【三維設計】2014屆高三物理一輪 課時跟蹤檢測13 曲線運動 運動的合成與分解

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1、 課時跟蹤檢測(十三)　曲線運動　運動的合成與分解 高考?？碱}型：選擇題＋計算題 1．(2012·黃岡期末)下列圖中實線為河岸，河水的流動方向如圖v的箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向對岸N的實際航線。則其中可能正確的是(　　) 圖1 2．(2012·陜西交大附中診斷)質點僅在恒力F作用下，在xOy平面內由原點O運動到A點的軌跡及在A點的速度方向如圖2所示，則恒力F的方向可能沿(　　) A．x軸正方向　　　　　 B．x軸負方向 圖2 C．y軸正方向 D．y軸負方向 3．(2013·吉林重點中學模擬)跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項目，

2、如圖3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害 C．運動員下落時間與風力無關 圖3 D．運動員著地速度與風力無關 4．一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4所示，云層底面距地面高h，探照燈以恒定角速度ω在豎直平面內轉動，當光束轉到與豎直方向夾角為θ時，云層底面上光點的移動速度是(　　)

3、 圖4 A．hω　　　　　　　　 B. C.　　　　　　　 D．hω tan θ 5．一快艇要從岸邊某一不確定位置處到達河中離岸邊100 m遠的一浮標處，已知快艇在靜水中的速度vx圖象和流水的速度vy圖象如圖5甲、乙所示，則(　　) 圖5 A．快艇的運動軌跡為直線 B．快艇的運動軌跡為曲線 C．能找到某一位置使快艇最快到達浮標處的時間為20 s D．快艇最快到達浮標處經(jīng)過的位移為100 m 6．一質量為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

4、的力保持不變。下列關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，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 7．(2012·濟南模擬)如圖6所示，一塊橡皮用細線懸掛于O點，用釘子靠著線的左側，沿與水平方向成30°角的斜面向右以速度v勻速運動，運動中始終保持懸線豎直，下列說法正確的是(　　) A．橡皮的速度大小為v B．橡皮的速度大小為v C．橡皮的速度與水平方向成60°角

5、 圖6 D．橡皮的速度與水平方向成45°角 8.如圖7所示為一條河流，河水流速為v，一只船從A點先后兩次渡河到對岸，船在靜水中行駛的速度為v0，第一次船頭向著AB方向行駛，渡河時間為t1，船的位移為x1；第二次船頭向著AC方向行駛，渡河時間為t2，船的位移為x2。若AB、AC與河岸的垂線方向的夾角相等，則有(　　) 圖7 A．t1>t2　x1x2 C．t1＝t2　x1x2 9．(2012·蘇北四市第三次調研測試)某河寬為600 m，河中某點的水流速度v與該點到

6、較近河岸的距離d的關系圖象如圖8所示。船在靜水中的速度為4 m/s，船渡河的時間最短。下列說法正確的是(　　) 圖8 A．船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直 B．船在河水中航行的軌跡是一條直線 C．渡河最短時間為240 s D．船離開河岸400 m時的速度大小為2 m/s 10．(2012·宜春模擬)質量為2 kg的物體在xy平面上做曲線運動，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖9所示，下列說法正確的是(　　) 圖9 A．質點的初速度為5 m/s B．質

7、點所受的合外力為3 N C．質點初速度的方向與合外力方向垂直 D．2 s末質點速度大小為6 m/s 11．一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10所示。 圖10 (1)判斷物體的運動性質； (2)計算物體的初速度大小； (3)計算物體在前3 s內和前6 s內的位移大小。 12．如圖11所示，在豎直平面的xOy坐標系中，Oy豎直向上，Ox水平。設平面內存在沿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：

8、 圖11 (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。 答 案 課時跟蹤檢測(十三) 曲線運動　運動的合成與分解 1．選AB　船頭垂直于河岸時，船的實際航向應斜向右上方，A正確，C錯誤；船頭斜向上游時，船的實際航向可能垂直于河岸，B正確；船頭斜向下游時，船的實際航向一定斜向下游，D錯誤。 2．選A　由運動軌跡可知質點做曲線運動，質點做曲線運動時，受力的方向與速度不共線，且軌跡一定夾在受力方向和速度方向之間，受力方向指向曲線的“凹”側，故恒力F的方向可能沿x軸正方向，故

9、A正確。 3．選BC　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，A錯誤，C正確。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。 4．選C　當光束轉到與豎直方向夾角為θ時，云層底面上光點轉動的線速度為。設云層底面上光點的移動速度為v，則有vcos θ＝，解得云層底面上光點的移動速度v＝，選項C正確。 5．選BC　快艇沿河岸方向的勻速運動與垂直于河岸的勻加速運動的合運動是類平拋性質的曲線運動。最快到達浮標處的方式是使垂直于河岸的速度vx保持圖甲所示的加速度a＝0.5 m/s2的勻加

10、速運動，則at2＝x，代入x＝100 m有t＝20 s。但實際位移為x＝>100 m，B、C正確，D項錯。 6．選AC　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/s2≤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。 7．選BC　釘子沿斜面勻速運動，橡皮具有向上的分速度v，同時具有沿斜面方向的分速度v，根據(jù)運動的合成可知，橡皮的速度大小為v，速度與水平方向成60°角，

11、選項B、C正確。 8．選D　由于船的速度大小相等，且與河岸的夾角相同，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度大小相同，渡河的時間由船垂直河岸的速度的大小決定，故船到達對岸的時間相等；船的位移決定于平行河岸方向的速度大小，結合題意易知x1>x2。 9．選AD　船渡河時間最短時，船頭始終與河岸垂直，tmin＝＝150 s，A正確，C錯誤；因河水的速度在船航行途中是變化的，故船的實際速度方向是改變的，其軌跡是曲線，B錯誤；船離開河岸400 m時，離對岸200 m，此時v水＝2 m/s，故v實＝＝2 m/s，D正確。 10．選AB　由圖象可知，vx＝v0x＋at＝(3＋1.5t) m/s，vy＝4

12、m/s，質點的初速度v0＝＝5 m/s，選項A正確；物體的加速度a＝1.5 m/s2，由F＝ma，得F＝3 N，選項B正確；質點初速度的方向與合外力方向夾角為α，如圖所示，選項C錯誤；2 s末vx＝6 m/s，v＝＝ m/s，選項D錯誤。 11．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

13、＝x6＝180 m。 答案：(1)勻變速曲線運動　(2)50 m/s　(3)30 m　180 m 12．解析：(1)設正方形的邊長為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＝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)(12,0)　(3)4 m/s 6