2019屆高考物理(人教版)第一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)2-4-曲線運(yùn)動-運(yùn)動的合成與分解

必修二第四章曲線運(yùn)動??萬有引力與航天第1課時曲線運(yùn)動運(yùn)動的合成與分解基本技能練▲一質(zhì)點在某段時間內(nèi)做曲線運(yùn)動，則在這段時間內(nèi)()A．速度一定不斷改變，加速度也一定不斷改變B．速度一定不斷改變，加速度可以不變C．速度可以不變，加速度一定不斷改變D．速度可以不變，加速度也可以不變解析做曲線運(yùn)動的物體速度方向不斷改變，加速度一定不為零，但加速度可能改變也可能不變。所以做曲線運(yùn)動的物體可以是勻變速運(yùn)動也可以是變加速運(yùn)動。答案B1.質(zhì)點僅在恒力F的作用下，在xOy平面內(nèi)由坐標(biāo)原點運(yùn)動到A點的軌跡如圖1所示，經(jīng)過A點時速度的方向與x軸平行，則恒力F的方向可能沿()圖1A．x軸正方向 B．x軸負(fù)方向C．y軸正方向 D．y軸負(fù)方向解析質(zhì)點做曲線運(yùn)動時所受合力一定指向曲線的內(nèi)側(cè)(凹側(cè))，選項B、C錯誤；由于初速度與合力初狀態(tài)時不共線，所以質(zhì)點末速度不可能與合力共線，選項A錯誤，選項D正確。答案D2．(多選)(2014·濰坊一中月考)一條小船在靜水中的速度為10m/s，要渡過寬度為60m、水流速度為6m/s的河流，下列說法正確的是()A．小船渡河的最短時間為6sB．小船渡河的最短時間為10sC．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河時，過河時間最短，為t＝6s，因此，B錯誤，A正確；小船在靜水中的速度為10m/s，大于河水流速6m/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，過河位移(即最短路程)為60m，靜水中船速增加時，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，過河的最短路程不改變，C錯誤，D正確。答案AD3．(多選)如圖2所示，在滅火搶險的過程中，消防隊員有時要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè)。為了節(jié)省救援時間，在消防車向前前進(jìn)的過程中，人同時相對梯子(與消防車的角度固定不變)勻速向上運(yùn)動。在地面上看消防隊員的運(yùn)動，下列說法中正確的是()圖2A．當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時，消防隊員一定做勻加速直線運(yùn)動B．當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時，消防隊員一定做勻速直線運(yùn)動C．當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時，消防隊員一定做勻變速曲線運(yùn)動D．當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時，消防隊員一定做勻變速直線運(yùn)動解析消防隊員相對梯子勻速向上運(yùn)動，當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時，由兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是勻速直線運(yùn)動可知，消防隊員一定做勻速直線運(yùn)動，選項A錯誤，B正確；當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時，由不在同一直線上的勻速直線運(yùn)動和勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是勻變速曲線運(yùn)動可知，消防隊員一定做勻變速曲線運(yùn)動，選項C正確，D錯誤。答案BC▲2013年夏，四川北川老縣城地震遺址遭遇50年最強(qiáng)洪水，武警戰(zhàn)士駕駛沖鋒舟營救被困群眾，某段時間內(nèi)沖鋒舟的運(yùn)動規(guī)律為x＝－2t2－6t，y＝1.5t2＋4t，xOy為直角坐標(biāo)系，則下列說法正確的是()A．沖鋒舟在x方向的分運(yùn)動是勻減速直線運(yùn)動B．沖鋒舟的運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動C．沖鋒舟的運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動D．沖鋒舟的運(yùn)動開始為直線運(yùn)動后變?yōu)榍€運(yùn)動解析在x方向加速度與速度均為負(fù)值，故在x方向分運(yùn)動為勻加速直線運(yùn)動，A錯誤；由表達(dá)式可得x方向：ax＝－4m/s2、v0x＝－6m/s；y方向：ay＝3m/s2、v0y＝4m/s，合加速度與合初速度不共線且加速度恒定，故為勻變速曲線運(yùn)動，B、D錯誤，C正確。答案C4．已知河水的流速為v1，小船在靜水中的速度為v2，且v2＞v1，下面用小箭頭表示小船及船頭的指向，則能正確反映小船在最短時間內(nèi)渡河、最短位移渡河的情景如圖3所示，依次是()圖3A．①②B．①⑤C．④⑤D．②③解析船的實際速度是v1和v2的合速度，v1與河岸平行，對渡河時間沒有影響，所以v2與河岸垂直即船頭指向?qū)Π稌r，渡河時間最短為tmin＝eq\f(d,v2)，式中d為河寬，此時合速度與河岸成一定夾角，船的實際路線應(yīng)為④所示；最短位移即為d，應(yīng)使合速度垂直河岸，則v2應(yīng)指向河岸上游，實際路線為⑤所示，綜合可得選項C正確。答案C5．一小船在靜水中的速度為3m/s，它在一條河寬為150m，水流速度為4m/s的河流中渡河，則該小船()A．能到達(dá)正對岸B．渡河的時間可能少于50sC．以最短時間渡河時，它沿水流方向的位移大小為200mD．以最短位移渡河時，位移大小為150m解析因為小船在靜水中的速度小于水流速度，所以小船不能到達(dá)正對岸，故A錯誤；當(dāng)船頭與河岸垂直時渡河時間最短，最短時間t＝eq\f(d,v船)＝50s，故渡河時間不能少于50s，故B錯誤；以最短時間渡河時，沿水流方向位移x＝v水t＝200m，故C正確；當(dāng)v船與實際運(yùn)動方向垂直時渡河位移最短，設(shè)此時船頭與河岸的夾角為θ，則cosθ＝eq\f(3,4)，故渡河位移s＝eq\f(d,cosθ)＝200m，故D錯誤。答案C6.如圖4所示，在不計滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，當(dāng)小車勻速向左運(yùn)動時，物體M的受力和運(yùn)動情況是()圖4A．繩的拉力等于M的重力B．繩的拉力大于M的重力C．物體M向上做勻速運(yùn)動D．物體M向上做勻加速運(yùn)動解析當(dāng)小車勻速向左運(yùn)動時，沿繩子方向的速度vcosθ增大，物體M向上做變加速運(yùn)動，繩的拉力大于M的重力，選項B正確。答案B▲如圖所示，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(jìn)，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，船的速度大小為()A．vsinαB.eq\f(v,sinα)C．vcosαD.eq\f(v,cosα)解析如圖所示，把人的速度沿繩和垂直繩的方向分解，由幾何知識有v船＝vcosα，所以C正確。A、B、D錯誤。答案C能力提高練7．(多選)如圖5所示，為在平靜海面上，兩艘拖船A、B拖著駁船C運(yùn)動的示意圖。A、B的速度分別沿著纜繩CA、CB方向，A、B、C不在一條直線上。由于纜繩不可伸長，因此C的速度在CA、CB方向的投影分別與A、B的速度相等，由此可知C的()圖5A．速度大小可以介于A、B的速度大小之間B．速度大小一定不小于A、B的速度大小C．速度方向可能在CA和CB的夾角范圍外D．速度方向一定在CA和CB的夾角范圍內(nèi)解析根據(jù)題述，C的速度大小一定不小于A、B的速度大小，選項A錯誤、B正確；C的速度方向一定在CA和CB的夾角范圍內(nèi)，選項C錯誤、D正確。答案BD8.如圖6所示，兩次渡河時船在靜水中的速度大小和方向都不變，已知第一次實際航程為A至B，位移為s1，實際航速為v1，所用時間為t1。由于水速增大，第二次實際航程為A至C，位移為s2，實際航速為v2，所用時間為t2，則()圖6A．t2＞t1，v2＝eq\f(s1,s2)v1 B．t2＞t1，v2＝eq\f(s2,s1)v1C．t2＝t1，v2＝eq\f(s1,s2)v1 D．t2＝t1，v2＝eq\f(s2,s1)v1解析因船渡河的合運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，所以s1＝v1t1；同理s2＝v2t2。兩次渡河時船在靜水中的速度大小和方向都不變，渡河時間不變，所以t2＝t1；水速增大，實際航速增大，v2＝eq\f(s2,s1)v1。答案D▲如圖所示，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()A．t甲＜t乙 B．t甲＝t乙C．t甲＞t乙 D．無法確定解析設(shè)兩人在靜水中游速為v0，水速為v，則t甲＝eq\f(xOA,v0＋v)＋eq\f(xOA,v0－v)＝eq\f(2v0xOA,v\o\al(2,0)－v2)t乙＝eq\f(2xOB,\r(v\o\al(2,0)－v2))＝eq\f(2xOA,\r(v\o\al(2,0)－v2))＜eq\f(2v0xOA,v\o\al(2,0)－v2)故A、B、D錯，C對。答案C▲某“運(yùn)12”飛機(jī)在航空測量時，它的航線要嚴(yán)格地從東到西，如果飛機(jī)的速度是80km/h，風(fēng)從南面吹來，風(fēng)的速度為40km/h，那么：(1)飛機(jī)應(yīng)朝哪個方向飛行？(2)如果所測地區(qū)長達(dá)80eq\r(3)km，所需時間為多少？解析飛機(jī)的實際運(yùn)動為合運(yùn)動，隨風(fēng)的運(yùn)動為飛機(jī)的一個分運(yùn)動。(1)設(shè)飛機(jī)的速度為v1，風(fēng)速為v2，實際飛行速度為v，由合速度與分速度的關(guān)系可得飛機(jī)飛行速度方向與正西方向夾角θ的正弦值為sinθ＝eq\f(v2,v1)＝eq\f(40,80)＝eq\f(1,2)得θ＝30°，飛機(jī)應(yīng)朝西偏南30°角方向飛行。(2)飛機(jī)的合速度v＝v1cos30°＝40eq\r(3)km/h。根據(jù)x＝vt得t＝eq\f(x,v)＝eq\f(80\r(3),40\r(3))h＝2h。答案(1)飛機(jī)應(yīng)朝西偏南30°角方向飛行(2)2h9.如圖7所示，一艘輪船正在以4m/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＝3m/s，行駛中，輪船發(fā)動機(jī)的牽引力與船頭朝向的方向相同。某時刻發(fā)動機(jī)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：圖7(1)發(fā)動機(jī)未熄火時，輪船相對于靜水行駛的速度大??；(2)發(fā)動機(jī)熄火后，輪船相對于河岸速度的最小值。解析(1)發(fā)動機(jī)未熄火時，輪船運(yùn)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的大小為v2＝eq\r(v2