2022年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 第四章 運動的合成與分解

《2022年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 第四章 運動的合成與分解》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 第四章 運動的合成與分解（12頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 第四章 運動的合成與分解 1.(2011·上海高考)如圖1所示，人沿平直的河岸以速度v行走，且通過不可伸長的繩拖船，船沿繩的方向行進，此過程中繩始終與水面平行。當(dāng)繩與河岸的夾角為α?xí)r，船的速率為(　　) 圖1 A．vsin α　　　　　　　　 B． C．vcos α D． 2．(2011·江蘇高考)如圖2所示，甲、乙兩同學(xué)從河中O點出發(fā)，分別沿直線游到A點和B點后，立即沿原路線返回到O點，OA、OB分別與水流方向平行和垂直，且OA＝OB。若水流速度不變，兩人在靜水中游速相等，則他們所用時間 t甲、t乙的大小關(guān)系為 (　　) 圖2

2、 A．t甲t乙 D．無法確定 高頻考點二：拋體運動問題 3．(多選)(xx·江蘇高考)如圖3所示，從地面上同一位置拋出兩小球A、B，分別落在地面上的M、N點，兩球運動的最大高度相同?？諝庾枇Σ挥?，則(　　) 圖3 A．B的加速度比A的大 B．B的飛行時間比A的長 C．B在最高點的速度比A在最高點的大 D．B在落地時的速度比A在落地時的大 4．(xx·北京高考)在實驗操作前應(yīng)該對實驗進行適當(dāng)?shù)姆治觥Ｑ芯科綊佭\動的實驗裝置示意如圖4。小球每次都從斜槽的同一位置無初速釋放，并從斜槽末端水平飛出。改變水平板的高度，就改變了小球在板上落點的位置

3、，從而可描繪出小球的運動軌跡。某同學(xué)設(shè)想小球先后三次做平拋，將水平板依次放在如圖1、2、3的位置，且1與2的間距等于2與3的間距。若三次實驗中，小球從拋出點到落點的水平位移依次為x1、x2、x3，機械能的變化量依次為ΔE1、ΔE2、ΔE3，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是(　　) 圖4 A．x2－x1＝x3－x2，ΔE1＝ΔE2＝ΔE3 B．x2－x1>x3－x2，ΔE1＝ΔE2＝ΔE3 C．x2－x1>x3－ x2，ΔE1<ΔE2<ΔE3 D．x2－x1< x3－x2，ΔE1<ΔE2<ΔE3 5．(多選)(xx·江蘇高考)如圖5所示，相距l(xiāng)的兩小球A、B位于同一高度h(l

4、、h均為定值)。將A向B水平拋出的同時，B自由下落。A、B與地面碰撞前后，水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反。不計空氣阻力及小球與地面碰撞的時間，則(　　) 圖5 A．A、B在第一次落地前能否相碰，取決于A的初速度 B．A、B在第一次落地前若不碰，此后就不會相碰 C．A、B不可能運動到最高處相碰 D．A、B一定能相碰 高頻考點三：圓周運動問題 6.(多選)(xx·全國卷Ⅱ)公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖6，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為v0時，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢。則在該彎道處(　　) 圖6 A．路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低

5、B．車速只要低于v0，車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動 C．車速雖然高于v0，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會向外側(cè)滑動 D．當(dāng)路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，v0的值變小 7．(xx·江蘇高考)如圖7所示，“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個座椅A、B質(zhì)量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上。不考慮空氣阻力的影響，當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是(　　) 圖7 A．A的速度比B的大 B．A與B的向心加速度大小相等 C．懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等 D．懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小 8．(多選)(xx·廣東高考)圖8是滑道壓力測試的示意圖，光滑圓弧軌道與光滑斜面

6、相切，滑道底部B處安裝一個壓力傳感器，其示數(shù)N表示該處所受壓力的大小，某滑塊從斜面上不同高度h處由靜止下滑，通過B時，下列表述正確的有(　　) 圖8 A．N小于滑塊重力 B．N大于滑塊重力 C．N越大表明h越大 D．N越大表明h越小 高頻考點四：天體質(zhì)量和密度的估算 9．(2011·福建高考)“嫦娥二號”是我國月球探測第二期工程的先導(dǎo)星。若測得“嫦娥二號”在月球(可視為密度均勻的球體)表面附近圓形軌道運行的周期T，已知引力常量為G，半徑為R的球體體積公式V＝πR3，則可估算月球的(　　) A．密度　　 B．質(zhì)量 C．半徑 D．自轉(zhuǎn)周期 10．(xx·大綱卷)“嫦娥

7、一號”是我國首次發(fā)射的探月衛(wèi)星，它在距月球表面高度為200 km的圓形軌道上運行，運行周期為127分鐘。已知引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，月球半徑約為1.74×103 km。利用以上數(shù)據(jù)估算月球的質(zhì)量約為(　　) A．8.1×1010 kg B．7.4×1013 kg C．5.4×1019 kg D．7.4×1022 kg 11．(多選)(2011·江蘇高考)一行星繞恒星做圓周運動。由天文觀測可得，其運行周期為 T，速度為 v，引力常量為 G，則(　　) A．恒星的質(zhì)量為 B．行星的質(zhì)量為 C．行星運動的軌道半徑為 D．行星運動的加速度為 高頻考點五：

8、天體運行參量的分析與比較 12．(2011·北京高考)由于通訊和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的(　　) A．質(zhì)量可以不同 B．軌道半徑可以不同 C．軌道平面可以不同 D．速率可以不同 13．(xx·浙江高考)如圖9所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶。假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運動。下列說法正確的是(　　) 圖9 A．太陽對各小行星的引力相同 B．各小行星繞太陽運動的周期均小于一年 C．小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于外側(cè)小行星的向心加速度值 D．小行星帶內(nèi)各小行星圓周運動的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值

9、 14．(xx·上海高考)小行星繞恒星運動，恒星均勻地向四周輻射能量，質(zhì)量緩慢減小，可認為小行星在繞恒星運動一周的過程中近似做圓周運動。則經(jīng)過足夠長的時間后，小行星運動的(　　) A．半徑變大 B．速率變大 C．角速度變大 D．加速度變大 15．(多選)(xx·江蘇高考)2011年8月，“嫦娥二號”成功進入了環(huán)繞“日地拉格朗日點”的軌道，我國成為世界上第三個造訪該點的國家。如圖10所示，該拉格朗日點位于太陽和地球連線的延長線上，一飛行器處于該點，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運動，則此飛行器的(　　) 圖10 A．線速度大于地球的線速度 B．向心加速度大

10、于地球的向心加速度 C．向心力僅由太陽的引力提供 D．向心力僅由地球的引力提供 高頻考點六：衛(wèi)星變軌與能量變化分析 16．(xx·山東高考)2011年11月3日，“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器成功實施了首次交會對接。任務(wù)完成后“天宮一號”經(jīng)變軌升到更高的軌道，等待與“神舟九號”交會對接。變軌前和變軌完成后“天宮一號”的運行軌道均可視為圓軌道，對應(yīng)的軌道半徑分別為R1、R2，線速度大小分別為v1、v2。則等于(　　) A．　　　　　　　 B． C． D． 17．(xx·天津高考)一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運動，動能減小為原來的，不考

11、慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的(　　) A．向心加速度大小之比為4∶1 B．角速度大小之比為2∶1 C．周期之比為1∶8 D．軌道半徑之比為1∶2 18．(xx·安徽高考)質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時，引力勢能可表示為Ep＝－，其中G為引力常量，M為地球質(zhì)量。該衛(wèi)星原來在半徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運動，由于受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時間后其圓周運動的半徑變?yōu)镽2，此過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為(　　) A．GMm B．GMm C． D． 高頻考點七：平拋運動、圓周運動與其他力學(xué)知識的綜合 19．(xx·福建高考)如圖11，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣

12、的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值時，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運動。現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑R＝0.5 m，離水平地面的高度H＝0.8 m，物塊平拋落地過程水平位移的大小s＝0.4 m。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2。求： 圖11 (1)物塊做平拋運動的初速度大小v0； (2)物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)μ。 20．(xx·福建高考)如圖12，一不可伸長的輕繩上端懸掛于O點，下端系一質(zhì)量m＝1.0 kg的小球?，F(xiàn)將小球拉到A點(保持繩繃直)由靜止釋放，當(dāng)它經(jīng)過B點時繩恰好被拉斷，小球平拋后落在水平地面上的C點。地面上的D點與O

13、B在同一豎直線上，已知繩長L＝1.0 m，B點離地高度H＝1.0 m，A、B兩點的高度差h＝0.5 m，重力加速度g取10 m/s2，不計空氣影響，求： 圖12 (1)地面上DC兩點間的距離s； (2)輕繩所受的最大拉力大小。 21．(xx·山東高考)如圖13所示，一工件置于水平地面上，其AB段為一半徑R＝1.0 m的光滑圓弧軌道，BC段為一長度L＝0.5 m的粗糙水平軌道，二者相切于B點，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi)，P點為圓弧軌道上的一個確定點。一可視為質(zhì)點的物塊，其質(zhì)量m＝0.2 kg，與BC間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.4。工件質(zhì)量M＝0.8 kg，與地面間的動

14、摩擦因數(shù)μ2＝0.1。(g取10 m/s2) 圖13 (1)若工件固定，將物塊由P點無初速度釋放，滑至C點時恰好靜止，求P、C兩點間的高度差h。 (2)若將一水平恒力F作用于工件，使物塊在P點與工件保持相對靜止，一起向左做勻加速直線運動。 ①求F的大小。 ②當(dāng)速度v＝5 m/s時，使工件立刻停止運動(即不考慮減速的時間和位移)，物塊飛離圓弧軌道落至BC段，求物塊的落點與B點間的距離。 22．(xx·浙江高考)如圖14所示，裝甲車在水平地面上以速度v0＝20 m/s沿直線前進，車上機槍的槍管水平，距地面高為h＝1.8 m。在車正前方豎直立一塊高為兩米的長方形

15、靶，其底邊與地面接觸。槍口與靶距離為L時，機槍手正對靶射出第一發(fā)子彈，子彈相對于槍口的初速度為v＝800 m/s。在子彈射出的同時，裝甲車開始勻減速運動，行進s＝90 m后停下。裝甲車停下后，機槍手以相同方式射出第二發(fā)子彈。(不計空氣阻力，子彈看成質(zhì)點，重力加速度g＝10 m/s2) 圖14 (1)求裝甲車勻減速運動時的加速度大?。? (2)當(dāng)L＝410 m時，求第一發(fā)子彈的彈孔離地的高度，并計算靶上兩個彈孔之間的距離； (3)若靶上只有一個彈孔，求L的范圍。 答 案 1．選C　人的速度為合速度，當(dāng)人沿平直的河岸以速度v行走時，可將人的速度分解為沿繩方向的分

16、速度和垂直于繩方向的分速度，沿繩方向的分速度即為船行駛的速度，故船的速度為vcos α，選項C正確。 2．選C　設(shè)水流的速度為v水，學(xué)生在靜水中的速度為v人，從題意可知v人>v水，設(shè)OA＝OB＝L，對甲同學(xué)t甲＝＋＝，對乙同學(xué)來說，要想垂直到達B點，其速度方向要指向上游，并且來回時間相等，即t乙＝，則＝即t甲>t乙，C正確。 3．選CD　本題考查拋體運動的規(guī)律，意在考查考生對拋體運動特點的理解與應(yīng)用。做拋體運動的物體只有重力作用，加速度都是重力加速度，A項錯誤；由于兩球上升時在豎直方向做的是豎直上拋運動，上升的高度相等，因此運動的時間相等，B項錯誤；由于水平方向都做勻速直線運動，且在相等時

17、間內(nèi)B運動的水平位移大，因此B在水平方向的分速度大，在最高點時豎直分速度為零，因此最高點的速度等于水平分速度，C項正確；兩小球回到地面時在豎直方向的分速度相等，而B的水平分速度大，因此落回地面時B的合速度大，D項正確。 4．選B　因水平板1、2的間距等于水平板2、3的間距，則小球在水平板1、2之間運動的時間大于小球在水平板2、3之間運動的時間，因小球在水平方向做勻速運動，有x2－x1>x3－x2，又因小球在平拋運動過程中機械能守恒，則有ΔE1＝ΔE2＝ΔE3＝0，故B項正確，其他選項錯誤。 5．選AD　A、B兩球在第一次落地前沿豎直方向均做自由落體運動，若在落地時相遇，則A球水平拋出的初速

18、度v0＝，又h＝gt2，解得v0＝l，只要A的水平初速度大于v0，A、B兩球就可在第一次落地前相碰，A正確；若A、B在第一次落地前不能碰撞，則落地反彈后的過程中，由于A向右的水平速度保持不變，所以當(dāng)A的水平位移為l時，即在t＝時，A、B一定相碰，在t＝時，A、B可能在最高點，也可能在豎直高度h中的任何位置，所以B、C錯誤，D正確。 6．選AC　汽車以速率v0轉(zhuǎn)彎，需要指向內(nèi)側(cè)的向心力，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢，說明此處公路內(nèi)側(cè)較低外側(cè)較高，選項A正確。車速只要低于v0，車輛便有向內(nèi)側(cè)滑動的趨勢，但不一定向內(nèi)側(cè)滑動，選項B錯誤。車速雖然高于v0，由于車輪與地面有摩擦力，但只要不超出

19、某一最高限度，車輛便不會向外側(cè)滑動，選項C正確。根據(jù)題述，汽車以速率v0轉(zhuǎn)彎，需要指向內(nèi)側(cè)的向心力，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢，沒有受到摩擦力，所以當(dāng)路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，轉(zhuǎn)彎時v0的值不變，選項D錯誤。 7．選D　A、B兩個座椅都繞中心軸做勻速圓周運動，角速度相等，由于B的半徑大，由v＝rω可知，B的線速度大，A項錯誤；由a＝rω2可知，B的向心加速度大，B項錯誤；由F＝mrω2可知，B受到的向心力大，而向心力是由纜繩拉力的水平分力提供的，即Tsin θ＝mrω2，而豎直方向Tcos θ＝mg，因此，tan θ＝，因此懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角不等，C項錯誤；半徑大的

20、θ大，由Tcos θ＝mg可知，對應(yīng)的拉力就大，D項正確。 8．選BC　設(shè)滑塊到達B點時的速度為v，根據(jù)向心力公式得：N－mg＝m ，根據(jù)機械能守恒定律可得：mgh＝mv2，解得N＝mg(1＋)，所以B、C正確。 9．選A　“嫦娥二號”在近月表面做勻速圓周運動，已知周期T，有G＝m·R，無法求出月球半徑R及質(zhì)量M，但結(jié)合球體體積公式可估算出密度，A正確。 10．選D　本題考查萬有引力定律的應(yīng)用，意在考查考生利用萬有引力定律估算的能力。對“嫦娥一號”探月衛(wèi)星，由于萬有引力提供其做圓周運動的向心力，則G＝m(R＋h)，整理得：M＝(R＋h)3，代入數(shù)據(jù)可得M≈7.4×1022kg，則D正確。

21、 11．選ACD　因v＝ωr＝，所以r＝，C正確；結(jié)合萬有引力定律公式＝m，可解得恒星的質(zhì)量M＝，A正確；因不知行星和恒星之間的萬有引力的大小，所以行星的質(zhì)量無法計算，B錯誤；行星的加速度a＝ω2r＝×＝，D正確。 12．選A　同步衛(wèi)星軌道只能在赤道平面內(nèi)，高度一定，軌道半徑一定，速率一定，但質(zhì)量可以不同，A項正確。 13．選C　因各小行星到太陽中心的距離不同，皆大于地球到太陽中心的距離，根據(jù)萬有引力公式G＝m＝m()2r＝ma，知太陽對各小行星的引力不相同，各小行星繞太陽運動的周期均大于一年，則選項A、B錯誤，由a＝和v2＝，r小，a大，r大，v小，則選項C正確，D錯誤。 14．選A

22、　恒星均勻地向四周輻射能量，質(zhì)量緩慢減小，二者之間的萬有引力減小，小行星運動的半徑增大，速率減小，角速度減小，加速度減小，選項A正確，B、C、D錯誤。 15．選AB　飛行器與地球同步繞太陽運動，說明二者角速度、周期相同，則線速度v＝ωr，因飛行器的軌道半徑大，所以飛行器的線速度大于地球的線速度，A正確；因向心加速度a＝ω2r，所以飛行器的向心加速度大于地球的向心加速度，B正確；由題意可知飛行器的向心力應(yīng)由太陽和地球?qū)︼w行器的引力的合力提供，C、D錯誤。 16．選B　“天宮一號”做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，由G＝m可得v＝，則變軌前后＝，選項B正確。 17．選C　由萬有引力提供向心

23、力，＝，可得v＝。根據(jù)動能減小為原來的可知，速度減小為原來的，軌道半徑增加到原來的4倍，向心加速度a＝減小到原來的，向心加速度大小之比為16∶1，軌道半徑之比為1∶4，選項A、D錯誤。由角速度公式ω＝，可知角速度減小為原來的，角速度大小之比為8∶1，根據(jù)周期與角速度成反比可知，周期之比為1∶8，選項B錯誤，C正確。 18．選C　本題考查萬有引力與航天，意在考查考生對萬有引力定律、圓周運動相關(guān)公式的應(yīng)用能力。衛(wèi)星做勻速圓周運動，有＝m，變形得mv2＝，即衛(wèi)星的動能Ek＝，結(jié)合題意，衛(wèi)星的機械能E＝Ek＋Ep＝－，題述過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量等于衛(wèi)星的機械能損失，即Q＝E1－E2＝－－(－)＝(－

24、)。 19．解析：(1)物塊做平拋運動，在豎直方向上有 H＝gt2① 在水平方向上有　s＝v0t② 由①②式解得　v0＝s ＝1 m/s。③ (2)物塊離開轉(zhuǎn)臺時，最大靜摩擦力提供向心力，有 fm＝m④ fm＝μN＝μmg⑤ 由③④⑤式解得　μ＝　μ＝0.2。 答案：(1)1 m/s　(2)0.2 20．解析：本題考查曲線運動及功能關(guān)系的分析，意在考查考生對基本運動形式的分析以及功能關(guān)系應(yīng)用的能力。 (1)小球從A到B過程機械能守恒，有 mgh＝mvB2① 小球從B到C做平拋運動，在豎直方向上有 H＝gt2② 在水平方向上有s＝vBt③ 由①②③式解得s＝1.4

25、1 m。④ (2)小球下擺到達B點時，繩的拉力和重力的合力提供向心力，有 F－mg＝m⑤ 由①⑤式解得F＝20 N⑥ 根據(jù)牛頓第三定律 F′＝－F⑦ 輕繩所受的最大拉力為20 N。 答案：(1)1.41 m　(2)20 N 21．解析：(1)物塊從P點下滑經(jīng)B點至C點的整個過程，根據(jù)動能定理得 mgh－μ1mgL＝0① 代入數(shù)據(jù)得 h＝0.2 m。② (2)①設(shè)物塊的加速度大小為a，P點與圓心的連線與豎直方向間的夾角為θ，由幾何關(guān)系可得 cos θ＝③ 根據(jù)牛頓第二定律，對物塊有 mgtan θ＝ma④ 對工件和物塊整體有 F－μ2(M＋m)g＝(M＋m)a⑤

26、 聯(lián)立②③④⑤式，代入數(shù)據(jù)得 F＝8.5 N⑥ ②設(shè)物塊做平拋運動的時間為t，水平位移為x1，物塊落點與B點間的距離為x2，由運動學(xué)公式得 h＝gt2⑦ x1＝vt⑧ x2＝x1－Rsin θ⑨ 聯(lián)立②③⑦⑧⑨式，代入數(shù)據(jù)得 x2＝0.4 m⑩ 答案：(1)0.2 m　(2)①8.5 N?、?.4 m 22．解析：(1)裝甲車勻減速運動時的加速度大小 a＝＝m/s2 (2)第一發(fā)子彈飛行時間 t1＝＝0.5 s 彈孔離地高度h1＝h－gt12＝0.55 m 第二發(fā)子彈的彈孔離地的高度 h2＝h－g2＝1.0 m 兩彈孔之間的距離Δh＝h2－h(huán)1＝0.45 m (3)第一發(fā)子彈打到靶的下沿時，裝甲車離靶的距離為L1 L1＝(v0＋v) ＝492 m 第二發(fā)子彈打到靶的下沿時，裝甲車離靶的距離為L2 L2＝v ＋s＝570 m L的范圍492 m＜L≤570 m。 答案：(1) m/s2　(2)0.55 m　0.45 m (3)492 m