2022年高考物理一輪復(fù)習 課時作業(yè)10 曲線運動 運動的合成與分解（含解析）

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1、2022年高考物理一輪復(fù)習 課時作業(yè)10 曲線運動 運動的合成與分解（含解析） 一、單項選擇題 1．“神舟”十號飛船于2013年6月11日發(fā)射升空，如圖所示，在“神舟”十號靠近軌道沿曲線從M點到N點的飛行過程中，速度逐漸減?。诖诉^程中“神舟”十號所受合力的方向可能是(　　) 解析：因飛船由M點到N點的飛行過程中，速度逐漸減小，故其合力指向軌跡凹側(cè)，且與速度方向夾角大于90°，故只有C正確． 答案：C 2．一探照燈照射在云層底面上，云層底面是與地面平行的平面，如圖所示，云層底面距地面高h，探照燈以恒定角速度ω在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，當光束轉(zhuǎn)到與豎直方向夾角為θ時，云層底面上光點

2、的移動速度是(　　) A．hω B. C. D．hωtanθ 解析：當光束轉(zhuǎn)到與豎直方向夾角為θ時，云層底面上光點轉(zhuǎn)動的線速度為.設(shè)云層底面上光點的移動速度為v，則有vcosθ＝，解得云層底面上光點的移動速度v＝，C正確． 答案：C 3．如圖甲所示，在長約100 cm一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個用紅蠟做成的小圓柱體，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊．然后將玻璃管豎直倒置，在紅蠟塊上浮的同時使玻璃管緊貼黑板面水平向右移動，描出紅蠟塊的運動軌跡如圖乙所示，則紅蠟塊和玻璃管的運動情況不可能是(　　) A．紅蠟塊沿玻璃管向上勻速運動，玻璃管向右勻速運動 B．紅蠟塊沿玻璃管

3、向上勻加速運動，玻璃管向右勻速運動 C．紅蠟塊沿玻璃管向上勻加速運動，玻璃管向右勻加速運動 D．紅蠟塊沿玻璃管向上勻速運動，玻璃管向右勻減速運動 解析：由題意知，紅蠟塊做曲線運動，加速度不為零，A錯誤；紅蠟塊沿玻璃管向上勻加速運動，玻璃管向右勻速運動，合加速度方向指向軌跡的凹側(cè)，B正確；同理，C、D正確． 答案：A 4．跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項目，如圖所示，當運動員從直升飛機上由靜止跳下后，在下落過程中將會受到水平風力的影響，下列說法中正確的是(　　) A．風力越大，運動員下落時間越長，運動員可完成更多的動作 B．風力越大，運動員著地速度越大，有可能對運動員造成傷

4、害 C．運動員下落時間與風力有關(guān) D．運動員著地速度與風力無關(guān) 解析：水平風力不會影響豎直方向的運動，所以運動員下落時間與風力無關(guān)，A、C錯誤；運動員落地時豎直方向的速度是確定的，水平風力越大，落地時水平分速度越大，運動員著地時的合速度越大，有可能對運動員造成傷害，B正確，D錯誤． 答案：B 5．如圖所示，一根長直輕桿AB在墻角沿豎直墻和水平地面滑動，當AB桿和墻的夾角為θ時，桿的A端沿墻下滑的速度大小為v1，B端沿地面的速度大小為v2.則v1、v2的關(guān)系是(　　) A．v1＝v2 B．v1＝v2cosθ C．v1＝v2tanθ D．v1＝v2sinθ 解析：如圖所

5、示，輕桿A端下滑速度v1可分解為沿桿方向的速度v′1和垂直于桿的方向速度v″1，B端水平速度v2可分解為沿桿方向的速度v′2和垂直于桿的方向速度v″2，由于沿桿方向的速度相等，即v′1＝v′2，由數(shù)學(xué)知識可知，v′1＝v1cosθ，v′2＝v2sinθ，解得v1＝v2tanθ，C正確． 答案：C 二、多項選擇題 6．河水的流速與離河岸距離的關(guān)系如圖甲所示，船在靜水中速度與時間的關(guān)系如圖乙所示．若要使船以最短時間渡河，則(　　) A．船渡河的最短時間是100 s B．船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直 C．船在河水中航行的軌跡是一條直線 D．船在河水中的最大速度是5 m/s

6、解析：當船頭指向垂直于河岸時，船的渡河時間最短，其時間t＝＝ s＝100 s，A、B正確；因河水流速是變化的，所以船在河水中的航線是一條曲線，當船行駛至河中央時，船速最大，最大速度v1＝ m/s＝5 m/s，C錯誤，D正確． 答案：ABD 7．如圖所示，人在岸上拉船，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為Ff，當輕繩與水平面的夾角為θ時，船的速度為v，此時人的拉力大小為FT，則此時(　　) A．人拉繩行走的速度為vcosθ B．人拉繩行走的速度為 C．船的加速度為 D．船的加速度為 解析：船的運動是合運動，它實際上是同時參與了兩個分運動；一是沿繩方向的直線運動，二是以滑輪為圓心轉(zhuǎn)動的

7、分運動(即垂直于繩方向的分運動)，因此將船的速度進行分解如圖甲所示，人拉繩行走的速度v人＝vcosθ，A正確，B錯誤；船受力如圖乙所示，繩對船的拉力等于人拉繩的力，即繩的拉力大小為FT，與水平方向成θ角，因此FTcosθ－Ff＝ma，解得a＝，C正確，D錯誤． 答案：AC 8．一質(zhì)量為2 kg的物體在5個共點力作用下做勻速直線運動．現(xiàn)同時撤去其中大小分別為10 N和15 N的兩個力，其余的力保持不變．下列關(guān)于此后該物體運動的說法中，正確的是(　　) A．可能做勻減速直線運動，加速度大小為10 m/s2 B．可能做勻速圓周運動，向心加速度大小為5 m/s2 C．可能做勻變速曲線運動

8、，加速度大小可能為5 m/s2 D．一定做勻變速直線運動，加速度大小可能為10 m/s2 解析：物體在5個共點力作用下處于平衡狀態(tài)，合力為零，當撤去10 N和15 N的兩個力時，剩余3個力的合力與這兩個力的合力等大反向，即撤去力后5 N≤F合≤25 N,2.5 m/s≤a合≤12.5 m/s2，由于剩余3個力的合力方向與原速度方向不一定在一條直線上，所以可能做勻變速曲線運動，也可能做勻變速直線運動，故A、C正確． 答案：AC 三、非選擇題 9．一物體在光滑水平面上運動，它在x方向和y方向上的兩個分運動的速度—時間圖象如圖所示． (1)判斷物體的運動性質(zhì)； (2)計算物體的初速

9、度大??； (3)計算物體在前3 s內(nèi)和前6 s內(nèi)的位移的大?。? 解析：(1)由題圖可知，物體在x軸方向做勻速直線運動，在y軸方向做勻變速運動，先減速再反向加速，所以物體做勻變速曲線運動． (2)vx0＝30 m/s，vy0＝－40 m/s v0＝＝50 m/s (3)x3＝vxt＝90 m |y3|＝||t＝60 m 則s1＝＝30 m x6＝vxt′＝180 m y6＝t′＝×6 m＝0 則s2＝x6＝180 m. 答案：(1)勻變速曲線運動　(2)50 m/s (3)30 m　180 m 10．如圖所示，在豎直平面的xOy坐標系中，Oy豎直向上，Ox水平．設(shè)平面內(nèi)

10、存在沿x軸正方向的恒定風力．一小球從坐標原點沿Oy方向豎直向上拋出，初速度為v0＝4 m/s，不計空氣阻力，到達最高點的位置如圖中M點所示(坐標格為正方形，g＝10 m/s2)求： (1)小球在M點的速度v1； (2)在圖中定性畫出小球的運動軌跡并標出小球落回x軸時的位置N； (3)小球到達N點的速度v2的大小． 解析：(1)設(shè)正方形的邊長為s0. 豎直方向做豎直上拋運動，v0＝gt1,2s0＝t1 水平方向做勻加速直線運動，3s0＝t1. 解得v1＝6 m/s. (2)由豎直方向的對稱性可知，小球再經(jīng)過t1到x軸，水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，所以回到x軸時落到x

11、＝12處，位置N的坐標為(12,0)． (3)到N點時豎直分速度大小為v0＝4 m/s. 水平分速度vx＝a水平tN＝2v1＝12 m/s， 故v2＝＝4 m/s. 答案：(1)6 m/s　(2)見解析圖　(3)4 m/s 11．如右圖所示，一艘輪船正在以v＝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)動機的牽引力與船頭朝向的方向相同．某時刻發(fā)動機突然熄火，輪船牽引力隨之消失，輪船相對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)動機未熄火時，輪船相對于靜水行駛的速度大?。? (2)發(fā)動機熄火后，輪船相對于河岸速度的最小值． 解析：(1)發(fā)動機未熄火時，輪船運動速度v與水流速度v1方向垂直，如圖所示 故得此時船相對于靜水的速度v2的大小為： v2＝＝ m/s＝5 m/s 又設(shè)v與v2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v2減小到與v1的矢量和與v2方向垂直時，輪船的合速度最小，vmin＝v1cosθ＝3×0.8 m/s＝2.4 m/s. 答案：(1)5 m/s　(2)2.4 m/s