=H sv2 C.v1=H s v2 D.v1=s Hv2 解析:乙解法一 在竖直方向上的相遇条件为:12gt2+v2t -12gt2=h 在水平方向上的相遇条件为:s =v1t解得:v2v1=H s. 解法二 空中只受重力作用的任意两物体都相对做匀速直线运动(因为加速度相同),取拦截炮弹为参照系,那么炮弹的速度如图乙所示故相遇的条件为:tan θ=v2v1=H s. 答案:D9.如图甲所示,一条小船位于200 m 宽的河的央A 处,从这里向下游100 3 m 处有一危险区.当时水流的速度为4 m/s ,为了使小船避开危险区沿直线到达对岸,小船在静水中的速度至少是( ) A.433 m/s B.833m/s C.2 m/s D.4 m/s 解析:假设小船在静水的速度为v1时恰好能在进入危险区前上岸.这个运动过程船速、水速、航向的关系如下图,有:sin θ=v1v2=1001002+(1003)2解得:v1=2 m/s.答案:C10.从某一高度以相同速度相隔1 s 先后水平抛出甲、乙两个小球.不计空气阻力,在乙球抛出后两球在空中运动的过程中,以下说法正确的选项是( )A.两球水平方向的距离越来越大B.两球竖直高度差越来越大C.两球水平方向的速度差越来越大D.两球每秒内的速度变化量相同,与其质量无关解析:两球做匀加速运动的加速度相,都为g ,两球每秒速度的变化都相同,D 正确.取乙球抛出时刻及位置为零时刻和零位移,甲、乙两球的位移和速度分别如下:甲球的速度⎩⎨⎧ vx =v0vy =g(t +1) 乙球的速度⎩⎨⎧ vx =v0vy =gt甲球的位移⎩⎪⎨⎪⎧ x =v0(t +1)y =12g(t +1)2 乙球的位移⎩⎪⎨⎪⎧ x =v0t y =12gt2故知A 、C 错误,B 正确.答案:BD 非选择题共3小题,共40分.11.(13分)如下图,光滑斜面的倾角为θ,斜边长为L ,斜面顶端有一小球以平行底边的速度v0水平抛出.那么小球滑到底端时,水平方向的位移多大?解析:将小球的运动分解为以下两个分运动:①小球在水平方向不受力,做匀速直线运动.②沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为gsin θ.合运动为类平抛运动.那么在水平方向上有:s =v0t在沿斜面向下有:L =12at2 由牛顿第二律有:mgsin θ=ma联立解得:s =v02L gsin θ. 答案:v02L gsin θ12.(13分)如图甲所示,墙壁上落有两只飞镖,它们是从同一位置水平射出的.飞镖A 与竖直墙壁成53°角,飞镖B 与竖直墙壁成37°角,两者相距d.假设飞镖的运动是平抛运动,试估算射出点离墙壁的水平距离.(假设飞镖与墙壁的夹角于镖的速度方向与竖直方向的夹角,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.)解析:解法一 设射击点离墙壁的水平距离为x ,两飞镖的初速度分别为vA 、vB ,那么:飞镖A 的飞行时间tA =vAcot 53°g =xcot 53°tAg解得:tA =3x 4g飞镖B 的飞行时间tB =vBcot 37°g =xcot 37°tBg解得:tB =4x 3g又由A 、B 竖直方向的位移关系可得:d =12g·t 2B -12gt2A 可解得:x =247d. 解法二 平抛运动的速度与水平方向的夹角θ、位移与水平方向的夹角为α,如图乙所示,有: tan θ=gt v0tan α=y x =12gt2v0t =12tan θ 由此可知假设飞镖A 的位移与水平方向的夹角为α1,有: tan α1=12tan 37°=38假设飞镖B 的位移与水平方向的夹角为α2,有: tan α2=12tan 53°=23故飞镖A 的竖直位移yA =x·tan α1飞镖B 的竖直位移yB =x·tan α2=yA +d可解得:x =247d. 答案:x =247d13.(14分)如图甲所示,在一端封闭、长约1 m 的玻璃管内注满清水,水中放一蜡块,将玻璃管的开口端用塞塞紧,然后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时 ,将玻璃管水平向右移动.假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每1 s 上升的距离都是10 cm ,玻璃管向右匀加速平移,连续的每1 s 通过的水平位移依次是2.5 cm 、7.5 cm 、12.5 cm 、17.5 cm.图乙中,y 表示蜡块竖直方向的位移,x 表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t =0时蜡块位于坐标原点.(1)请在图乙中描绘出蜡块4 s 内的轨迹.(2)求出玻璃管向右平移的加速度a.(3)求t =2 s 时蜡块的速度v2.解析:(1)蜡块4 s 内的轨迹如图丙所示.(2)由蜡块的运动轨迹知,蜡块在水平方向的分运动为匀加速运动,在竖直方向的分运动为匀速运动,故加速度:a =Δx T2=5×10-21m/s2=5×10-2 m/s2.(3)蜡块在竖直方向的速度vy =y t=0.1 m/s t =2 s 时刻蜡块水平方向的分速度为:vx =at =0.1 m/s故v2=v2x +v2y =0.14 m/s方向与水平、竖直正方向均成45°角.答案:(1)如图丙所示(2)a =5×10-2 m/s2(3)v2=0.14 m/s ,方向与水平、竖直正方向均成45°角。
高中物理 曲线运动 运动的合成与分解(附答案)高考基础训练题
1曲线运动运动的合成与分解1.(广东茂名质检)物体在做曲线运动的过程中,一定变化的物理量是()A .动能B .速度C .加速度D .合外力2.(广东江门调研)在一辆静止在水平地面上的汽车里有一个小球从高处自由下落,下落一半高度时汽车突然向右匀加速运动,站在车厢里的人观测到小球的运动轨迹是图4-1-16中的()图4-1-163.(中山四校联考)某人以一定速度始终垂直河岸向对岸游去,当河水匀速流动时,他所游过的路程,过河所用的时间与水速的关系是()A .水速大时,路程长,时间长B .水速大时,路程长,时间短C .水速大时,路程长,时间不变D .路程、时间与水速无关4.质量为1kg 的物体在水平面内做曲线运动,已知该物体在互相垂直方向上的两分运动的速度-时间图象分别如图4-1-17所示,则下列说法正确的是()图4-1-17A .2s 末质点速度大小为7m/sB .质点所受的合外力大小为3NC .质点的初速度大小为5m/sD .质点初速度的方向与合外力方向垂直5.某人站在自动扶梯上,经过t 1时间从一楼升到二楼,如果自动扶梯不运动,人沿着扶梯从一楼走到二楼的时间为t 2.现使自动扶梯正常运动,人也保持原有速度沿扶梯向上走,则2人从一楼到二楼的时间是()A .t 2-t 1B.t 1-t 2t 2-t 1C.t 1t 2t 1+t 2D.t 12+t 2226.一条自西向东的河流,南北两岸分别有两个码头A 、B ,如图4-1-18所示.已知河宽为80m ,河水流速为5m/s ,两个码头A 、B 沿水流的方向相距100m .现有一只船,它在静水中的行驶速度为4m/s ,若使用这只船渡河,且沿直线运动,则()A .它可以正常来往于A 、B 两个码头B .它只能从A 驶向B ,无法返回C .它只能从B 驶向A ,无法返回D .无法判断7.如图4-1-19所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升机A ,用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B .在直升机A 和伤员B 以相同的水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内,A 、B 之间的距离以l =H -t 2(式中H 为直升机A 离地面的高度,各物理量的单位均为国际单位制单位)规律变化,则在这段时间内()A .悬索的拉力等于伤员的重力B .悬索不可能是竖直的C .伤员做加速度大小、方向均不变的曲线运动D .伤员做加速度大小增加的直线运动8.图4-1-20中,套在竖直细杆上的环A 由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B 相连.由于B 的质量较大,故在释放B 后,A 将沿杆上升,当A 环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时,其上升速度v 1≠0,若这时B 的速度为v 2,则()A .v 2=v 1B .v 2>v 1C .v 2≠0D .v 2=09.A 、B 两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上,现物体A 以v 1的速度向右匀速运动,当绳被拉成与水平面夹角分别是α、β时,如图4-1-21所示.物体B 的运动速度v B 为(绳始终有拉力)()图4-1-18图4-1-19图4-1-21图4-1-203A .v 1sin α/sin βB .B .v 1cos α/sin βC .v 1sin α/cos βD .v 1cos α/cos β10.(广州模拟)宽9m 的成型玻璃以2m/s 的速度连续不断地向前进行,在切割工序处,金刚割刀的速度为10m/s ,为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,则:(1)金刚割刀的轨道应如何控制?(2)切割一次的时间多长?(3)所生产的玻璃板的规格是怎样的?答案:(1)割刀速度方向与玻璃板速度方向成arccos1/5角度。
曲线运动:曲线运动 运动的合成与分解 训练题——2023届高考物理一轮复习(word版含答案)
曲线运动:曲线运动运动的合成与分解训练题一、选择题1.如图所示,假如在弯道上高速行驶的赛车,突然后轮脱离赛车,关于脱离赛车后的车轮的运动情况,以下说法正确的是( )A.仍然沿着赛车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道D.上述情况都有可能2.2018珠海航展,我国第五代战机“歼-20”再次闪亮登场。
表演中,战机先水平向右,再沿曲线ab向上(如图),最后沿陡斜线直入云霄。
设飞行路径在同一竖直面内,飞行速率不变。
则沿ab段曲线飞行时,战机( )A.所受合外力大小为零B.所受合外力方向竖直向上C.竖直方向的分速度逐渐增大D.水平方向的分速度不变3.近年来,我国在军事领域取得了很多成就,特别是我国空军军事实力出现了质的飞跃。
如图为直升机在抢救伤员的情景,直升机水平飞行的同时绳索把伤员提升到直升机上,在此过程中绳索始终保持竖直,不计伤员受到的空气阻力,则下列判断正确的是( )A.直升机一定做匀速直线运动B.伤员运动的轨迹一定是一条斜线C.螺旋桨产生动力的方向一定竖直向上D.绳索对伤员的拉力大小始终大于伤员的重力4.如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为f,当轻绳与水平面的夹角为θ时,船的速度为v ,此时人的拉力大小为F ,则( )A.人拉绳行走的速度为sin v θB.人拉绳行走的速度为cos vθC.船的加速度为F fm - D.船的加速度为cos F fmθ- 5.如图所示,顶角60θ=︒、光滑V 字形轨道AOB 固定在竖直平面内,且AO 竖直。
一水平杆与轨道交于M N 、两点,已知杆自由下落且始终保持水平,经时间t 速度由6 m/s 增大到14 m/s (杆未触地),则在0.5t 时,触点N 沿倾斜轨道运动的速度大小为(不计空气阻力,g 取210m/s )( )A.10 m/sB.17 m/sC.20 m/sD.28 m/s6.如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,以竖直杆为参考系,猴子的v t -图像如图乙所示,同时人顶着杆沿水平地面运动的x t -图像如图丙所示。
2023届高考物理一轮复习选择题专练:曲线运动 运动的合成与分解(word版含答案)
运动的合成与分解练习一、选择题1.在光滑的水平面上有一冰球以速度v0沿直线匀速从a点运动到b点,忽略空气阻力,如图所示为俯视图.当冰球运动到b点时受到垂直于速度方向的力的快速撞击,撞击之后冰球可能的运动轨迹是( )2.(多选)初速度不为零的小球只受到一个大小不变的力的作用,下列说法正确的是( )A.小球可能做曲线运动B.小球的位置可能保持不变C.小球的速度大小可能保持不变D.小球的加速度一定保持不变3.如图所示,某河段两岸平行,越靠近中央水流速度越大,一条小船保持船头垂直于河岸的方向匀速航行.现沿水流方向及垂直于河岸方向建立直角坐标系xOy,则该小船渡河的大致轨迹是( )4.如图所示,AB杆以恒定角速度ω绕A点在竖直平面内顺时针转动,并带动套在固定水平杆OC上的小环M运动,AO间距离为h.运动开始时AB杆在竖直位置,则经过时间t(小环仍套在AB和OC杆上),小环M的速度大小为( )A.ωhcos2ωt B.ωhcos ωtC.ωh D.ωh tan ωt5.有一条两岸平直、河水均匀流动,流速恒为v的大河.一条小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直,小船在静水中的速度大小为2v3.回程与去程所用时间之比为( )A.3∶2 B.2∶1C.3∶1 D.23∶16.如图所示,水平光滑长杆上套有一物块Q,跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的轻绳一端连接Q,另一端悬挂一物块P.设轻绳的左边部分与水平方向的夹角为θ,初始时θ很小.现将P、Q由静止同时释放,关于P、Q以后的运动下列说法正确的是( )A.当θ=60°时,P、Q的速度之比是3∶2B.当θ=90°时,Q的速度最大C.当θ=90°时,Q的速度为零D.当θ向90°增大的过程中Q所受的合力一直增大7.(多选)一个质量为2 kg的物体,在5个共点力作用下处于匀速直线运动状态,现同时撤去大小分别为6 N和10 N的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体运动的说法中正确的是( ) A.可能做加速度大小是2 m/s2的匀变速直线运动B.可能做加速度大小是10 m/s2的匀变速直线运动C.可能做加速度大小是8 m/s2的匀变速曲线运动D.可能做加速度大小是10 m/s2的匀变速曲线运动8.如图所示,长为L的直棒一端可绕固定轴O转动,另一端搁在升降平台上,平台以速度v 匀速上升,当棒与竖直方向的夹角为α时,棒的角速度为( ) A.v sin αLB .v L sin αC.v cos αLD .v L cos α 9. (多选)一艘快艇要从岸边某位置处到达河中离岸边100 m 远的一浮标处,已知快艇在静水中的速度v x 与时间t 的关系图像和水流的速度v y 与时间t 的关系图像分别如图甲、乙所示,则下列说法中正确的是( )A .快艇的运动轨迹为直线B .快艇的运动轨迹为曲线C .快艇最快到达浮标处的时间为20 sD .快艇最快到达浮标处经过的位移大于100 m10.(多选)如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,现用一枝铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动,运动过程中保持铅笔的高度不变,悬挂橡皮的那段细线保持竖直,则在铅笔未碰到橡皮前,橡皮的运动情况是( )A .橡皮在水平方向上做匀速运动B .橡皮在竖直方向上做加速运动C .橡皮的运动轨迹是一条直线D .橡皮在图示虚线位置时的速度大小为v cos 2θ+111.(多选)如图甲所示,竖直圆筒内壁光滑,半径为R,在侧壁同一竖直线上有A、B两小孔相距h,将一小球从上部A孔沿筒内壁水平射入筒中,小球紧贴筒内壁运动,并恰好能到达下部小孔B,所用时间为t1,到达下部小孔B时的速度大小为v B.如图乙所示,用光滑细钢丝绕成的螺距相同的柱形螺线管,横截面半径也为R,竖直固定,钢丝上下两端C、D恰好在同一竖直线上,相距h,一小铜环穿在钢丝上从上端C无初速度下滑到达底端D,所用时间为t2,到达D 端时的速度大小为v D,二者相比较,下列结论正确的是( )A.t1=t2B.t1<t2C.v B=v D D.v B>v D12.一个质点从水平面内的xOy坐标系的原点出发开始运动,其沿x轴正方向的分速度随时间变化的图像及沿y轴正方向的位移随时间变化的图像如图甲、乙所示,一条直线过坐标原点、与x轴正方向成30°角,如图丙所示.质点经过该直线时的坐标为( )A.(12 m,4 3 m) B.(9 m,3 3 m)C.(6 m,2 3 m) D.(3 m, 3 m)13. (多选)如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离.某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其vt图像如图(b)所示,t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻.则( )A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大14.趣味投篮比赛中,运动员站在一个旋转较快的大平台边缘上,相对平台静止,向平台圆心处的球筐内投篮球.则下图各俯视图中篮球可能被投入球筐(图中箭头指向表示投篮方向)的是( )15.某人骑自行车以4 m/s的速度向正东方向行驶,天气预报报告当时是正北风,风速为4 m/s,那么,骑车人感觉到的风向和风速为( )A.西北风风速为4 m/sB.西北风风速为4 2 m/sC.东北风风速为4 m/sD.东北风风速为4 2 m/s16.如图所示,河水由西向东流,河宽为800 m,河中各点的水流速度大小为v水,各点到较近河岸的距离为x,v水与x的关系为v水=3400x (m/s)(x的单位为m),让小船船头垂直河岸由南向北渡河,小船划水速度大小恒为v船=4 m/s,则下列说法中正确的是( )A.小船渡河的轨迹为直线B.小船在河水中的最大速度是5 m/sC.小船在距南岸200 m处的速度小于在距北岸200 m处的速度D.小船渡河的时间是160 s17.一艘船以v A的速度用最短的时间渡河,另一艘船以v B的速度从同一地点以最短的路程过河,两船轨迹恰好重合(设河水速度保持不变),则两船过河所用的时间之比是( )A.v A∶v B B.v B∶v AC.v2A∶v2B D.v2B∶v2A18.双人滑冰运动员在光滑的水平冰面上做表演,甲运动员给乙运动员一个水平恒力F,乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN.v M与v N正好成90°角,则此过程中,乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的( )A.F1B.F2C.F3D.F4答案:1. C 2. AC 3. C 4. A5. B 6. B 7. AC 8. B 9. BCD 10. AB 11. BD 12. A 13. BD 14. C 15. D 16. B 17. D 18. C。
高考物理一轮复习专题4运动的合成与分解测含解析
专题14 运动的合成与分解(测)【满分:110分时间:90分钟】一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.下列说法正确的是:()A.曲线运动可以是匀变速运动B.曲线运动的加速度可能为零C.做曲线运动的物体加速度一定变化 D.匀速率圆周运动是匀变速运动【答案】A【名师点睛】1、曲线运动一定是变速运动;质点的路程总大于位移大小;质点作曲线运动时,受到合外力和相应的速度一定不为零,并总指向曲线内侧。
2、曲线运动速度的方向:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,物体在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。
3、物体做曲线运动的条件:物体作曲线运动的条件:运动物体所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直线。
2.如图所示,人在岸上用轻绳拉船,若人匀速行进,则船将做:()A.匀速运动 B.匀加速运动 C.变加速运动 D.减速运动【答案】C【名师点睛】本题关键知道小船的速度有两个效果,一个使得绳子变短了,一个使得沿垂直绳子方向运动了,结合这两个效果将小船的速度分解,然后根据几何知识列式求解。
3.如图所示,有一竖直放置的“T”形架,表面光滑,滑块A .B 分别套在水平杆与竖直杆上,A .B 用一不可伸长的轻绳相连,A .B 质量相等,且可看做质点.开始时细绳水平伸直,A .B 静止.由静止释放B 后,已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时,滑块B 沿着竖直杆下滑的速度为v 时,则A 的速度为: ( )A .vB .vC .v D .v 【答案】D【解析】将AB 的速度沿图示方向分解,根据几何知识可得滑块B 沿绳子方向上的分速度为:1cos 60v v =︒,滑块A 沿绳子方向上的速度为:1sin 60A A v v =︒,因为11A v v =,则有: 3cot 603A v v =︒=v ,故D 正确;【名师点睛】该题是考察了关于连接体的问题,对于此类问题,找出相联系的两个物体的共同的物理量是解题的关键,解决本题的关键就是抓住沿绳子方向的分速度相等,然后再结合平行四边形定则即可求解.该题还要会熟练的应用三角函数解答相关的物理问题。
高考物理一轮总复习检测:第四章 第1课时 曲线运动 运动的合成与分解 含答案
运动的合成与分解Ⅱ2.抛体运动Ⅱ3.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度Ⅰ4.匀速圆周运动的向心力Ⅱ5.离心现象Ⅰ6.万有引力定律及其应用Ⅱ7.环绕速度Ⅱ8.第二宇宙速度和第三宇宙速度Ⅰ9.经典时空观和相对论时空观Ⅰ1.速度、加速度、位移的合成与分解在实际问题中的应用是高考考查的重点.2.平抛运动、类平抛运动的规律及其应用是高考考查的热点.3.圆周运动、竖直平面内圆周运动的“最高点”和“最低点”以及带电粒子在磁场中的运动问题更是高考的热点.4.万有引力定律、天体运动、人造卫星等知识与现代航天事业尤其是与我国近期的航天事件紧密相关,也几乎是每年高考必考内容.一、曲线运动1.速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动.3.曲线运动的条件:物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上.二、运动的合成与分解1.基本概念.(1)运动的合成:已知分运动求合运动.(2)运动的分解:已知合运动求分运动.2.分解原则:根据运动的实际效果分解,也可采用正交分解.3.遵循的规律:位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则.4.合运动与分运动的关系.(1)等时性:合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止.(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他运动的影响.(3)等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果.1.曲线运动一定是变速运动.(√)2.曲线运动的速度大小一定改变.(×)3.曲线运动的加速度可以为零.(×)4.两个直线运动的合运动不一定是直线运动.(√)5.合运动的速度一定大于分运动的速度.(×)6.合运动不一定是物体的实际运动.(×)1.运动员在体育场上奋力抛出铅球,其运动轨迹如图所示.已知B点为铅球运动的最高点,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )A.D点的速率比C点的速率大B.A点的加速度与速度的夹角小于90°C.A点的加速度比D点的加速度大D.从A点到D点加速度与速度的夹角先增大后减小解析:铅球在空中只受重力,合力的大小与方向均不变,加速度a=g不变,故C错误;B点为铅球运动的最高点,速度与加速度相互垂直,过B点后速度与加速度的夹角变为锐角,速率增大,A正确;铅球在A点的加速度方向与过A点的切线方向(即速度方向)夹角大于90°,B错误;铅球从A点到D点加速度与速度的夹角一直变小,D错误.答案:A2.(20xx·临汾模拟)一物体由静止开始自由下落,一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响,但着地前一段时间内风力突然停止,则其运动的轨迹可能是( )解析:当有水平向右的风时,会产生水平向右的加速度,轨迹向右弯曲,风力停止时,合力向下.且轨迹不能急折,故C项正确.答案:C3.(20xx·日照模拟)如图所示,长为L的直棒一端可绕固定轴O 转动,另一端搁在升降平台上,平台以速度v匀速上升,当棒与竖直方向的夹角为α时,棒的角速度为( )A. B.vLsin αC. D.v Lcos α解析:棒与平台接触点的实际运动方向(即合运动方向)垂直于棒指向左上,合速度沿竖直方向上的速度分量等于v,即ωLsin α=v,得ω=,B正确.答案:B4.(多选)(2017·潍坊模拟)一条小船在静水中的速度为10m/s,要渡过宽度为60 m、水流速度为6 m/s的河流,下列说法正确的是( )A.小船渡河的最短时间为6 sB.小船渡河的最短时间为10 sC.若小船在静水中的速度增加,则小船渡河的最短路程减小D.若小船在静水中的速度增加,则小船渡河的最短路程不变解析:当小船船头垂直河岸过河时,过河时间最短,为t=6 s,因此,A正确,B错误;小船在静水中的速度为10 m/s,大于河水流速6 m/s,由速度合成的平行四边形定则可知,合速度可以垂直河岸,因此,过河位移(即最短路程)为60 m,静水中船速增加时,合速度要改变,由于船速始终大于水流的速度,合速度可以垂直河岸,过河的最短路程不改变,C错误,D正确.答案:AD一、单项选择题1.(2017·南阳模拟)下面说法中正确的是( )A.做曲线运动的物体速度方向必定变化B.速度变化的运动必定是曲线运动C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动D.加速度变化的运动必定是曲线运动解析:做曲线运动的物体速度大小不一定变化,但速度方向必定变化,A项正确;速度变化的运动可能是速度大小在变化,也可能是速度方向在变化,不一定是曲线运动,B项错误;加速度恒定的运动可能是匀变速直线运动,也可能是匀变速曲线运动,C项错误;加速度变化的运动可能是变加速直线运动,也可能是变加速曲线运动,D 项错误.答案:A2.20xx年10月16日,钱塘江大潮如期而至,冲浪顶尖高手驾着竞技摩托艇在江面运动,在某段时间内其两个分运动的规律为x=-2t2-6t,y=1.5t2+4t,xOy为直角坐标系,则下列说法正确的是( )A.摩托艇在x轴方向的分运动是匀减速直线运动B.摩托艇的运动是匀变速直线运动C.摩托艇的运动是匀变速曲线运动D.摩托艇的运动开始为直线而后变为曲线解析:由题意可知,在x轴方向的加速度与速度均为负值,该分运动为匀加速直线运动,A项错误;由表达式可得,x轴方向:ax=-4 m/s2;v0x=-6 m/s,y轴方向:ay=3 m/s2;v0y=4 m/s,分析可知,摩托艇的加速度与速度不共线,且加速度恒定,故摩托艇的运动是匀变速曲线运动,C项正确,B、D两项错误.答案:C3.(20xx·淄博模拟)降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞( )A.下落的时间越短B.下落的时间越长C.落地时速度越小 D.落地时速度越大解析:竖直方向的速度不受水平方向风的影响,故下落的时间不变,选项A、B错误;风速越大,水平方向速度越大,落地时的速度就越大,选项C错误,D正确.答案:D4.(20xx·太原模拟)如图所示,河宽为200 m,一条小船要将货物从A点运送到河对岸的B点,已知AB连线与河岸的夹角θ=30°,河水的流速v水=5 m/s,小船在静水中的速度至少是( )A. m/s B.2.5 m/sC.5 m/s D.5 m/s解析:用动态三角形法分析.如图所示,使合速度与河岸夹角为θ,则当v船与v合垂直时,v船具有最小值.则v船min=v水sin θ=2.5 m/s.答案:B5.(20xx·大连模拟)如图所示,A、B两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端,当A物体以速度v向左运动时,系A、B的绳分别与水平方向成α、β角,此时B物体的速度大小为( )A. B.vcos αsin βC. D.vcos αcos β解析:根据A、B两物体的运动情况,将两物体此时的速度v和vB分别分解为两个分速度v1(沿绳的分量)和v2(垂直绳的分量)以及vB1(沿绳的分量)和vB2(垂直绳的分量),由于两物体沿绳的速度分量相等,v1=vB1,即vcos α=vBcos β,则B物体的速度方向水平向右,其大小为vB=,D正确.答案:D6.已知河水的流速为v1,小船在静水中的速度为v2,且v2>v1,下面用小箭头表示小船及船头的指向,则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景图,依次是( )A.①② B.①⑤C.④⑤ D.②③解析:船的实际速度是v1和v2的合速度,v1与河岸平行,对渡河时间没有影响,所以v2与河岸垂直即船头指向对岸时,渡河时间最短为tmin=,式中d为河宽,此时合速度与河岸成一定夹角,船的实际路线应为④所示;最短位移即为d,应使合速度垂直河岸,则v2应指向河岸上游,实际路线为⑤所示,综合可得选项C正确.答案:C二、多项选择题7.20xx年11月9日,济南武警消防大队举行了消防演练,在其中的灭火抢险的演练过程中,消防队员借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业.为了节省救援时间,在消防车向前前进的过程中,人同时相对梯子(与消防车的角度固定不变)匀速向上运动,如图所示.在地面上看消防队员的运动,下列说法中正确的是( )A.当消防车匀速前进时,消防队员一定做匀加速直线运动B.当消防车匀速前进时,消防队员一定做匀速直线运动C.当消防车匀加速前进时,消防队员一定做匀变速曲线运动D.当消防车匀加速前进时,消防队员一定做匀变速直线运动解析:消防队员相对梯子匀速向上运动,当消防车匀速前进时,由两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动可知,消防队员一定做匀速直线运动,选项A错误,B正确;当消防车匀加速前进时,由不在同一直线上的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动一定是匀变速曲线运动可知,消防队员一定做匀变速曲线运动,选项C正确,D错误.答案:BC8.(2017·晋阳模拟)如图所示,河的宽度为L,河水流速为v 水,甲、乙两船均以静水中的速度v同时渡河.出发时两船相距2L,甲、乙船头均与岸边成60°角,且乙船恰好能直达正对岸的A点.则下列判断正确的是( )A.甲船正好也在A点靠岸B.甲船在A点左侧靠岸C.甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇D.甲、乙两船到达对岸的时间相等解析:渡河时间为t=,乙能垂直于河岸渡河,对乙船则有v水=vcos 60°,可得甲船在该时间内沿水流方向的位移为(vcos 60°+v水)=L<2L,甲船在A点左侧靠岸,甲、乙两船不能相遇.综上所述,选项A、C错误,B、D正确.答案:BD9.驳船本身无自航能力,需拖船或顶推船拖带.其特点为设备简单、吃水浅、载货量大.如图所示,为在平静海面上,两艘拖船A、B 拖着驳船C运动的示意图.A、B的速度分别沿着缆绳CA、CB方向,A、B、C不在一条直线上.由于缆绳不可伸长,因此C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等,由此可知C的( )A.速度大小可以介于A、B的速度大小之间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的夹角范围外D.速度方向一定在CA和CB的夹角范围内解析:根据题述,C的速度大小一定不小于A、B的速度大小,选项A错误,B正确;C的速度方向一定在CA和CB的夹角范围内,选项C错误,D正确.答案:BD三、非选择题10.若“运12”飞机在航空测量时,它的航线要严格地从东到西,如果飞机的速度是80 km/h,风从南面吹来,风的速度为40km/h,那么:(1)飞机应朝哪个方向飞行?(2)如果所测地区长为80 km,飞行所需时间为多少?解析:飞机的实际运动为合运动,随风的运动为飞机的一个分运动.(1)风速为v1,飞机的速度为v2,实际飞行速度为v,由合速度与分速度的关系可得飞机飞行速度方向与正西方向夹角θ的正弦值为sin θ===,得θ=30°,飞机应朝西偏南30°角方向飞行.(2)飞机的合速度v=v2cos 30°=40 km/h.根据x=vt得t==h=2 h.答案:(1)飞机应朝西偏南30°角方向飞行 (2)2 h11.一物体在光滑水平面上运动,它在x方向和y方向上的两个分运动的速度-时间图象如图所示.(1)判断物体的运动性质;(2)计算物体的初速度大小;(3)计算物体在前3 s内和前6 s内的位移大小.解析:(1)由图象可知,物体沿x方向的分运动为匀速直线运动,沿y方向的分运动为匀变速直线运动,故合运动为匀变速曲线运动.(2)物体的初速度为v0=+v)= m/s=50 m/s.(3)在前3 s内x方向:x=vxt=30×3 m=90 m,y方向:y=-×40×3 m=-60 m.合位移大小为s== m=30 m.在前6 s内x方向:x′=vxt′=30×6 m=180 m,y方向:y′=0.合位移大小为s′== m=180 m.答案:(1)匀变速曲线运动(2)50 m/s (3)30 m 180 m。
高考物理一轮复习 专题14 运动的合成与分解(测)(含解
专题14 运动的合成与分解【满分:110分时间:90分钟】一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.关于曲线运动,下列说法正确的是:()A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动一定是匀变速运动C.曲线运动一定是变加速运动D.加速度大小及速度大小都不变的运动一定不是曲线运动【答案】A2.如图所示,一条小河,河宽d=60m,水速v1=3m/s。
甲乙两船在静水中的速度均为v2=5m/s。
两船同时从A点出发,且同时到达对岸,其中甲船恰好垂直到达正对岸的B点,乙船到达对岸的C点,则:()=A.αβB.两船过河时间为12sC.两船航行的合速度大小相同D.BC距离为72m【答案】A3.在2014年的某省抗洪战斗中,一摩托艇要到正对岸抢救物质,关于该摩托艇能否到达正对岸的说法中正确的是:()A. 只要摩托艇向正对岸行驶就能到达正对岸B. 只有摩托艇的速度大于水流速度,摩托艇才能到达正对岸C. 虽然水流有较大的速度,但只要摩托艇向上游某一方向行驶,一定能到达正对岸D. 不论摩托艇怎么行驶,都可能到达正对岸【答案】B【解析】设摩托艇行驶方向与上游河岸夹角为θ,要使摩托艇能到达正对岸,必有v艇cosθ=v水,故θ不是任意角,故AC错误;由于cosθ<1,结合A分析可知,B正确;由A分析知,当v艇≤v水时,无论摩托艇怎么行驶,都不能到达正对岸,故D错误;故选B。
4.一只小船渡河,运动轨迹如图所示.水流速度各处相同且恒定不变,方向平行于岸边;小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,船相对于静水的初速度大小均相同、方向垂直于岸边,且船在渡河过程中船头方向始终不变.由此可以确定:()A.船沿AD轨迹运动时,船相对于静水做匀加速直线运动B.船沿三条不同路径渡河的时间相同C.船沿AB轨迹渡河所用的时间最短D.船沿AC轨迹到达对岸前瞬间的速度最大【答案】D5.质量为m 的物体P 置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P 与小车,P 与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v 水平向右做匀速直线运动。
高考物理一轮复习第4章【1】《曲线运动、运动的合成与分解》练习(含答案)
开卷速查规范特训课时作业实效精练开卷速查(十二) 曲线运动运动的合成与分解A组基础巩固1.精彩的F1赛事相信你不会觉得陌生吧!在观众感觉精彩与刺激的同时,车手们却时刻处在紧张与危险之中.有一次车王舒马赫在一个弯道上高速行驶,赛车后轮突然脱落,从而不得不遗憾地退出了比赛.关于脱落的后轮的运动情况,以下说法正确的是( )A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道D.上述情况都有可能答案:C图12-12.一个质点在恒力F作用下,在xOy平面内从O点运动到A点的轨迹如图12-1所示,且在A点时的速度方向与x轴平行,则恒力F的方向可能是( )A.沿x轴正方向B.沿x轴负方向C.沿y轴正方向D.沿y轴负方向解析:由图象可知v y>0,逐渐减小直至为零,结合提供选项可知D对.答案:D3.[2018·甘肃省天水一中段考]一只小船在静水中的速度大小始终为8 m/s,在流速为4 m/s的河中航行,则河岸上的人能看到船的实际航速大小可能是( )A.4 m/s B.1 m/sC.3 m/s D.14 m/s解析:速度是矢量,8 m/s的速度与4 m/s的速度进行合成,合速度大于等于4 m/s,小于等于12 m/s,在四个选项中,只有选项A的答案落在这个范围以内,其余均不符合,因此选项A正确.答案:A图12-24.光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O,v与x轴正方向成α角(如图12-2),与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力F x和沿y轴正方向的恒力F y,则( )A.因为有F x,质点一定做曲线运动B.如果F y>F x,质点向y轴一侧做曲线运动C.质点不可能做直线运动D.如果F x>F y cotα,质点向x轴一侧做曲线运动解析:若F y=F x tanα,则F x和F y的合力F与v在同一直线上,此时质点做直线运动.若F x>F y cotα,则F x、F y的合力F与x轴正方向的夹角β<α,则质点向x轴一侧做曲线运动.故正确选项为D.答案:D图12-35.如图12-3中,套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连.由于B的质量较大,故在释放B后,A将沿杆上升,当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时,其上升速度v1≠0,若这时B的速度为v2,则( )A.v2=v1B.v2>v1C.v2≠0 D.v2=0图12-4解析:环上升过程其速度v1可分解为两个分速度v∥和v⊥,如图12-4所示,其中v∥为沿绳方向的速度,其大小等于重物B 的速度v 2;v ⊥为绕定滑轮转动的线速度.则有v 2=v ∥=v 1cos θ,v ⊥=v 1sin θ,θ为绳与杆的夹角,当A 上升至与定滑轮的连线水平的位置时,θ=90°,v ⊥=v 1,而v ∥=0,即此时v 2=0.答案:D图12-56.[2018·天津河西区期末]如图12-5所示,A 、B 是两个游泳运动员,他们隔着水流湍急的河流站在岸边,A 在上游的位置,且A 的游泳技术比B 好,现在两个人同时下水游泳,要求两个人尽快在河中相遇,试问应采取下列哪种方式比较好( )A .A 、B 均向对方游(即沿图中虚线方向)而不考虑水流作用 B .B 沿图中虚线向A 游;A 沿图中虚线偏上方向游C .A 沿图中虚线向B 游;B 沿图中虚线偏上方向游D .AB 沿图中虚线偏上方向游,A 比B 更偏上一些解析:游泳运动员在河里游泳时同时参与两种运动,一是被水冲向下游,二是沿自己划行方向的划行运动.游泳的方向是人相对于水的方向.选水为参考系,A 、B 两运动员只有一种运动,由于两点之间线段最短,所以选A.答案:AB 组 能力提升7.(多选题)质量为m 的物体,在F 1、F 2、F 3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F 1、F 2不变,仅将F 3的方向改变90°(大小不变)后,物体可能做( )A .加速度大小为F 3m 的匀变速直线运动B .加速度大小为2F 3m的匀变速直线运动 C .加速度大小为2F 3m的匀变速曲线运动 D .匀速直线运动解析:物体在F 1、F 2、F 3三个共点力作用下做匀速直线运动,必有F 3与F 1、F 2的合力等大反向,当F 3大小不变,方向改变90°时,F 1、F 2的合力大小仍为F 3,方向与改变方向后的F 3夹角为90°,故F 合=2F 3,加速度a =F 合m =2F 3m ,但因不知原速度方向与F 合的方向间的关系,故有B 、C 两种可能. 答案:BC图12-68.(多选题)质量为2 kg 的质点在xy 平面上做曲线运动,在x 方向的速度图象和y 方向的位移图象如图12-6所示,下列说法正确的是( )A .质点的初速度为5 m/sB .质点所受的合外力为3 NC .质点初速度的方向与合外力方向垂直D .2 s 末质点速度大小为6 m/s解析:由x 方向的速度图象可知,在x 方向的加速度为1.5 m/s 2,受力F x =3 N ,由y 方向的位移图象可知在y 方向做匀速直线运动,速度为v y =4 m/s ,受力F y =0,因此质点的初速度为5 m/s ,A 选项正确;受到的合外力为3 N ,B 选项正确;显然,质点初速度方向与合外力方向不垂直,C 选项错误;2 s 末质点速度应该为v =62+42m/s =213 m/s ,D 选项错误.答案:AB9.雨滴在空中以4 m/s 的速度竖直下落,人打伞以3 m/s 的速度向西急行,如果希望雨滴垂直打向伞的截面而少淋雨,伞柄应指向什么方向?图12-7解析:雨滴相对于人的速度方向即为伞柄的指向,雨滴相对于人有向东3 m/s 的速度v 1,有竖直向下的速度v 2=4 m/s ,如图12-7所示,雨滴对人的合速度为:v =v 21+v 22=5 m/s ,tan α=v 1v 2=34,即α=37°.可见伞柄应向西倾斜,与竖直方向成37°角.答案:向西倾斜,与竖直方向成37°角10.玻璃生产线上,宽9 m 的成型玻璃板以2 m/s 的速度连续不断地向前行进,在切割工序处,金刚钻的割刀速度为10 m/s ,为了使割的玻璃板都成规定尺寸的矩形,金刚钻割刀的轨道应如何控制?切割一次的时间多长?解析:解法一(利用速度合成的思路解题)图12-8如图12-8所示,玻璃的行进速度v 1=2 m/s ,割刀A 的运行速度v 2=10 m/s ,两速度间夹角为α.设割刀相对于玻璃的切割速度为v 3,依题意,为使切割出的玻璃为矩形,则要求v 3垂直于v 1,这样割刀A 相对玻璃的运动(v 3)和玻璃相对地的运动(v 1)是分运动,割刀A 对地的实际运动v 2就为v 1、v 3的合运动.由图可知cos α=v 1v 2=15,所以α=arccos 15.则sin α=100-410=245≈0.98.v 3=v 2sin α=9.8 m/s. 可见切割时间为t =d v 3=99.8 s≈0.92 s.解法二(利用速度分解的思路解题)图12-9为使割线垂直玻璃两边,就要求割刀A 的速度v 2在沿v 1方向上的分量等于v 1,这样割刀A 就在v 1方向上与玻璃同步了.v 2垂直于v 1方向的分量v 3,即为相对玻璃的切割速度.v 2的分解图如图12-9所示.后面的解答过程同解法一.答案:与玻璃运动方向的夹角为α=arccos 150.92 s图12-1011.如图12-10所示,质量m =2.0 kg 的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为⎩⎪⎨⎪⎧x =3.0 t m y =0.2 t 2m,g =10 m/s 2.根据以上条件,求:(1)t =10 s 时刻物体的位置坐标;(2)t =10 s 时刻物体的速度和加速度的大小与方向. 解析:(1)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为⎩⎪⎨⎪⎧x =3.0 t m y =0.2 t 2 m,代入时间t =10 s ,可得:x =3.0t =3.0×10 m=30 m y =0.2 t 2=0.2×102m =20 m即t =10 s 时刻物体的位置坐标为(30,20).(2)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系式⎩⎪⎨⎪⎧x =3.0 t m y =0.2 t 2m,比较物体在两个方向的运动学公式⎩⎪⎨⎪⎧x =v 0t y =12at 2,可求得:v 0=3.0 m/s ,a =0.4 m/s 2当t =10 s 时,v y =at =0.4×10 m/s=4.0 m/s v =v 20+v 2y = 3.02+4.02m/s =5.0 m/s tan α=v y v x =43即速度方向与x 轴正方向夹角为53°.物体在x 轴方向做匀速运动,在y 轴方向做匀加速运动,a =0.4 m/s 2,沿y 轴正方向. 答案:(1)(30,20) (2)5.0 m/s ,与x 轴正方向夹角为53° 0.4 m/s 2,沿y 轴正方向C 组 难点突破12.如图12-11所示,一个长直轻杆两端分别固定一个小球A 和B ,两球的质量均为m ,两球半径忽图12-11略不计,杆AB 的长度为l ,现将杆AB 竖直靠放在竖直墙上,轻轻振动小球B ,使小球B 在水平地面上由静止向右运动,求当A 球沿墙下滑距离为l2时A 、B 两球的速度v A 和v B 的大小.(不计一切摩擦)解析:A 、B 两球速度的分解情况如图12-12所示,由题意知,θ=30°,由运动的合成与分解得图12-12v A sin θ=v B cos θ①又A 、B 组成的系统机械能守恒, 所以mg l 2=12mv 2A +12mv 2B ②由①②解得v A =123gl ,v B =12gl.答案:123gl 12gl。
高三物理一轮复习:4-1曲线运动、运动的合成与分解(含解析)
4-1曲线运动运动的合成与分解一、选择题1.(2018·太原模拟)如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,若使三角板沿刻度尺向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断,其中正确的有( )A.笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线B.笔尖留下的痕迹是一条抛物线C.在运动过程中,笔尖的速度方向始终保持不变D.在运动过程中,笔尖的加速度方向始终保持不变[答案]BD[解析]笔尖实际参与的是水平向右的匀速直线运动和向上的初速度为零的匀加速度直线运动的合运动,合运动是类平抛运动,其运动轨迹为抛物线,A错,B对;笔尖做曲线运动,在运动过程中,笔尖的速度方向不断变化,C错;笔尖的加速度方向始终向上,D对。
2.(2018·广东省实验中学模拟)如图所示为某人游珠江,他以一定的速度且面部始终垂直于河岸向对岸游去。
设江中各处水流速度相等,他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是( )A.水速大时,路程长,时间长B.水速大时,路程长,时间短C.水速大时,路程长,时间不变D.路程、时间与水速无关[答案] C[解析]游泳者相对于岸的速度为他相对于水的速度和水流速度的合速度,水流速度越大,其合速度与岸的夹角越小,路程越长,但过河时间t=dv人,与水速无关,故A、B、D均错误,C正确。
3.(2018·浙江嘉兴高三测试)在一场汽车越野赛中,一赛车在水平公路上减速转弯,沿圆周由P向Q行驶。
下述4个俯视图中画出了赛车转弯时所受合力的4种可能情况,你认为正确的是( )[答案] D[解析]本题考查曲线运动中力与运动的关系。
减速转弯时,合力的法向分力改变速度方向,合力的切向分力改变速度大小,因此D项正确。
难易程度较易。
4.如图所示,小钢球m以初速度v0在光滑水平面上运动后,受到磁极的侧向作用力而做图示的曲线运动到D点,由图可知磁极的位置及极性可能是( )A.磁极在A位置,极性一定是N极B.磁极在B位置,极性一定是S极C.磁极在C位置,极性一定是N极D.磁极在B位置,极性无法确定[答案] D[解析]小钢球受磁极的吸引力而做曲线运动,运动方向只会向受吸引力的方向偏转,因而磁极位置只可能在B点。
高考物理一轮总复习检测:第四章 第1课时 曲线运动 运动的合成与分解 Word版含答案
1.运动的合成与分解Ⅱ
2.抛体运动Ⅱ
3.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度Ⅰ
4.匀速圆周运动的向心力Ⅱ
5.离心现象Ⅰ
6.万有引力定律及其应用Ⅱ
7.环绕速度Ⅱ
8.第二宇宙速度和第三宇宙速度Ⅰ
9.经典时空观和相对论时空观Ⅰ
1.速度、加速度、位移的合成与分解在实际问题中的应用是高考考查的重点.
2.平抛运动、类平抛运动的规律及其应用是高考考查的热点.3.圆周运动、竖直平面内圆周运动的“最高点”和“最低点”以及带电粒子在磁场中的运动问题更是高考的热点.
4.万有引力定律、天体运动、人造卫星等知识与现代航天事业尤其是与我国近期的航天事件紧密相关,也几乎是每年高考必考内容.
一、曲线运动
1.速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.
2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动.
3.曲线运动的条件:物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上.
二、运动的合成与分解
1.基本概念.
(1)运动的合成:已知分运动求合运动.
(2)运动的分解:已知合运动求分运动.。
