2021版高考物理一轮复习第四章曲线运动第1讲曲线运动运动的合成与分解练习含解析

2021版高考物理一轮复习第四章曲线运动第1讲曲线运动运动的合成与分解练习含解析

第1讲 曲线运动 运动的合成与分解 考点1　合运动的性质与轨迹问题(b)‎ ‎1.如图所示,高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程,虚线是飞出的扑克牌的轨迹,则扑克牌所受合外力F与速度v关系正确的是 (　　)‎ ‎【解析】选A。曲线运动的物体速度方向沿轨道切线方向,而受到的合力应该指向轨迹弯曲的内侧,由此可以判断A正确,B、C、D错误。‎ ‎2.如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,现假使三角板沿刻度尺水平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,则关于铅笔尖的实际运动,下列说法正确的是 世纪金榜导学号(　　)‎ A.笔尖做匀速直线运动 B.笔尖做匀变速直线运动 C.在运动过程中,笔尖运动的速度方向始终保持不变 D.在运动过程中,笔尖运动的加速度方向始终保持不变 ‎【解析】选D。笔尖水平方向是匀速直线运动,竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动,故笔尖做匀变速曲线运动,其轨迹是抛物线,选项A、B、C均错误,D正确。‎ ‎1.运动类型的判断:‎ ‎(1)判断物体是否做匀变速运动,要分析合力是否为恒力。‎ 5‎ ‎(2)判断物体是否做曲线运动,要分析合力方向是否与速度方向成一定夹角。‎ ‎①当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大。‎ ‎②当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率减小。‎ ‎③当合力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变。‎ ‎2.合运动的性质的判断:‎ 合运动的性质,由合外力(或合加速度)的特点决定。‎ ‎(1)根据合外力(或合加速度)是否恒定判定合运动的性质:若合外力(或合加速度)不变,则为匀变速运动;若合外力(或合加速度)(大小或方向)变化,则为非匀变速运动。‎ ‎(2)根据合外力(或合加速度)的方向与合初速度的方向关系判定合运动的轨迹:若合外力(或合加速度)的方向与合初速度的方向在同一直线上,则为直线运动,否则为曲线运动。‎ 考点2　运动的合成与分解(c)‎ ‎【典例】有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河。小明驾着小船渡河,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。去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为 世纪金榜导学号(　　)‎ A.　　　　　　　　　 B.‎ C. D.‎ ‎【解题思路】解答本题应注意以下三点:‎ 关键点 ‎(1)去程时分运动垂直河岸,回程时合运动垂直河岸。‎ ‎(2)作出速度合成的平行四边形,求出去程与回程的时间。‎ ‎(3)警示点:应用公式t=时,注意d、v的同一性。‎ ‎【解析】选B。去程时如图甲,所用时间t1=,回程时如图乙,所用时间t2=‎ 5‎ ‎,又=k,联立解得v船=,则B正确。‎ ‎1.在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系,一物体从t=0时刻起,由坐标原点O(0,0)开始运动,其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图象如图甲、乙所示,下列说法中正确的是 (　　)‎ A.前2 s内物体沿x轴做匀速直线运动 B.后2 s内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y轴方向 C.4 s末物体坐标为(4 m,4 m)‎ D.4 s末物体坐标为(6 m,2 m)‎ ‎【解析】选D。由甲、乙图象可知,前2 s物体沿x轴做匀加速直线运动,在y轴方向vy=0,A错;后2 s物体沿x轴方向匀速运动,在y轴方向做匀加速运动,ax=0,ay≠0,所以加速度沿y轴方向,但加速度方向与合速度方向不在一条直线上,物体做曲线运动,B错;由甲图速度图线求出x轴方向的位移为6 m,由乙图速度图线求出y轴方向的位移为2 m,得出4 s末的坐标为(6 m,2 m),D对,C错。‎ ‎2.在水平地面上做匀速直线运动的小车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,若小车和被吊的物体在同一时刻的速度分别为v1和v2,绳子对物体的拉力为FT,物体所受重力为G,则下列说法正确的是 (　　)‎ A.物体做匀速运动,且v1=v2‎ 5‎ B.物体做加速运动,且v2>v1‎ C.物体做加速运动,且FT>G D.物体做匀速运动,且FT=G ‎【解析】选C。把v1分解如图所示,v2=v1cosα,α变小,v2变大,物体做加速运动,超重,FT>G,选项C正确。‎ ‎3.(易错专练:小船渡河问题)(多选)某人划船横渡一条河,河的两岸平行,河水流速处处相同,大小为v1,船速大小恒为v2,且v2>v1。设人以最短时间t1过河时,渡河位移为s1;以最短位移s2过河时,所用时间为t2。则以下关系正确的是 ‎ (　　)‎ A.= B.=‎ C.= D.=‎ ‎【解析】选A、C。设河的宽度为d,最短时间过河船头指向对岸,t1=,‎ 船的合速度为v=‎ 则s1=vt1=·‎ 以最短位移过河,船头指向斜上方,‎ s2=d 船的合速度v′=‎ 渡河时间为t2==,‎ 5‎ 故=,‎ ‎=。‎ 故选项A、C正确。‎ ‎1.合运动和分运动的关系:‎ ‎(1)等时性:各个分运动与合运动总是同时开始,同时结束,经历时间相等(不同时的运动不能合成)。‎ ‎(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动独立进行,互不影响。‎ ‎(3)等效性:各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果。‎ ‎(4)同一性:各分运动与合运动是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动,不能是几个不同物体发生的不同运动。‎ ‎2.运动的合成与分解的运算法则:运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解,由于它们均是矢量,故合成与分解都遵守平行四边形定则。‎ 5‎