《高考物理一輪復習 第四章 曲線運動 萬有引力與航天 課時作業(yè)(十五)曲線運動 運動的合成與分解》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高考物理一輪復習 第四章 曲線運動 萬有引力與航天 課時作業(yè)(十五)曲線運動 運動的合成與分解(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、高考物理一輪復習 第四章 曲線運動 萬有引力與航天 課時作業(yè)(十五)曲線運動 運動的合成與分解
1.(xx·江西贛中南五校第二次聯(lián)考)若已知物體的速度方向和它所受合力的方向,如圖所示,可能的運動軌跡是( )
答案:C 解析:物體做曲線運動時,軌跡夾在速度方向和合力方向之間,合力大致指向軌跡凹的一側,但速度方向只能無限接近合力方向,而不可能與合力方向平行或相交,故只有選項C正確.
2.塔式起重機模型如圖所示,小車P沿吊臂向末端M水平勻速運動,同時將物體Q從地面豎直向上勻加速吊起,下列選項中能大致反映Q運動軌跡的是
( )
答案:B 解析:水平方向做勻速直線運動,水平方向的合
2、力為零,豎直方向做勻加速運動,豎直方向的合力不為零,做曲線運動的物體受到的合力指向曲線的內側,可得選項B正確.
3.如圖所示,某登陸艦船頭垂直海岸從A點出發(fā),分別沿路徑AB、AC在演練島嶼的BC兩點登陸.已知登陸艦在靜水中速度恒定且大于水速,則下列說法正確的是( )
A.沿AC航行所用時間較長
B.沿AC航行時水速較大
C.實際航速兩次大小相等
D.無論船頭方向如何,登陸艦都無法在A點正對岸登陸
答案:A 解析:根據(jù)沿著水流方向的位移,因沿路徑AC航行的方向位移長,則所用時間較長,故A正確;不論沿哪種路徑航行,水速不變,故B錯誤;根據(jù)速度的合成可知,實際航速兩次大小不相等,故
3、C錯誤;當船頭偏向上游時,可以在A點正對岸登陸,故D錯誤.
4.如圖所示,在一次消防演習中,消防隊員要借助消防車上的梯子爬到高處進行救人.為了節(jié)省救援時間,當消防車勻速前進的同時,人沿傾斜的梯子勻加速向上運動,則關于消防隊員相對地面的運動,下列說法中正確的是( )
A.消防隊員做勻加速直線運動
B.消防隊員做勻變速曲線運動
C.消防隊員做變加速曲線運動
D.消防隊員水平方向的速度保持不變
答案:B 解析:以地面為參考系,消防員同時參與水平方向的勻速運動和斜向上的勻加速運動,其合運動為勻變速曲線運動,A、C錯,B對;由運動的合成與分解知識可知水平方向的速度變大,D錯.
5.(
4、xx·安徽合肥質檢)在長約一米的一端封閉的玻璃管中注滿清水,水中放一個適當?shù)膱A柱形的紅蠟塊,玻璃管的開口端用膠塞塞緊,將其迅速豎直倒置,紅蠟塊就沿玻璃管由管口勻速上升到管底.現(xiàn)將此玻璃管倒置安裝在置于粗糙水平桌面上的小車上,小車從位置A以初速度v0開始運動,同時紅蠟塊沿玻璃管勻速上升.經過一段時間后,小車運動到圖甲中虛線位置B.按照如圖所示建立的坐標系,在這一過程中紅蠟塊實際運動的軌跡可能是下圖中的( )
答案:A 解析:根據(jù)題述,紅蠟塊沿玻璃管勻速上升,即沿y方向做勻速直線運動;在粗糙水平桌面上的小車從A位置以初速度v0開始運動,即沿x方向紅蠟塊做勻減速直線運動,在這一過程中
5、紅蠟塊實際運動的軌跡是關于y軸對稱的拋物線,可能是選項中的A.
6.(xx·貴州三校聯(lián)考)如圖所示的曲線是某個質點在恒力作用下的一段運動軌跡.質點從M點出發(fā)經P點到達N點,已知弧長MP大于弧長PN,質點由M點運動到P點與從P點運動到N點的時間相等.下列說法正確的是( )
A.質點從M到N過程中速度大小保持不變
B.質點在這兩段時間內的速度變化量大小相等、方向相同
C.質點在這兩段時間內的速度變化量大小不相等,方向相同
D.質點在MN間的運動是加速運動
答案:B 解析:根據(jù)題述,質點在恒力作用下運動,其加速度不變,做勻變速曲線運動,質點從M到N過程中速度大小一定變化,選項A錯誤
6、.由于質點運動的加速度不變,說明相等時間內的速度變化量大小相等、方向相同,即質點在這兩段時間內的速度變化量大小相等、方向相同,選項B正確,C錯誤.根據(jù)題述弧長MP大于弧長PN,質點由M點運動到P點與從P點運動到N點的時間相等,可知質點在MP之間做減速運動,而在PN之間可能是先減速后加速,選項D錯誤.
7.(xx·河南八市重點高中質檢)一艘船在一條河流中渡河,當河水不流動時,船垂直渡河用時t1.當發(fā)生山洪后,在流動的河水中,船在同一位置垂直渡河用時為(設船相對于靜水的速度一定,水速是船相對于靜水的速度大小的一半)( )
A.t1 B.2t1
C.t1 D.t1
7、答案:D 解析:設河寬為L,船相對于靜水的速度為v,則河水不流動時,船垂直渡河時間t1=.當河水速度為時,要垂直河岸渡河,則有v′==v,船垂直渡河的時間t2===·=t1,選項D正確.
8.(xx·北京海淀區(qū)期中)(多選)如圖所示,某同學在研究運動的合成時做了如圖所示活動:用左手沿黑板推動直尺豎直向上運動,運動中保持直尺水平,同時,用右手沿直尺向右移動筆尖.若該同學左手的運動為勻速運動,右手相對于直尺的運動為初速度為零的勻加速運動,則關于筆尖的實際運動,下列說法正確的是( )
A.筆尖做勻速直線運動
B.筆尖做勻變速直線運動
C.筆尖做勻變速曲線運動
D.筆尖的速度方向與水平
8、方向夾角逐漸變小
答案:CD 解析:由題意知,筆尖的初速度豎直向上,水平向右的加速度恒定,故做類平拋運動,選項A、B錯誤,C正確;由于豎直方向速度大小恒定,水平方向速度大小逐漸增大,故筆尖的速度方向與水平方向的夾角逐漸變小,D正確.
[能力提升]
9.(xx·海南“七校聯(lián)盟”聯(lián)考)帆船船頭指向正東以速度v(靜水中速度)航行,海面正刮著南風,風速為v,以海岸為參考系,不計阻力.關于帆船的實際航行方向和速度大小,下列說法正確的是( )
A.帆船沿北偏東30°方向航行,速度大小為2v
B.帆船沿東偏北60°方向航行,速度大小為v
C.帆船沿東偏北30°方向航行,速度大小為2v
D.帆
9、船沿東偏南60°方向航行,速度大小為v
答案:A 解析:由于帆船的船頭指向正東,并以相對靜水中的速度v航行,南風以v的風速吹來,當以海岸為參考系時,實際速度v實==2v,sin α==,α=30°,即帆船沿北偏東30°方向航行,選項A正確.
10.(xx·河南洛陽統(tǒng)考)如圖所示,甲、乙兩船在同一條河流中同時開始渡河,M、N分別是甲、乙兩船的出發(fā)點,兩船頭與河岸均成α角,甲船船頭恰好對準N點的正對岸P點,經過一段時間乙船恰好到達P點,如果劃船速度大小相同,且兩船相遇,不影響各自的航行,下列判斷正確的是( )
A.甲船也能到達正對岸
B.甲船渡河時間一定短
C.兩船相遇在NP直線上
10、的某點(非P點)
D.渡河過程中兩船不會相遇
答案:C 解析:設劃船的速度大小為v,因乙船恰好垂直渡河,故vcos α=v水,兩船的渡河時間都是,選項B錯誤;甲船的航線在MP與MN之間,故甲船不能到達正對岸,選項A錯誤;兩船在垂直河岸方向的分運動相同,且乙船的航線為NP,故二者相遇點一定在NP直線上,選項C正確;甲船到達對岸的位置在P點的右側,且兩船在垂直河岸方向的分運動相同,故二者一定相遇,選項D錯誤.
11.(xx·廣西桂林模擬)(多選)河水的流速隨離河岸一側的距離的變化關系如圖甲所示,船在靜水中的速度與時間的關系如圖乙所示,若要使船以最短時間渡河,則( )
A.船渡河的最
11、短時間是60 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
答案:BD 解析:當船頭垂直河岸渡河時,過河時間為最短,tmin== s=100 s,A錯誤,B正確;因河水的速度是變化的,故船相對于岸的速度的大小和方向均是變化的,船在河水中航行的軌跡不是一條直線,當船在河中心時,船速最大,vmax==5 m/s,C錯誤,D正確.
12.(xx·江蘇無錫模擬)一輛車通過一根跨過定滑輪的輕繩提升一個質量為m的重物,開始車在滑輪的正下方,繩子的端點離滑輪的距離是H.車由靜止開始向左做勻加速運動,經過時間t,繩子與水平方向的
12、夾角為θ,如圖所示.試求:
(1)車向左運動的加速度的大??;
(2)重物m在t時刻速度的大?。?
答案:(1) (2)
解析:(1)車在時間t內向左運動的位移:x=
由車做勻加速運動,得:x=at2
解得:a==.
(2)車的速度:v車=at=
由運動的分解知識可知,車的速度v車沿繩的分速度與重物m的速度等,即:v物=v車cos θ
解得:v物=.
13.如圖甲所示,質量m=2.0 kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運動,已知物體沿x方向和y方向的x-t圖象和vy-t圖象如圖乙、丙所示,t=0時刻,物體位于原點O.取g=10 m/s2.根據(jù)以上條件,求:
(1)t=10 s時刻物體的位置坐標;
(2)t=10 s時刻物體的速度大小.
答案:(1)(30 m,20 m) (2)5.0 m/s
解析:(1)由圖可知坐標與時間的關系為
在x軸方向上:x=3.0t m
在y軸方向上:y=0.2t2 m
代入時間t=10 s,可得:
x=3.0×10 m=30 m,y=0.2×102 m=20 m
即t=10 s時刻物體的位置坐標為(30 m,20 m).
(2)在x軸方向上:v0=3.0 m/s
當t=10 s時,vy=at=0.4×10 m/s=4.0 m/s
v== m/s=5.0 m/s.