【物理】2020届一轮复习人教版曲线运动运动的合成与分解作业

【物理】2020届一轮复习人教版曲线运动运动的合成与分解作业

‎2020届一轮复习人教版 曲线运动运动的合成与分解 作业 ‎1．(多选)(2018·高邮市期初)一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则(　　)‎ A．质点一定做匀变速直线运动 B．质点可能做匀变速曲线运动 C．质点单位时间内速度的变化量相同 D．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 答案　BC 解析　若所施加的外力方向与质点运动方向相同，则质点做匀加速直线运动，但如果力与初速度不在同一直线上，则不可能做直线运动，故A错误；由牛顿第二定律可知，质点加速度的大小、方向总是恒定的，所以可能是匀变速曲线运动，故B正确；质点的加速度恒定，速度的变化量在单位时间内是相同的，故C正确；如果力与初速度不在同一直线上，则不可能做直线运动，速度的方向不能总是与该恒力的方向相同，故D错误．‎ ‎2．(多选)(2018·常熟市期中)一物体在xOy平面内从坐标原点开始运动，沿x轴和y轴方向运动的速度v随时间t变化的图象分别如图11甲、乙所示，则物体在0～t0时间内(　　)‎ 图11‎ A．做匀变速运动 B．做非匀变速运动 C．运动的轨迹可能如图丙所示 D．运动的轨迹可能如图丁所示 答案　AC 解析　由题图知，物体在x轴方向做匀速直线运动，加速度为零，合力为零，在y轴方向做匀减速直线运动，加速度恒定，合力恒定，所以物体所受的合力恒定，一定做匀变速运动，故A正确，B错误；由以上分析可知，物体所受的合力沿y轴负方向，而与初速度不在同一直线上，则物体做曲线运动，根据合力指向轨迹的内侧可知，运动的轨迹可能是题图丙，故C正确，D错误．‎ ‎3.(多选)小邓同学参加一项转盘投球游戏．如图12所示，顺时针转动的大转盘圆心O点放有一个铁桶，小邓站在转盘上的P点把篮球水平抛向铁桶，篮球总能落入桶中．设篮球抛出时相对转盘的速度方向与OP连线的夹角为θ，下列说法正确的是(　　)‎ 图12‎ A．篮球抛出时相对转盘的速度可能沿a方向 B．篮球抛出时相对转盘的速度可能沿b方向 C．若转盘转速变大，保持篮球抛出点的高度不变，要使篮球仍能落入桶中，θ角可能变小 D．若转盘转速变大，降低篮球抛出点的高度，要使篮球仍能落入桶中，θ角可能保持不变 答案　AD ‎4．(2018·盐城市期中)小明同学遥控小船做过河实验，并绘制了四幅小船过河的航线图．图中M、N表示河岸，河水的流动速度不变，方向平行于河岸，虚线上三个平行箭头方向表示小船相对于静水的速度方向，虚线表示小船从河岸M驶向对岸N的实际航线．四幅图中不可能实现的是(　　)‎ 答案　A ‎5.(2018·徐州三中月考)某物理兴趣小组的同学在研究运动的合成和分解时，驾驶一艘快艇进行了实地演练．如图13所示，在宽度一定的河中的O点固定一目标靶，经测量该目标靶距离两岸的最近距离分别为MO＝15m、NO＝12m，水流的速度平行河岸向右，且速度大小为v1＝8m/s，快艇在静水中的速度大小为v2＝10 m/s.现要求快艇从图示中的下方河岸出发完成以下两个过程，第一个过程以最短的时间运动到目标靶，第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸．下列说法正确的是(　　)‎ 图13‎ A．快艇的出发点位于M点左侧8m处 B．第一个过程所用的时间约为1.17s C．第二个过程快艇的船头方向应垂直于河岸 D．第二个过程所用的时间为2s 答案　D 解析　由于快艇的合速度是快艇相对于静水的速度与随水向右运动的速度的矢量和，所以当船头的方向始终与河岸垂直时，快艇到达O点的时间最短，最短时间为：t1＝＝ s＝1.5 s．该过程中，快艇随水流向右的位移：x＝v1t1＝8×1.5 m＝12 m，可知快艇开始时要位于M左侧12 m处，故A、B错误；第二个过程由目标靶以最小的位移运动到题图中的上方河岸，则快艇的合速度的方向应垂直于河岸的方向，所以船头的方向要与河的上游有一定的角度，设船头的方向与河岸方向所成角度为θ，‎ 此时：v1＝v2cos θ，所以：θ＝37°，垂直于河岸方向的分速度：vy＝v2sin θ＝10×sin 37° m/s＝6 m/s，第二个过程所用的时间为：t2＝＝ s＝2 s，故C错误，D正确．‎ ‎1．(2018·黄桥中学月考)关于物体的受力和运动，下列说法中正确的是(　　)‎ A．物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变 B．物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向 C．物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变 D．做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用 答案　D 解析　物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小一定改变，故A错误；物体做曲线运动时，某点的速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向，而不是加速度方向，故B错误；物体受到变化的合力作用时，它的速度大小可以不改变，比如匀速圆周运动，故C错误；物体做曲线运动的条件是一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用，故D正确．‎ ‎2．(2018·高邮中学模拟)一质点做曲线运动，速率逐渐减小．关于它在运动过程中P点的速度v和加速度a的方向，下列各图描述准确的是(　　)‎ 答案　C 解析　A中，加速度方向与速度方向夹角小于90°，质点做加速运动，故A错误；B中，加速度的方向不能沿曲线的切线方向，应与合力同向，指向曲线凹侧，故B错误；C中，加速度方向与速度方向夹角大于90°，质点做减速运动，故C正确；D中，速度方向应该沿曲线的切线方向，故D错误．‎ ‎3．(2018·盐城中学联考)如图1所示，蜡块在竖直玻璃管内的水中匀速上升，速度为v.若在蜡块从A点开始匀速上升的同时，玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动，加速度大小为a，则蜡块的实际运动轨迹可能是图中的(　　)‎ 图1‎ A．直线P B．曲线Q C．曲线R D．无法确定 答案　B 解析　当合速度的方向与合力(或合加速度)的方向不在同一直线上时，物体将做曲线运动，且轨迹夹在速度方向与合力方向之间，合力的方向指向轨迹的凹侧．蜡块的合速度方向偏向右上，合加速度方向水平向右，不在同一直线上，合力的方向指向轨迹的凹侧，故B正确，A、C、D错误．‎ ‎4．(2018·兴化市第一中学期初)如图2所示，一名92岁的南非妇女从距地面大约2700米的飞机上，与跳伞教练绑在一起跳下，成为南非已知的年龄最大的高空跳伞者．假设没有风的时候，落到地面所用的时间为t，而实际上在下落过程中受到了水平方向的风的影响，则实际下落所用时间(　　)‎ 图2‎ A．仍为t B．大于t C．小于t D．无法确定 答案　A 解析　将跳伞者在空中的运动分解为水平方向的运动和竖直方向的运动，人在竖直方向下落的时间为t，虽受到了水平方向的风的影响，但不影响竖直方向上的运动，所以实际下落时间不变，故A正确，B、C、D错误．‎ ‎5．(2018·江苏一模)骑射是少数民族运动会上常有的项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标．由于马跑得很快，摄影师用一种“追拍法”成功地将运动的“美”展现了出来(如图3甲所示)．假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离为d(如图乙所示)．如果忽略箭在运动过程中所受的空气阻力．下列说法中错误的是(　　)‎ 图3‎ A．在摄影师眼里清晰的运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，这是因为他选择运动员为参考系 B．射出的箭在水平方向上的分运动是匀速直线运动 C．箭射到目标的最短时间为 D．要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，运动员放箭处离目标的距离为v1‎ 答案　D 解析　由于运动员和摄影师以相同的速度运动，故以运动员作为参考系，摄影师是静止的，故运动员的图片是清晰的，但由于背景相对于运动员是运动的，所以背景相对于摄影师是运动的，拍摄的背景是模糊的，故A正确；射出的箭在水平方向上不受力，因此其水平方向上的分运动是匀速直线运动，故B正确；当放出的箭垂直于马运动方向发射，此时箭在空中运动时间最短，所以最短时间为：t＝，则箭在沿马运动方向上的位移为：x＝v1t＝d，所以放箭处距离目标的距离为：s＝＝，故C正确，D错误．‎ ‎6．(多选)(2018·南京市学情调研)如图4所示，甲、乙两运动物体在t1、t2、t3时刻的速度矢量分别为v1、v2、v3和v1′、v2′、v3′，下列说法中正确的是(　　)‎ 图4‎ A．甲做的不可能是直线运动 B．乙做的可能是直线运动 C．甲可能做匀变速运动 D．乙受到的合力不可能是恒力 答案　ACD ‎7．(2018·泰州中学四模)如图5所示，一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体在M点到N点的运动过程中动能将(　　)‎ 图5‎ A．不断增大 B．不断减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小 答案　C 解析　因为物体速度方向恰好改变了90°，可以判断恒力方向应指向右下方，与初速度方向的夹角要大于90°小于180°才能出现末速度与初速度垂直的情况，可将这个恒力等效为两个力，一个力与vM反向，另一个力与vM垂直，则沿vM方向减速，垂直于vM方向做初速度为零的匀加速运动，期间某时刻速度最小，所以物体的速度大小先减小后增大，故选项 C正确．‎ ‎8.(2018·扬州中学下学期开学考)如图6所示，高为H的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车A下的绳索吊着重物B.在小车A与重物B以相同的水平速度沿吊臂向右匀速运动的同时，绳索将重物B向上吊起，A、B之间的距离以d＝H－t2的规律随时间t变化，则(　　)‎ 图6‎ A．绳索受到的拉力不断增大 B．绳索对重物做功的功率不断增大 C．重物做速度大小不断减小的曲线运动 D．重物做加速度大小不断减小的曲线运动 答案　B ‎9.(2017·泰州中学下学期初考)如图7所示，小船沿直线AB过河，船头始终垂直于河岸．若水流速度增大，为保持航线不变，下列措施与结论正确的是(　　)‎ 图7‎ A．增大船速，过河时间不变 B．增大船速，过河时间缩短 C．减小船速，过河时间变长 D．减小船速，过河时间不变 答案　B 解析　小船参与两个方向的分运动，沿河岸方向的水流的匀速运动和垂直河岸方向的小船的匀速运动，合运动的方向与河岸的夹角的正切为tanα＝；若水流速度增大，为保持航线不变，则船速应该增大，过河的时间为t＝，则时间变短，故选B.‎ ‎10.(多选)(2018·黄桥中学月考)如图8，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，M、N分别是甲、乙两船的出发点，两船头方向与河岸均成α角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点，经过一段时间乙船恰好到达P点，如果甲、乙两船速度大小相等，且两船相遇不影响各自的航行，则下列判断正确的是(水流速度大小不变)(　　)‎ 图8‎ A．甲船也能到达P点 B．两船渡河时间一定相等 C．两船相遇位置在NP直线上 D．两船不会相遇 答案　BC 解析　乙船垂直河岸到达正对岸，说明水流方向向右；甲船参与了两个分运动，沿着船头指向的匀速运动和随着水流方向的匀速运动，故不可能到达P点，故A错误；设两船速度都为v，两河岸距离为d，小船过河的速度为船本身的速度垂直河岸方向的分速度，小船过河的速度vy＝vsinα，小船过河的时间：t＝＝，故甲、乙两船到达对岸的时间相同，故B正确；以流动的水为参考系，相遇点在两个船速度方向所在直线的交点上，又由于乙船沿着NP方向运动，故相遇点在NP直线上，故C正确，D错误．‎ ‎11.(2017·江苏省联盟2月大联考)现在很多教室都安装可以沿水平方向滑动的黑板，如图9所示．在黑板以某一速度向左匀速运动的同时，一位教师用粉笔在黑板上画线，粉笔相对于墙壁从静止开始先匀加速向下画，接着匀减速向下画直到停止，则粉笔在黑板上画出的轨迹可能为(　　)‎ 图9‎ 答案　D 解析　由题意知，黑板向左运动，水平方向粉笔相对黑板向右匀速运动，竖直方向先向下加速再向下减速，根据受力分析可知，粉笔受合外力先竖直向下，再竖直向上，根据力与运动轨迹的关系，则力指向轨迹弯曲的内侧，可知D正确，A、B、C错误．‎ ‎12．(2019·江都中学期中)一物体在光滑水平面上运动，它在相互垂直的x方向和y方向上的两个分运动的速度—时间图象如图10所示．求：‎ 图10‎ ‎(1)物体的初速度大小；‎ ‎(2)物体在前3s内的位移大小．‎ 答案　(1)50m/s　(2)30m 解析　(1)由题图可看出，物体沿x方向做匀速直线运动，沿y方向做匀变速直线运动．‎ x方向的初速度vx0＝30m/s，y方向的初速度为 vy0＝－40m/s 则物体的初速度大小为 v0＝＝m/s＝50 m/s.‎ ‎(2)在前3s内，x方向的分位移大小 x3＝vxt＝30×3m＝90m y方向的分位移大小 y3＝t＝×3m＝60m，‎ 故x＝＝m＝30m.‎