課時(shí)提升練10曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解

1、課時(shí)提升練(十)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解(限時(shí)：45分鐘)A組對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練鞏固基礎(chǔ)知識(shí)題組一曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)條件及軌跡分析1如圖所示，在“神舟”十號(hào)靠近軌道沿曲線(xiàn)從M點(diǎn)到N點(diǎn)的飛行過(guò)程中，速度逐漸減小在此過(guò)程中“神舟”十號(hào)所受合力的方向可能是()【解析】做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體所受合力的方向總是指向曲線(xiàn)凹側(cè)，A、D錯(cuò)誤；由于速度逐漸減小，故力F的方向與速度方向的夾角應(yīng)大于90°，C正確【答案】C2一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖4­1­15所示，已知質(zhì)點(diǎn)在x方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于質(zhì)點(diǎn)在y方向的分運(yùn)動(dòng)的描述正確的是()A勻速運(yùn)動(dòng) 圖4­1­15B先勻速運(yùn)動(dòng)

2、后加速運(yùn)動(dòng)C先加速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng)D先減速運(yùn)動(dòng)后加速運(yùn)動(dòng)【解析】依題意知，質(zhì)點(diǎn)沿x軸方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故該方向上質(zhì)點(diǎn)所受外力Fx0；由圖象看出，沿y軸方向，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡先向y軸負(fù)方向彎曲后向y軸正方向彎曲；由質(zhì)點(diǎn)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件以及質(zhì)點(diǎn)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)軌跡彎曲方向與所受外力的關(guān)系知，沿y軸方向，該質(zhì)點(diǎn)先受沿y軸負(fù)方向的力，后受沿y軸正方向的力，即質(zhì)點(diǎn)沿y軸方向先做減速運(yùn)動(dòng)后做加速運(yùn)動(dòng)【答案】D題組二合速度、合位移計(jì)算3(多選)如圖4­1­16甲所示，在雜技表演中猴子沿豎直桿向上運(yùn)動(dòng)，其v­t圖象如圖4­1­16乙所示，人頂桿沿水平地面運(yùn)動(dòng)的x&#

3、173;t圖象如圖4­1­16丙所示若以地面為參考系，下列說(shuō)法中正確的是() 甲乙丙圖4­1­16A猴子的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線(xiàn)B猴子在2 s內(nèi)做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)Ct0時(shí)猴子的速度大小為8 m/sDt2 s時(shí)猴子的加速度大小為4 m/s2【解析】由題圖乙、丙可以看出，猴子在豎直方向做初速度vy8 m/s、加速度a4 m/s2的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，人在水平方向做速度vx4 m/s的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故猴子的初速度大小為v m/s4 m/s，方向與合外力方向不在同一條直線(xiàn)上，故猴子做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B正確，A、C均錯(cuò)誤；由題圖乙、丙可得，t2 s時(shí)，ay4 m/s2，a

4、x0，則合加速度大小a4 m/s2，故選項(xiàng)D正確【答案】BD4如圖4­1­17所示，在一次抗洪救災(zāi)工作中，一架直升機(jī)A用一長(zhǎng)H50 m的懸索(重力可忽略不計(jì))系住傷員B，直升機(jī)A和傷員B一起在水平方向上以v010 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，懸索在豎直方向上勻速上拉在將傷員拉到直升機(jī)內(nèi)的時(shí)間內(nèi)，A、B 圖4­1­17之間的豎直距離以l505t(單位：m)的規(guī)律變化，則()A傷員經(jīng)過(guò)5 s時(shí)間被拉到直升機(jī)內(nèi)B傷員經(jīng)過(guò)10 s時(shí)間被拉到直升機(jī)內(nèi)C傷員的運(yùn)動(dòng)速度大小為5 m/sD傷員在運(yùn)動(dòng)速度大小為10 m/s【解析】傷員在豎直方向的位移為hHl5t(m)，所

5、以傷員的豎直分速度為v15 m/s；由于豎直方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以傷員被拉到直升機(jī)內(nèi)的時(shí)間為t s10 s，故A錯(cuò)誤，B正確；傷員在水平方向的分速度為v010 m/s，所以傷員的速度為vm/s5 m/s，故C、D均錯(cuò)誤【答案】B題組三小船渡河問(wèn)題5如圖4­1­18所示，河寬200 m，一條小船要將貨物從A點(diǎn)運(yùn)送到河對(duì)岸的B點(diǎn)，已知AB連線(xiàn)與河岸的夾角30°，河水的流速v水5 m/s，小船在靜水中的速度至少是() 圖4­1­18A. m/sB2.5 m/sC5 m/sD5 m/s【解析】用動(dòng)態(tài)三角形法分析如圖所示，使合速度與河岸夾角為，則當(dāng)v船

6、與v合垂直時(shí)，v船具有最小值則：v船minv水sin 2.5 m/s. 【答案】B6(多選)(2014·濰坊一中月考)一條小船在靜水中的速度為10 m/s，要渡過(guò)寬度為60 m、水流速度為6 m/s的河流，下列說(shuō)法正確的是()A小船渡河的最短時(shí)間為6 sB小船渡河的最短時(shí)間為10 sC若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程減小D若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程不變【解析】當(dāng)小船船頭垂直河岸過(guò)河時(shí)，過(guò)河時(shí)間最短，為t6 s，因此，B錯(cuò)誤，A正確；小船在靜水中的速度為10 m/s，大于河水流速6 m/s，由速度合成的平行四邊形定則可知，合速度可以垂直河岸，因此，過(guò)河

7、位移(即最短路程)為60 m，靜水中船速增加時(shí)，合速度要改變，由于船速始終大于水流的速度，合速度可以垂直河岸，過(guò)河的最短路程不改變，C錯(cuò)誤，D正確【答案】AD題組四關(guān)聯(lián)速度問(wèn)題7如圖4­1­19所示，A、B兩物體系在跨過(guò)光滑定滑輪的一根輕繩的兩端，當(dāng)A物體以速度v向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，系A(chǔ)、B的繩分別與水平方向成、角，此時(shí)B物體的速度大小為() 圖4­1­19Avsin /sin Bvcos /sin Cvsin /cos Dvcos /cos 【解析】根據(jù)A、B兩物體的運(yùn)動(dòng)情況，將兩物體此時(shí)的速度v和vB分別分解為兩個(gè)分速度v1(沿繩的分量)和v2(垂直繩的分量

8、)以及vB1(沿繩的分量)和vB2(垂直繩的分量)，由于兩物體沿繩的速度分量相等，v1vB1，即vcos vBcos ，則B物體的速度方向水平向右，其大小為vBv，D正確【答案】D8如圖4­1­20所示，一輕桿兩端分別固定質(zhì)量為mA和mB的兩個(gè)小球A和B(可視為質(zhì)點(diǎn))將其放在一個(gè)直角形光滑槽中，已知當(dāng)輕桿與槽左壁成角時(shí)，A球沿槽下滑的速度為vA，則此時(shí)B球的 圖4­1­20速度vB的大小為()AvABvA/sin CvAcot DvAcos 【解析】A球以vA的速度沿斜槽滑下時(shí)，可分解為一個(gè)使桿壓縮的分運(yùn)動(dòng)，設(shè)其速度為vA1；一個(gè)使桿繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)，

9、設(shè)其速度為vA2，而B(niǎo)球沿槽上滑的運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng)，設(shè)其速度為vB，可分解為一個(gè)使桿伸長(zhǎng)的分運(yùn)動(dòng)，設(shè)其速度為vB1，vB1vA1；一個(gè)使桿轉(zhuǎn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)，設(shè)其速度為vB2.由圖可知：vB1vBsin vA1vAcos ，vBvAcot .【答案】CB組深化訓(xùn)練提升應(yīng)考能力9如圖4­1­21所示，人沿平直的河岸以速度v行走，且通過(guò)不可伸長(zhǎng)的繩拖船，船沿繩的方向行進(jìn)，此過(guò)程中繩始終與水面平行當(dāng)繩與河岸的夾角為時(shí)，船的速度大小為() Avsin B. 圖4­1­21Cvcos D.【解析】如圖所示，把人的速度沿繩和垂直繩的方向分解，由幾何知識(shí)有v船vcos ，所以C

10、正確，A、B、D錯(cuò)誤【答案】C10(多選)在一光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系，一物體從t0時(shí)刻起，由坐標(biāo)原點(diǎn)O(0,0)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，其沿x軸和y軸方向運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象如圖4­1­22甲、乙所示，下列說(shuō)法中正確的是()甲乙圖4­1­22A前2 s內(nèi)物體沿x軸做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B后2 s內(nèi)物體繼續(xù)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，但加速度沿y軸方向C4 s末物體坐標(biāo)為(4 m,4 m)D4 s末物體坐標(biāo)為(6 m,2 m)【解析】前2 s內(nèi)物體在y軸方向速度為0，由題圖甲知只沿x軸方向做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，A正確；后2 s內(nèi)物體在x軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)，在y軸方向做初速度為0的勻加速

11、運(yùn)動(dòng)，加速度沿y軸方向，合運(yùn)動(dòng)是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；4 s內(nèi)物體在x軸方向上的位移是x(×2×22×2)m6 m，在y軸方向上的位移為y×2×2 m2 m，所以4 s末物體坐標(biāo)為(6 m,2 m)，D正確，C錯(cuò)誤【答案】AD11你駕駛一架小型飛機(jī)，需在3.0 h內(nèi)飛抵正南方向距離450 km處的一座機(jī)場(chǎng)已知有50.0 km/h的西風(fēng)吹來(lái)為了按時(shí)抵達(dá)目的地，你應(yīng)當(dāng)怎樣調(diào)整飛機(jī)的飛行方向和飛行速率？【解析】如圖所示飛機(jī)的合速度為v km/h150 km/h飛機(jī)的飛行速率v2 km/h50 km/h方向西偏角tan arctan【答案】飛行方向?yàn)槟掀鱝rctan飛行速率為50 km/h12如圖4­1­23所示，在光滑水平面上有坐標(biāo)系xOy，質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始靜止在xOy平面上的原點(diǎn)O處，某一時(shí)刻起受到沿x軸正方向的恒力F1 的作用，F(xiàn)1的大小為2 N，若力F1作用一段時(shí)間t0后撤去，撤去力F1后5 s末質(zhì)點(diǎn)恰好通過(guò)該平面上的A點(diǎn)，A點(diǎn)的坐標(biāo)為x11 m，y15 m. 圖4­1­23(1)為使質(zhì)點(diǎn)按題設(shè)條件通過(guò)A點(diǎn)，在撤去力F1的同時(shí)對(duì)質(zhì)點(diǎn)施加一個(gè)沿y軸正方向的恒力F2，力F2應(yīng)為多大？(2)力F1作用時(shí)間t0為多長(zhǎng)？(3)在圖中畫(huà)出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)