2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運動 第一節(jié) 曲線運動 運動的合成與分解課后達標(biāo) 新人教版

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1、2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運動 第一節(jié) 曲線運動 運動的合成與分解課后達標(biāo) 新人教版 一、單項選擇題 1. 如圖所示，在一次消防演習(xí)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(dāng)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(guān)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 解析：選B.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

2、動的合成與分解知識可知水平方向的速度變大，D錯． 2. 各種大型的貨運站中少不了旋臂式起重機，如圖所示，該起重機的旋臂保持不動，可沿旋臂“行走”的天車有兩個功能，一是吊著貨物沿豎直方向運動，二是吊著貨物沿旋臂水平運動．現(xiàn)天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛，同時又啟動天車上的起吊電動機，使貨物沿豎直方向做勻減速運動．此時，我們站在地面上觀察到貨物運動的軌跡可能是下圖中的(　　) 解析：選D.由于貨物在水平方向做勻速運動，在豎直方向做勻減速運動，故貨物所受的合外力豎直向下，由曲線運動的特點：所受的合外力要指向軌跡凹側(cè)可知，對應(yīng)的運動軌跡可能為D. 3．在河面上方10 m的岸上有

3、人用長繩拴住一條小船，開始時繩與水面的夾角為30°.人以恒定的速率v＝2.5 m/s水平向左拉繩，使小船靠岸，那么(　　) A．船受到的合外力為零 B．3 s時繩與水面的夾角為60° C．3 s時小船的速率為3.75 m/s D．3 s時小船距離岸邊7.5 m 解析：選D.設(shè)繩子與水面的夾角為θ，根據(jù)運動的合成與分解，船的速度v1＝，當(dāng)θ增大時，v1增大，船做加速運動，船受到向左的合外力，選項A錯誤；開始時，滑輪到船的繩長l＝＝20 m，3 s時間內(nèi)繩子縮短Δl＝vt＝7.5 m，故3 s時滑輪到船的繩長l1＝l－Δl＝12.5 m，繩子與水面的夾角滿足sin θ1＝＝，解得θ1

4、＝53°，選項B錯誤；根據(jù)v1＝，當(dāng)θ＝53°時，v1≈4.17 m/s，選項C錯誤；3 s時小船距離岸邊x＝l1cos θ1＝7.5 m，選項D正確． 4. 2016年9月24日，中華龍舟大賽(昆明·滇池站)開賽，吸引上萬名市民來到滇池邊觀戰(zhàn)．如圖所示，假設(shè)某龍舟隊在比賽前劃向比賽點的途中要渡過288 m寬、兩岸平直的河，河中水流的速度恒為v水＝5.0 m/s.龍舟從M處開出后實際沿直線MN到達對岸，若直線MN與河岸成53°角，龍舟在靜水中的速度大小也為5.0 m/s，已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，龍舟可看做質(zhì)點．則龍舟在水中的合速度大小v和龍舟從M點沿直線MN

5、到達對岸所經(jīng)歷的時間t分別為(　　) A．v＝6.0 m/s，t＝60 s　　　 B．v＝6.0 m/s，t＝72 s C．v＝5.0 m/s，t＝72 s D．v＝5.0 m/s，t＝60 s 解析：選A.設(shè)龍舟頭與 航線MN之間的夾角為α，船速、水速與龍舟在水中的合速度如圖所示，由幾何知識得α＝53°，龍舟在水中的合速度大小v＝6.0 m/s.航線MN的長度為L＝ ＝360 m，故龍舟從M點沿直線MN到達對岸所經(jīng)歷的時間為t＝60 s. 5. (2018·天津河西區(qū)月考)如圖所示，A、B是兩個游泳運動員，他們隔著水流湍急的河流站在岸邊，A在上游的位置，且A的游泳技術(shù)比

6、B好，現(xiàn)在兩個人同時下水游泳，要求兩個人盡快在河中相遇，試問應(yīng)采取下列哪種方式比較好(　　) A．A、B均向?qū)Ψ接?即沿圖中虛線方向)而不考慮水流作用 B．B沿圖中虛線向A游；A沿圖中虛線偏上方向游 C．A沿圖中虛線向B游；B沿圖中虛線偏上方向游 D．A、B均沿圖中虛線偏上方向游；A比B更偏上一些 解析：選A.游泳運動員在河里游泳時同時參與兩種運動，一是被水沖向下游，二是沿自己劃行方向的劃行運動．游泳的方向是人相對于水的方向．選水為參考系，A、B兩運動員只有一種運動，由于兩點之間線段最短，所以選A. 6. 一個半徑為R的半圓柱體沿水平方向向右以速度v勻速運動．在半圓柱體上擱置

7、一根豎直桿，此桿只能沿豎直方向運動，如圖所示．當(dāng)桿與半圓柱體的接觸點P與柱心的連線與豎直方向的夾角為θ時，豎直桿運動的速度為(　　) A.　　　　　　　　 B．vtan θ C．vcos θ D．vsin θ 解析： 選B.豎直桿運動的速度(實際速度)vP是接觸點沿切線方向的速度與半圓柱體速度的合速度，如圖，根據(jù)速度的合成，運用平行四邊形定則，得vP＝vtan θ，故B正確． 二、多項選擇題 7．(2018·蘇州模擬)如圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運動，其v－t圖象如圖乙所示，人頂桿沿水平地面運動的x－t圖象如圖丙所示．若以地面為參考系，下列說法中正確的是(　　)

8、 A．猴子的運動軌跡為直線 B．猴子在2 s內(nèi)做勻變速曲線運動 C．t＝0時猴子的速度大小為8 m/s D．t＝2 s時猴子的加速度大小為4 m/s2 解析：選BD.由題圖乙、丙看出，猴子在豎直方向做初速度vy＝8 m/s、加速度a＝－4 m/s2的勻減速直線運動，人在水平方向做速度vx＝－4 m/s的勻速直線運動，故猴子的初速度大小為v＝ m/s＝4 m/s，方向與合外力方向不在同一條直線上，故猴子做勻變速曲線運動，故選項B正確，A、C均錯誤；由題圖乙、丙可得，t＝2 s時，ay＝－4 m/s2，ax＝0，則合加速度大小a合＝4 m/s2，故選項D正確． 8. (201

9、8·江蘇泰州中學(xué)高三模擬)一質(zhì)點在xOy平面內(nèi)運動軌跡如圖所示，下列判斷正確的是(　　) A．質(zhì)點沿x方向可能做勻速運動 B．質(zhì)點沿y方向可能做變速運動 C．若質(zhì)點沿y方向始終勻速運動，則x方向可能先加速后減速 D．若質(zhì)點沿y方向始終勻速運動，則x方向可能先減速后反向加速 解析：選BD.質(zhì)點做曲線運動過程中合力指向軌跡凹的一側(cè)，則加速度大致指向軌跡凹的一側(cè)，由圖可知：加速度方向指向弧內(nèi)，x軸方向有分加速度，所以x軸方向不可能勻速，y方向可能有分加速度，故質(zhì)點沿y方向可能做變速運動，A錯誤，B正確；質(zhì)點在x方向先沿正方向運動，后沿負方向運動，最終在x軸方向上的位移為零，所以x方向不能一

10、直加速運動，也不能先加速后減速，只能先減速后反向加速，故C錯誤，D正確． 9．船在靜水中的速度v1和水速v2一定，過河的最短時間為t1，用最短的位移過河的時間是t2，則下列說法正確的是(　　) A．若v1>v2，則＝ B．若v1>v2，則＝ C．若v1v2，船過河位移最短時，船的合速度垂直河岸，v＝，t2＝，解得＝，選項A正確，B錯誤；若v1

11、夾角θ最大時，小船過河的位移最短．當(dāng)速度v1與合速度v垂直時，θ最大，此時合位移s＝，合速度v＝，sin θ＝，解得t2＝，故＝，選項C錯誤，D正確． 10. 如圖所示，一塊橡皮用細線懸掛于O點，現(xiàn)用一枝鉛筆貼著細線的左側(cè)水平向右以速度v勻速移動，運動過程中保持鉛筆的高度不變，懸掛橡皮的那段細線保持豎直，則在鉛筆未碰到橡皮前，橡皮的運動情況是(　　) A．橡皮在水平方向上做勻速運動 B．橡皮在豎直方向上做加速運動 C．橡皮的運動軌跡是一條直線 D．橡皮在圖示虛線位置時的速度大小為v 解析：選AB.懸掛橡皮的細線一直保持豎直，說明橡皮水平方向具有和鉛筆一樣的速度，A正確；在豎直

12、方向上，橡皮的速度等于細線收縮的速度，把鉛筆與細線接觸的地方的速度沿細線方向和垂直細線方向分解，沿細線方向的分速度v1＝vsin θ，θ增大，沿細線方向的分速度增大，B正確；橡皮的加速度向上，與初速度不共線，所以做曲線運動，C錯誤；橡皮在題圖虛線位置時的速度vt＝＝v，D錯誤． 三、非選擇題 11. 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

13、，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，故此時船相對于靜水的速度v2的大小：v2＝＝ m/s＝5 m/s，設(shè)v與v2的夾角為θ，則cos θ＝＝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，輪船的合速度最小，則vmin＝v1cos θ＝3×0.8 m/s＝2.4 m/s. 答案：(1)5 m/s　(2)2.4 m/s 12. (2018·無錫模擬)一輛車通過一根跨過定滑輪的輕繩提升一個質(zhì)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(jīng)過時間t繩子與水平方向的夾角為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?。? 解析：(1)車在時間t內(nèi)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的速度相等，即： v物＝v車cos θ 解得：v物＝. 答案：(1)　(2)