《2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力與航天 第1講 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解練習(xí)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力與航天 第1講 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解練習(xí)(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力與航天 第1講 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解練習(xí)
一、選擇題(本題共10小題,每小題7分,共70分。其中1~6為單選,7~10為多選)
1.質(zhì)點(diǎn)僅在恒力F的作用下,在xOy平面內(nèi)由坐標(biāo)原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的軌跡如圖所示,經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度的方向與x軸平行,則恒力F的方向可能沿( )
A.x軸正方向
B.x軸負(fù)方向
C.y軸正方向
D.y軸負(fù)方向
答案 D
解析 曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡夾在v0與力中間,所以B、C錯(cuò)誤。曲線運(yùn)動(dòng)的切線速度方向無(wú)限趨近力的方向,但永遠(yuǎn)不能達(dá)到力的方向,故A錯(cuò)誤。選D。
2.[2017·湖北八校二聯(lián)]如圖所示的
2、曲線是某個(gè)質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下的一段運(yùn)動(dòng)軌跡。質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)出發(fā)經(jīng)P點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn),已知弧長(zhǎng)MP大于弧長(zhǎng)PN,質(zhì)點(diǎn)由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn),從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間相等。下列說(shuō)法中正確的是( )
A.質(zhì)點(diǎn)從M到N過(guò)程中速度大小保持不變
B.質(zhì)點(diǎn)在這兩段時(shí)間內(nèi)的速度變化量大小相等,方向相同
C.質(zhì)點(diǎn)在這兩段時(shí)間內(nèi)的速度變化量大小不相等,但方向相同
D.質(zhì)點(diǎn)在M、N間的運(yùn)動(dòng)不是勻變速運(yùn)動(dòng)
答案 B
解析 由題意可知,>,tMP=tPN,則A錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中始終受恒力作用,由牛頓第二定律得a=,則加速度恒定,質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤;由a=及tMP=tPN可得ΔvMP=ΔvPN,B正確,C錯(cuò)誤。
3、3. [2018·山東青島一模]如圖所示,光滑水平面內(nèi)的xOy直角坐標(biāo)系中,一質(zhì)量為1 kg的小球沿x軸正方向勻速運(yùn)動(dòng),速度大小為1 m/s,經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí),小球受到的一沿y軸負(fù)方向、大小為1 N的恒力F突然撤去,其他力不變,則關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.做變加速曲線運(yùn)動(dòng)
B.任意兩段時(shí)間內(nèi)速度變化大小都相等
C.經(jīng)過(guò)x、y坐標(biāo)相等的位置時(shí)所用時(shí)間為1 s
D.1 s末小球的速度大小為 m/s
答案 D
解析 小球沿x軸勻速運(yùn)動(dòng),合外力為零,當(dāng)恒力F撤去后,剩下的力的合力沿y軸正方向,小球?qū)⒆鰟蜃兯偾€運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;因加速度不變,故小球在任意兩段相等時(shí)間內(nèi)速
4、度變化大小都相等,B錯(cuò)誤;經(jīng)過(guò)x、y坐標(biāo)相等的位置時(shí)滿足v0t=t2,解得t=2 s,C錯(cuò)誤;1 s末小球沿y方向的速度大小vy=t=1 m/s,則合速度v== m/s,D正確。
4.一小船在靜水中的速度為3 m/s,它在一條河寬為150 m,水流速度為4 m/s的河流中渡河,則該小船( )
A.能到達(dá)正對(duì)岸
B.渡河的時(shí)間可能少于50 s
C.以最短時(shí)間渡河時(shí),它沿水流方向的位移大小為200 m
D.以最短位移渡河時(shí),位移大小為150 m
答案 C
解析 因?yàn)樾〈陟o水中的速度小于水流速度,所以小船不能到達(dá)正對(duì)岸,故A錯(cuò)誤;當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí)渡河時(shí)間最短,最短時(shí)間t==50
5、s,故渡河時(shí)間不能少于50 s,故B錯(cuò)誤;以最短時(shí)間渡河時(shí),沿水流方向位移x=v水t=200 m,故C正確;當(dāng)v船與實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向垂直時(shí)渡河位移最短,設(shè)此時(shí)船頭與河岸的夾角為θ,則cosθ=,故渡河位移s==200 m,故D錯(cuò)誤。
5.如圖所示,一輛貨車(chē)?yán)每邕^(guò)光滑定滑輪的輕質(zhì)纜繩提升一箱貨物,已知貨箱的質(zhì)量為m0,貨物的質(zhì)量為m,貨車(chē)以速度v向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),在將貨物提升到圖示的位置時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.貨箱向上運(yùn)動(dòng)的速度大于v
B.纜繩中的拉力FT等于(m0+m)g
C.貨箱向上運(yùn)動(dòng)的速度等于vcosθ
D.貨物對(duì)貨箱底部的壓力等于mg
答案 C
解析 將
6、貨車(chē)的速度進(jìn)行正交分解,如圖所示。由于繩子不可伸長(zhǎng),貨箱和貨物整體向上運(yùn)動(dòng)的速度和貨車(chē)速度沿著繩子方向的分量相等,有v1=vcosθ,故C正確;由于θ不斷減小,v1不斷增大,故貨箱和貨物整體向上做加速運(yùn)動(dòng),加速度向上,A錯(cuò)誤;拉力大于(m0+m)g,故B錯(cuò)誤;貨箱和貨物整體向上做加速運(yùn)動(dòng),加速度向上,屬于超重,故箱中的物體對(duì)箱底的壓力大于mg,D錯(cuò)誤。
6.[2017·金華模擬]如圖所示,套在豎直細(xì)桿上的環(huán)A由跨過(guò)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩與重物B相連。由于B的質(zhì)量較大,故在釋放B后,A將沿桿上升,當(dāng)A環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時(shí),其上升速度v1≠0,若這時(shí)B的速度為v2,則( )
7、A.v2=v1 B.v2>v1
C.v2≠0 D.v2=0
答案 D
解析 如圖所示,分解A上升的速度v,v2=vcosα,當(dāng)A環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時(shí),α=90°,故v2=0,即B的速度為零,D正確。
7.如果兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大小相等,且為定值,則下列論述中正確的是( )
A.當(dāng)兩個(gè)分速度夾角為0°時(shí),合速度最大
B.當(dāng)兩個(gè)分速度夾角為90°時(shí),合速度最大
C.當(dāng)兩個(gè)分速度夾角為120°時(shí),合速度大小與每個(gè)分速度大小相等
D.當(dāng)兩個(gè)分速度夾角為120°時(shí),合速度大小一定小于分速度大小
答案 AC
解析 設(shè)分速度大小為v,則合速度0≤v合≤2v。當(dāng)兩分
8、速度方向一致時(shí),合速度最大,故A正確,B錯(cuò)誤。當(dāng)兩分速度夾角為120°時(shí),由幾何知識(shí)可知v合=v,故C正確,D錯(cuò)誤。
8.質(zhì)量為m的物體,在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),保持F1、F2不變,僅將F3的方向改變90°(大小不變)后,物體可能做( )
A.加速度大小為的勻變速直線運(yùn)動(dòng)
B.加速度大小為的勻變速直線運(yùn)動(dòng)
C.加速度大小為的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
D.勻速直線運(yùn)動(dòng)
答案 BC
解析 由牛頓第二定律得a==,顯然a恒定,應(yīng)為勻變速運(yùn)動(dòng)。若a的方向與v的方向在一條直線上,則是勻變速直線運(yùn)動(dòng),否則是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。故正確選項(xiàng)為B、C。
9.如圖所示,河的寬度為L(zhǎng)
9、,河水流速為v水,甲、乙兩船均以靜水中的速度v同時(shí)渡河。出發(fā)時(shí)兩船相距2L,甲、乙船頭均與岸邊成60°角,且乙船恰好能直達(dá)正對(duì)岸的A點(diǎn)。則下列判斷正確的是( )
A.甲船正好也在A點(diǎn)靠岸
B.甲船在A點(diǎn)左側(cè)靠岸
C.甲、乙兩船可能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇
D.甲、乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間相等
答案 BD
解析 甲、乙兩船垂直河岸的速度相等,渡河時(shí)間為t=,乙能垂直于河岸渡河,對(duì)乙船則有v水=vcos60°,可得甲船在該時(shí)間內(nèi)沿水流方向的位移為(vcos60°+v水)=L<2L,甲船在A點(diǎn)左側(cè)靠岸,甲、乙兩船不能相遇。綜上所述,A、C錯(cuò)誤,B、D正確。
10.如圖所示,民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一
10、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( )
A.運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為d
B.運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為d
C.箭射到靶的最短時(shí)間為
D.箭射到靶的最短時(shí)間為
答案 BC
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=,C正確,D錯(cuò)誤;箭的合速度v=,所以運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為s=vt=d,A錯(cuò)誤,B正確。
二、非選擇題(本題共2小題,共30分)
11.
11、(13分)如圖所示,一艘輪船正在以4 m/s的速度沿垂直于河岸方向勻速渡河,河中各處水流速度都相同,其大小為v1=3 m/s,行駛中,輪船發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力與船頭朝向的方向相同。某時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火,輪船牽引力隨之消失,輪船相對(duì)于水的速度逐漸減小,但船頭方向始終未發(fā)生變化。求:
(1)發(fā)動(dòng)機(jī)未熄火時(shí),輪船相對(duì)于靜水行駛的速度大?。?
(2)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后,輪船相對(duì)于河岸速度的最小值。
答案 (1)5 m/s (2)2.4 m/s
解析 (1)發(fā)動(dòng)機(jī)未熄火時(shí),輪船運(yùn)動(dòng)速度v與水流速度v1方向垂直,如圖所示:
故此時(shí)船相對(duì)于靜水的速度v2的大小為v2== m/s=5 m/s
設(shè)v與v2
12、的夾角為θ,則cosθ==0.8。
(2)熄火前,船的牽引力沿v2的方向,水的阻力與v2的方向相反,熄火后,牽引力消失,在阻力作用下,v2逐漸減小,但其方向不變,當(dāng)v2與v1的矢量和與v2垂直時(shí),輪船的合速度最小,如圖所示。則vmin=v1cosθ=3×0.8 m/s=2.4 m/s。
12.(17分)如圖所示,在豎直平面的xOy坐標(biāo)系中,Oy豎直向上,Ox水平。設(shè)平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風(fēng)力。一小球從坐標(biāo)原點(diǎn)沿Oy方向豎直向上拋出,初速度為v0=4 m/s,不計(jì)空氣阻力,到達(dá)最高點(diǎn)的位置如圖中M點(diǎn)所示(坐標(biāo)格為正方形,g=10 m/s2)求:
(1)小球在M點(diǎn)的速度v1;
(
13、2)在圖中定性畫(huà)出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡并標(biāo)出小球落回x軸時(shí)的位置N;
(3)小球到達(dá)N點(diǎn)的速度v2的大小。
答案 (1)6 m/s (2)圖見(jiàn)解析 (3)4 m/s
解析 (1)設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為s0。
豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng),2s0=t1
水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),3s0=t1。
解得v1=6 m/s。
(2)由豎直方向的對(duì)稱性可知,小球再經(jīng)過(guò)t1到x軸,水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以回到x軸時(shí)落到x=12處,位置N的坐標(biāo)為(12,0)。
(3)到N點(diǎn)時(shí)豎直分速度大小為
v0=4 m/s,
水平分速度vx=a水平tN=2v1=12 m/s,
故v2==4 m/s。