2021高考物理一輪復(fù)習(xí)第五章曲線運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力與航天第1節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解作業(yè)與檢測(cè)含解析魯科版

1、第1節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解基礎(chǔ)必備1.關(guān)于兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成,下列說(shuō)法正確的是(b)a.兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定也是直線運(yùn)動(dòng)b.不同方向的兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定也是勻速直線運(yùn)動(dòng)c.小船渡河的運(yùn)動(dòng)中,小船對(duì)地的速度一定大于水流速度d.小船渡河的運(yùn)動(dòng)中,水流速度越大,小船渡河所需時(shí)間越短解析:兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)可以合成為直線運(yùn)動(dòng)(勻速直線+勻速直線),也可以合成為曲線運(yùn)動(dòng)(勻變速直線+勻速直線),選項(xiàng)a錯(cuò)誤;兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),沒有加速度,則合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)b正確;小船對(duì)地的速度是合速度,其大小可以大于水速,等于水速,或小于水速,選項(xiàng)c錯(cuò)誤;渡河時(shí)間由小船垂直河岸方向的速度決定

2、,由運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性知與水速的大小無(wú)關(guān),選項(xiàng)d錯(cuò)誤.2.(多選)一物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),若突然撤去其中一個(gè)力,其余兩個(gè)力不變,此物體可能做(abc)a.勻加速直線運(yùn)動(dòng)b.勻減速直線運(yùn)動(dòng)c.勻變速曲線運(yùn)動(dòng)d.勻速圓周運(yùn)動(dòng)解析:一個(gè)物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),這三個(gè)力的合力一定為0.撤去其中一個(gè)力后,另兩個(gè)力的合力與撤去的力大小相等,方向相反,一定是恒力.若這個(gè)恒力方向與原運(yùn)動(dòng)方向一致,物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng);若這個(gè)恒力方向與原運(yùn)動(dòng)方向相反,則物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng);若這個(gè)恒力方向與原運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上,物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)a,b,c正確;而物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的合外

3、力必須是大小恒定、方向總是指向圓心的變力,而此恒力不能滿足其要求,所以不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)d錯(cuò)誤.3.如圖所示,船從a處開出后沿直線ab到達(dá)對(duì)岸,若ab與河岸成37角,水流速度為4 m/s,則船從a點(diǎn)開出的最小速度為(b)a.2 m/sb.2.4 m/sc.3 m/sd.3.5 m/s解析:設(shè)水流速度為v1,船在靜水中的速度為v2,船沿ab方向航行時(shí),運(yùn)動(dòng)的分解如圖所示,當(dāng)v2與ab垂直時(shí),v2最小,最小值v2min=v1sin 37=2.4 m/s,選項(xiàng)b正確.4.在無(wú)風(fēng)的情況下,跳傘運(yùn)動(dòng)員從水平飛行的飛機(jī)上跳傘,下落過(guò)程中受到空氣阻力,已知物體速度越大受到的空氣阻力越大.下列描述運(yùn)動(dòng)

4、員下落速度的水平分量大小vx、豎直分量大小vy與時(shí)間t的圖象,可能正確的是(b)解析:運(yùn)動(dòng)員跳傘后做曲線運(yùn)動(dòng),其受空氣阻力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反.空氣阻力在水平方向的分力使運(yùn)動(dòng)員水平速度減小,所以水平方向上做減速運(yùn)動(dòng)的加速度也在減小,直到速度為零;在豎直方向上,隨著速度的增大,空氣阻力增大,做加速運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小到零,最終做勻速直線運(yùn)動(dòng),故b正確,a,c,d均錯(cuò)誤.5.(2019河南洛陽(yáng)統(tǒng)考)如圖所示,長(zhǎng)為l的輕直棒一端可繞固定軸o在紙面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),另一端固定一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)把小球擱在水平升降臺(tái)上,升降臺(tái)以速度v勻速上升,下列說(shuō)法正確的是(d)a.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)b.當(dāng)棒與豎直方向的夾角

5、為時(shí),小球的速度為c.棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度逐漸增大d.當(dāng)棒與豎直方向的夾角為時(shí),棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為解析:小球的運(yùn)動(dòng)可視為豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng)和沿平臺(tái)向左的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),小球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)即合運(yùn)動(dòng)方向垂直于棒指向左上方,如圖所示.設(shè)棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為,則合速度v合=l,沿豎直向上的速度分量等于v,即lsin =v,所以=,小球速度為v合=l=,由此可知棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度隨棒與豎直方向的夾角的增大而減小,小球做角速度減小的變速圓周運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)a,b,c錯(cuò)誤,d正確.6.(2019河北保定檢測(cè))一物體在直角坐標(biāo)系xoy所在的平面內(nèi)由o點(diǎn)處開始運(yùn)動(dòng),其沿坐標(biāo)軸方向的兩個(gè)分速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,則對(duì)該物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的描

6、述正確的是(b)a.物體在03 s內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)b.物體在34 s內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)c.物體在34 s內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)d.物體在03 s內(nèi)做變加速運(yùn)動(dòng)解析:物體在03 s,x方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),y方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),其合運(yùn)動(dòng)類似于平拋運(yùn)動(dòng)的曲線運(yùn)動(dòng),且加速度恒定,則選項(xiàng)a,d錯(cuò)誤;物體在34 s內(nèi)兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)都是勻減速運(yùn)動(dòng),在3 s末的合速度與合加速度方向相反,則做勻減速直線運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)b正確,c錯(cuò)誤.7.端午賽龍舟是中華民族的傳統(tǒng),若某龍舟在靜水中的速度大小為v1=4 m/s,在比賽前劃向比賽點(diǎn)的途中欲渡過(guò)一條兩岸筆直平行的寬度為d=150 m、水流速度大小處處為v2=3 m/s的小河

7、,則下列說(shuō)法中正確的是(d)a.該龍舟不能垂直到達(dá)對(duì)岸b.該龍舟過(guò)河的最短時(shí)間是50 sc.該龍舟在此河流中航行的最大速度為5 m/sd.該龍舟以最短時(shí)間渡河時(shí),其沿水流方向的位移大小為112.5 m解析:若能垂直到達(dá)對(duì)岸,則要滿足合速度與水速垂直,在速度合成的矢量三角形里,龍舟在靜水中的速度大于水速,因此合速度有可能垂直河岸,選項(xiàng)a錯(cuò)誤;當(dāng)龍舟頭垂直河岸時(shí),渡河時(shí)間最短,此時(shí)渡河的最短時(shí)間t= s=37.5 s,選項(xiàng)b錯(cuò)誤;龍舟過(guò)河參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng),一個(gè)是龍舟相對(duì)靜水v1=4 m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng),方向可以調(diào)節(jié),另外一個(gè)是隨水流v2=3 m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng),方向沿河岸指向下游,龍舟的運(yùn)動(dòng)是兩

8、個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成,速度也是兩個(gè)速度的合成,v1=4 m/s和v2=3 m/s的合速度在1 m/s到7 m/s之間,5 m/s不是最大速度,選項(xiàng)c錯(cuò)誤;龍舟以最短時(shí)間渡河時(shí),其沿水流方向的位移大小為x=v2t=337.5 m=112.5 m,選項(xiàng)d正確.8.(2019河北石家莊月考)一輕桿兩端分別固定質(zhì)量為ma和mb的兩球a和b(可視為質(zhì)點(diǎn)).將其放在一個(gè)光滑球形容器中從位置1開始下滑,如圖所示,當(dāng)輕桿到達(dá)位置2時(shí)球a與球形容器球心等高,其速度大小為v1,已知此時(shí)輕桿與水平方向成=30角,球b的速度大小為v2,則(c)a.v2=v1b.v2=2v1c.v2=v1d.v2=v1解析:球a與球形容器球心

9、等高,速度v1方向豎直向下,速度分解如圖所示,有v11=v1sin 30=v1,球b此時(shí)速度方向與桿成=60角,因此v21=v2cos 60=v2,沿桿方向兩球速度相等,即v21=v11,解得v2=v1,c項(xiàng)正確.能力培養(yǎng)9.(多選)如圖所示,在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水,并放入一紅蠟塊r(r視為質(zhì)點(diǎn)).將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合,在r從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3 cm/s勻速上浮的同時(shí),玻璃管沿x軸正向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),合速度的方向與y軸夾角為,則紅蠟塊r的(bd)a.分位移y與x成正比b.分位移y的平方與x成正比c.合速度v的大小與時(shí)間t成正比d.tan

10、 與時(shí)間t成正比解析:設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得y=v0t,x=at2,聯(lián)立可得x=,選項(xiàng)a錯(cuò)誤,b正確;將蠟塊的速度進(jìn)行分解如圖所示,由圖中幾何關(guān)系可得v=,逐漸變大,v與t不成正比,at=v0tan ,a和v0為定值,則tan 與t成正比,選項(xiàng)c錯(cuò)誤,d正確.10.(2019河南鄭州期末)如圖所示,開始時(shí)a,b間的細(xì)繩呈水平狀態(tài),現(xiàn)由計(jì)算機(jī)控制物體a的運(yùn)動(dòng),使其恰好以速度v沿豎直桿勻速下滑,經(jīng)細(xì)繩通過(guò)定滑輪拉動(dòng)物體b在水平面上運(yùn)動(dòng).下列vbt圖象中,最接近物體b的運(yùn)動(dòng)情況的是(a)解析:將與物體a相連的繩端速度v分解為沿繩伸長(zhǎng)方向的速度v1和垂直于繩方向的速度v2,則物體b的速度v

11、b=v1=vsin ,在t=0時(shí)刻=0,vb=0,c項(xiàng)錯(cuò)誤;之后隨增大,sin 增大,b的速度增大,但開始時(shí)sin 變化快,速度增加得快,圖線的斜率大,隨增大,速度增加得慢,若繩和桿足夠長(zhǎng),則物體b的速度趨近于a的速度,只有a項(xiàng)正確.11.(多選)如圖所示,將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端,輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小環(huán),小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,光滑定滑輪與直桿的距離為d.現(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的a處由靜止釋放,當(dāng)小環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(shí)(圖中b處),下列說(shuō)法正確的是(重力加速度為g)(abd)a.小環(huán)剛釋放時(shí)輕繩中的張力一定大于2mgb.小環(huán)到達(dá)b處時(shí),重物上升的高度h為(-1)d

12、c.小環(huán)在b處的速度與重物上升的速度大小之比等于d.小環(huán)在b處的速度與重物上升的速度大小之比等于解析:釋放時(shí)小環(huán)向下加速運(yùn)動(dòng),則重物將加速上升,對(duì)重物由牛頓第二定律可以知道繩中張力一定大于重力2mg,所以a正確;小環(huán)到達(dá)b處時(shí),繩與直桿間的夾角為45,重物上升的高度h=(-1)d,選項(xiàng)b正確;將小環(huán)速度v進(jìn)行正交分解如圖,其分速度v1與重物上升的速度大小相等,v1=vcos 45=v,所以,小環(huán)在b處的速度與重物上升的速度大小之比等于,選項(xiàng)c錯(cuò)誤,d正確.12.(2019山東濰坊聯(lián)考)河水由西向東流,河寬為800 m,河中各點(diǎn)的水流速度大小為v水,各點(diǎn)到較近河岸的距離為s,v水與s的關(guān)系為v水

13、=s(m/s),讓小船船頭垂直河岸由南向北渡河,小船劃水速度大小恒為v船=4 m/s,則下列說(shuō)法中正確的是(b)a.小船渡河的軌跡為直線b.小船在河水中的最大速度是5 m/sc.小船在距離南岸200 m處的速度小于距北岸200 m處的速度d.小船渡河的時(shí)間是160 s解析:水流的速度與其到較近河岸的距離有關(guān),而做變速運(yùn)動(dòng),小船垂直河岸的速度恒定,小船的合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)a錯(cuò)誤;根據(jù)v水=s(m/s),小船在河中央時(shí)水流速度最大,即為v水=3 m/s,故小船的最大速度vmax=5 m/s,選項(xiàng)b正確;無(wú)論小船在距南岸200 m處還是在距北岸200 m處,水速均為v水=1.5 m/s,其小船的合速度大小相等,選項(xiàng)c錯(cuò)誤;小船渡河的時(shí)間t=200 s,選項(xiàng)d錯(cuò)誤.13.(2019山西晉陽(yáng)模擬)(多選)如圖所示,河的寬度為l,河水流速為v水,甲、乙兩船均以靜水中的速度v同時(shí)渡河.出發(fā)時(shí)兩船相距2l,