高考物理總復(fù)習(xí) 第四章 第1節(jié) 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解檢測(cè)（含解析）試題

曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解(建議用時(shí)：35分鐘)【A級(jí)基礎(chǔ)題練熟快】1．(2019·四川資陽診斷)下列說法正確的是()A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的合力一定是變化的B．兩勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度大小恒定，方向始終指向圓心D．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在相同的時(shí)間內(nèi)速度的變化量不同解析：選C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的合力不一定是變化的，例如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度大小恒定，方向始終指向圓心，選項(xiàng)C正確；做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在相同的時(shí)間內(nèi)速度的變化量相同，均等于gt，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2．(2019·福建三明一中模擬)物體在一平面內(nèi)沿曲線由P運(yùn)動(dòng)到Q，如果用v、a、F分別表示物體運(yùn)動(dòng)過程中的速度、加速度和受到的合外力，下列圖象中可能正確的是()解析：選D.物體做曲線運(yùn)動(dòng)，物體速度的方向是沿著軌跡的切線方向的，所以A錯(cuò)誤；物體受到的合力應(yīng)該指向運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲的內(nèi)側(cè)，并且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲的內(nèi)側(cè)，由此可以判斷B、C錯(cuò)誤，D正確．3．(多選)(2019·安徽名校聯(lián)考)氫氣球下系一小重物G，重物只在重力和繩的拉力作用下做直線運(yùn)動(dòng)，重物運(yùn)動(dòng)的方向如圖中箭頭所示虛線方向，圖中氣球和重物G在運(yùn)動(dòng)中所處的位置可能是()解析：選ABC.小重物受到豎直向下的重力和繩子的拉力作用，在這兩個(gè)力的作用下，小重物做直線運(yùn)動(dòng)，則兩個(gè)力的合力一定和速度方向共線或者合力為零做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A中可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確；B中可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；C中可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；重力和拉力的合力與速度一定不共線，做曲線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．4．(2019·牡丹江一中模擬)雙人滑冰運(yùn)動(dòng)員在光滑的水平冰面上做表演，甲運(yùn)動(dòng)員給乙運(yùn)動(dòng)員一個(gè)水平恒力F，乙運(yùn)動(dòng)員在冰面上完成了一段優(yōu)美的弧線MN.vM與vN正好成90°角，則此過程中，乙運(yùn)動(dòng)員受到甲運(yùn)動(dòng)員的恒力可能是圖中的()A．F1 B．F2C．F3 D．F4解析：選C.根據(jù)圖示乙運(yùn)動(dòng)員由M向N做曲線運(yùn)動(dòng)，乙運(yùn)動(dòng)員向前的速度減小，同時(shí)向右的速度增大，故合外力的方向指向圖F2水平線下方，故F3的方向可能是正確的，C正確，A、B、D錯(cuò)誤．5．趣味投籃比賽中，運(yùn)動(dòng)員站在一個(gè)旋轉(zhuǎn)較快的大平臺(tái)邊緣上，相對(duì)平臺(tái)靜止，向平臺(tái)圓心處的球筐內(nèi)投籃球．則下圖各俯視圖中籃球可能被投入球筐(圖中箭頭指向表示投籃方向)的是()解析：選C.當(dāng)沿圓周切線方向的速度和出手速度的合速度沿球筐方向，球就會(huì)被投入球筐，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．6.某同學(xué)通過滑輪拉斜坡上的小車，若人的速度為v1，小車的速度為v2，圖中，α＝45°、β＝30°、θ＝30°，那么關(guān)于任何小車的速度，下列關(guān)系式正確的是()A．v1＝eq\f(\r(6),2)v2 B．v1＝eq\f(\r(3),2)v2C．v1＝eq\r(2)v2 D．v1＝v2解析：選A.將人和小車的速度分解如圖，其中∠1＝45°，∠2＝30°.由于沿繩方向速度相等，所以v1sin45°＝v2cos30°，可得v1＝eq\f(\r(6),2)v2，選項(xiàng)A正確．7．(多選)如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一紅蠟塊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＝3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方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α.則紅蠟塊R的()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．tanα與時(shí)間t成正比解析：選BD.由運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知y＝v0t，x＝eq\f(1,2)at2，所以有x＝eq\f(1,2)aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y,v0)))eq\s\up12(2)，可見分位移y的平方與x成正比，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；合速度v＝eq\r(veq\o\al(2,0)＋（at）2)，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；對(duì)于合速度的方向與y軸的夾角為α，有tanα＝eq\f(vx,vy)＝eq\f(at,v0)，所以選項(xiàng)D正確．8.(2019·寧夏銀川市二中統(tǒng)考)如圖所示，有一豎直放置的“T”形架，表面光滑，滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上，A、B用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，A、B質(zhì)量相等，且可看做質(zhì)點(diǎn)．開始時(shí)細(xì)繩水平伸直，A、B靜止．由靜止釋放B后，已知當(dāng)輕繩與豎直方向的夾角為60°時(shí)，滑塊B沿著豎直桿下滑的速度為v，則A的速度為()A．vB.eq\f(1,2)vC.eq\f(\r(3),2)vD.eq\f(\r(3),3)v解析：選D.將滑塊A、B的速度沿圖示方向分解，根據(jù)幾何知識(shí)可得滑塊B沿繩子方向上的分速度為：v1＝vcos60°，滑塊A沿繩子方向上的分速度為：vA1＝vAsin60°，因?yàn)関1＝vA1，則有：vA＝eq\f(v,tan60°)＝eq\f(\r(3),3)v，故D正確．9.由于衛(wèi)星的發(fā)射場(chǎng)不在赤道上，同步衛(wèi)星發(fā)射后需要從轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過調(diào)整再進(jìn)入地球同步軌道．當(dāng)衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上飛經(jīng)赤道上空時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，給衛(wèi)星一附加速度，使衛(wèi)星沿同步軌道運(yùn)行．已知同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度約為3.1×103m/s，某次發(fā)射衛(wèi)星飛經(jīng)赤道上空時(shí)的速度為1.55×103m/s，此時(shí)衛(wèi)星的高度與同步軌道的高度相同，轉(zhuǎn)移軌道和同步軌道的夾角為30°，如圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)給衛(wèi)星的附加速度的方向和大小約為()A．西偏北方向，1.9×103m/sB．東偏南方向，1.9×103m/sC．西偏北方向，2.7×103m/sD．東偏南方向，2.7×103m/s解析：選B.設(shè)當(dāng)衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上飛經(jīng)赤道上空與同步軌道高度相同的某點(diǎn)時(shí)，速度為v1，發(fā)動(dòng)機(jī)給衛(wèi)星的附加速度為v2，該點(diǎn)在同步軌道上運(yùn)行時(shí)的速度為v.三者關(guān)系如圖，由圖知附加速度方向?yàn)闁|偏南，由余弦定理知veq\o\al(2,2)＝veq\o\al(2,1)＋v2－2v1vcos30°，代入數(shù)據(jù)解得v2≈1.9×103m/s，選項(xiàng)B正確．10.(2019·甘肅天水一中模擬)如圖所示，人在岸上拉船，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為f，當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時(shí)，船的速度為v，此時(shí)人的拉力大小為F，則()A．人拉繩行走的速度為vsinθB．人拉繩行走的速度為eq\f(v,cosθ)C．船的加速度為eq\f(Fcosθ－f,m)D．船的加速度為eq\f(F－f,m)解析：選C.船運(yùn)動(dòng)的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動(dòng)速度的合速度．如圖(a)所示，根據(jù)平行四邊形定則有，v人＝vcosθ，故A、B錯(cuò)誤；對(duì)小船受力分析，如圖(b)所示，則有Fcosθ－f＝ma，因此船的加速度大小為a＝eq\f(Fcosθ－f,m)，故C正確，D錯(cuò)誤．【B級(jí)能力題練穩(wěn)準(zhǔn)】11．質(zhì)量為m＝4kg的質(zhì)點(diǎn)靜止在光滑水平面上的直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O處，先用沿＋x軸方向的力F1＝8N作用了2s，然后撤去F1；再用沿＋y軸方向的力F2＝24N作用了1s，則質(zhì)點(diǎn)在這3s內(nèi)的軌跡為()解析：選D.由F1＝max，得ax＝2m/s2，質(zhì)點(diǎn)沿x軸勻加速直線運(yùn)動(dòng)了2s，x1＝eq\f(1,2)axteq\o\al(2,1)＝4m，vx1＝axt1＝4m/s；之后質(zhì)點(diǎn)受F2作用而做類平拋運(yùn)動(dòng)，ay＝eq\f(F2,m)＝6m/s2，質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)過1s，沿x軸運(yùn)動(dòng)的位移x2＝vx1t2＝4m，沿＋y方向運(yùn)動(dòng)位移y2＝eq\f(1,2)ayteq\o\al(2,2)＝3m，對(duì)應(yīng)圖線可知D項(xiàng)正確．12．(多選)甲、乙兩船在同一河流中同時(shí)開始渡河．河水流速為v0.兩船在靜水中的速率均為v.甲、乙兩船船頭均與河岸夾角為θ，如圖所示，已知甲船恰好能垂直到達(dá)河正對(duì)岸的A點(diǎn)，乙船到達(dá)河對(duì)岸的B點(diǎn)，A、B之間的距離為l.則下列判斷正確的是()A．甲、乙兩船同時(shí)到達(dá)對(duì)岸B．若僅是河水流速v0增大，則兩船的渡河時(shí)間都不變C．不論河水流速v0如何改變，只要適當(dāng)改變?chǔ)?，甲船總能到達(dá)正對(duì)岸的A點(diǎn)D．若僅是河水流速v0增大，則兩船到達(dá)對(duì)岸時(shí)，兩船之間的距離仍然為l解析：選ABD.甲、乙兩船在垂直河岸方向上的分速度相同，都為vsinθ，根據(jù)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性可得，兩船的渡河時(shí)間相同，且與河水流速v0無關(guān)，故A、B正確；將船速v正交分解，當(dāng)vcosθ＝v0，即甲船的合速度垂直指向?qū)Π稌r(shí)，甲船才能到達(dá)正對(duì)岸，故C錯(cuò)誤；兩船到達(dá)對(duì)岸時(shí)，兩船之間的距離x＝x乙－x甲＝(vcosθ＋v0)t－(v0－vcosθ)t＝2vtcosθ，與v0無關(guān)，故D正確．13.(2019·河北冀州中學(xué)測(cè)試)如圖所示，在光滑水平面上有坐標(biāo)系xOy，質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)開始靜止在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2N，若力F1作用一段時(shí)間t0后撤去，撤去力F1后5s末質(zhì)點(diǎn)恰好通過該平面上的A點(diǎn)，A點(diǎn)的坐標(biāo)為x＝11m，y＝15m.(1)為使質(zhì)點(diǎn)按題設(shè)條件通過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)在圖中畫出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖，在坐標(biāo)系中標(biāo)出必要的坐標(biāo)．解析：(1)撤去F1，在F2的作用下，沿x軸正方向質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿y軸正方向質(zhì)點(diǎn)做