2021優(yōu)化方案高三物理復(fù)習(xí)課時作業(yè)-曲線運動-運動的合成與分解2

1．(2021年廣東茂名質(zhì)檢)物體在做曲線運動的過程中，一定變化的物理量是()A．動能B．速度C．加速度D．合外力解析：選B.物體做曲線運動，至少速度方向變化，所以B正確．2．(2021年廣東江門調(diào)研)在一輛靜止在水平地面上的汽車?yán)镉幸粋€小球從高處自由下落，下落一半高度時汽車突然向右勻加速運動，站在車廂里的人觀測到小球的運動軌跡是圖4－1－16中的()圖4－1－16解析：選C.開始時小球相對觀察者是做自由落體運動，當(dāng)車突然加速時，等效成小球相對汽車向左突然加速，剛開始加速時，水平方向的相對速度較小，隨著時間的延長，水平方向的相對速度逐漸增大，故觀察者看到的小球運動軌跡應(yīng)該是C圖．3．(2021年中山四校聯(lián)考)某人以一定速度始終垂直河岸向?qū)Π队稳?，?dāng)河水勻速流動時，他所游過的路程，過河所用的時間與水速的關(guān)系是()A．水速大時，路程長，時間長B．水速大時，路程長，時間短C．水速大時，路程長，時間不變D．路程、時間與水速無關(guān)解析：選C.由運動的獨立性原理，人過河時所用的時間是由垂直于河岸方向的速度決定的，與水流的速度無關(guān)，水速增大時，過河時間不變，A、B不正確．水流速度增大時，人的合速度與河岸的夾角變小，由幾何關(guān)系可知，過河的位移變大，路程變長，C正確，D不正確．4．質(zhì)量為1kg的物體在水平面內(nèi)做曲線運動，該物體在互相垂直方向上的兩分運動的速度－時間圖象分別如圖4－1－17所示，那么以下說法正確的選項是()圖4－1－17A．2s末質(zhì)點速度大小為7m/sB．質(zhì)點所受的合外力大小為3NC．質(zhì)點的初速度大小為5m/sD．質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直解析：選D.2秒末質(zhì)點在x、y方向的分速度分別為vx＝3m/s、vy＝4m/s，質(zhì)點的速度v＝eq\r(vx2＋vy2)＝5m/s，A選項錯誤；質(zhì)點的加速度a＝ax＝eq\f(3－0,2)m/s＝1.5m/s2，質(zhì)點受到的合外力F＝ma＝1×1.5N＝1.5N，B選項錯誤；質(zhì)點的初速度大小v0＝eq\r(v0x2＋v0y2)＝4m/s，C選項錯誤；質(zhì)點初速度方向沿y方向，合力方向沿x方向，相互垂直，D選項正確．5．某人站在自動扶梯上，經(jīng)過t1時間從一樓升到二樓，如果自動扶梯不運動，人沿著扶梯從一樓走到二樓的時間為t2.現(xiàn)使自動扶梯正常運動，人也保持原有速度沿扶梯向上走，那么人從一樓到二樓的時間是()A．t2－t1B.eq\f(t1－t2,t2－t1)C.eq\f(t1t2,t1＋t2)D.eq\r(\f(t12＋t22,2))解析：選C.扶梯運動的速度v1＝eq\f(h,t1)，人運動的速度v2＝eq\f(h,t2)，所求情況下的速度v3＝v1＋v2，所以t＝eq\f(h,v3)＝eq\f(t1t2,t1＋t2).圖4－1－186．一條自西向東的河流，南北兩岸分別有兩個碼頭A、B，如圖4－1－18所示．河寬為80m，河水流速為5m/s，兩個碼頭A、B沿水流的方向相距100m．現(xiàn)有一只船，它在靜水中的行駛速度為4m/s，假設(shè)使用這只船渡河，且沿直線運動，那么()圖4－1－18A．它可以正常來往于A、B兩個碼頭B．它只能從A駛向B，無法返回C．它只能從B駛向A，無法返回D．無法判斷解析：選B.由于河寬d＝80m，A、B間沿水流方向的距離為l＝100m，所以當(dāng)船頭指向正對岸時有eq\f(d,l)＝eq\f(v船,v水)，此時合速度剛好沿AB的連線，可以使船從A運動到B，假設(shè)從B向A運動，那么由于水速大于船速，不管船向哪個方向，那么渡船均不可能回到A點，只可能向下游運動．應(yīng)選項B正確．7．如圖4－1－19所示，在一次救災(zāi)工作中，一架沿水平直線飛行的直升機A，用懸索(重力可忽略不計)救護(hù)困在湖水中的傷員B.在直升機A和傷員B以相同的水平速度勻速運動的同時，懸索將傷員吊起，在某一段時間內(nèi)，A、B之間的距離以l＝H－t2(式中H為直升機A離地面的高度，各物理量的單位均為國際單位制單位)規(guī)律變化，那么在這段時間內(nèi)()圖4－1－19A．懸索的拉力等于傷員的重力圖4－1－19B．懸索不可能是豎直的C．傷員做加速度大小、方向均不變的曲線運動D．傷員做加速度大小增加的直線運動解析：選C.由l＝H－t2知，傷員向上做勻加速運動，懸索拉力大于傷員的重力，故A錯；由于水平方向上勻速運動，懸索保持豎直，故B錯；傷員在豎直方向勻加速運動，水平方向勻速運動，故合運動為勻變速曲線運動，故C對D錯．8．圖4－1－20中，套在豎直細(xì)桿上的環(huán)A由跨過定滑輪的不可伸長的輕繩與重物B相連．由于B的質(zhì)量較大，故在釋放B后，A將沿桿上升，當(dāng)A環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時，其上升速度v1≠0，假設(shè)這時B的速度為v2，那么()圖4－1－20A．v2＝v1B．v2>v1圖4－1－20C．v2≠0D．v2＝0解析：選D.環(huán)上升過程其速度v1可分解為兩個分速度v∥和v⊥，如下圖，其中v∥為沿繩方向的速度，其大小等于重物B的速度v2；v⊥為繞定滑輪轉(zhuǎn)動的線速度．關(guān)系式為v2=v1cosθ，θ為v1與v∥間的夾角．當(dāng)A上升至與定滑輪的連線水平的位置時，θ=90°，cosθ=0，即此時v2=0，D正確．9．A、B兩物體通過一根跨過定滑輪的輕繩相連放在水平面上，現(xiàn)物體A以v1的速度向右勻速運動，當(dāng)繩被拉成與水平面夾角分別是α、β時，如圖4－1－21所示．物體B的運動速度vB為(繩始終有拉力)()圖4－1－21A．v1sinα/sinβB．v1cosα/sinβC．v1sinα/cosβD．v1cosα/cosβ解析：選D.設(shè)物體B的運動速度為vB，此速度為物體B合運動的速度，根據(jù)它的實際運動效果兩分運動分別為：沿繩收縮方向的分運動，設(shè)其速度為v繩B；垂直繩方向的圓周運動，速度分解如下圖，那么有vB＝eq\f(v繩B,cosβ)①物體A的合運動對應(yīng)的速度為v1，它也產(chǎn)生兩個分運動效果，分別是：沿繩伸長方向的分運動，設(shè)其速度為v繩A；垂直繩方向的圓周運動，它的速度分解如下圖，那么有v繩A=v1cosα②由于對應(yīng)同一根繩，其長度不變，故：v繩B＝v繩A③根據(jù)①②③式解得：vB＝v1cosα/cosβ.選項D正確．10．(2021年廣州模擬)寬9m的成型玻璃以2m/s的速度連續(xù)不斷地向前進(jìn)行，在切割工序處，金剛割刀的速度為10m/s，為了使割下的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形，那么：(1)金剛割刀的軌道應(yīng)如何控制？(2)切割一次的時間多長？(3)所生產(chǎn)的玻璃板的規(guī)格是怎樣的？解析：(1)由題目條件知，割刀運動的速度是實際的速度，所以為合速度．其分速度的效果恰好相對玻璃垂直切割．設(shè)割刀的速度v2的方向與玻璃板速度v1的方向之間的夾角為θ，如下圖．要保證割下均是矩形的玻璃板，那么由v2是合速度得v1=v2cosθ圖4－1－2211．如圖4－1－22所示，一個長直輕桿兩端分別固定一個小球A和B，兩球的質(zhì)量均為m，兩球半徑忽略不計，桿AB的長度為l，現(xiàn)將桿AB豎直靠放在豎直墻上，輕輕振動小球B，使小球B在水平地面上由靜止向右運動，求當(dāng)A球沿墻下滑距離為eq\f(l,2)時A、B兩球的速度vA和vB.(不計一切摩擦)圖4－1－22解析：A、B兩球速度的分解情況如下圖，由題意知，θ＝30°，由運動的合成與分解得vAsinθ＝vBcosθ①答案：eq\f(1,2)eq\r(3gl)eq\f(1,2)eq\r(gl)12．河寬l＝300m，水速u＝1m/s，船在靜水中的速度v＝3m/s，欲分別按以下要求過河時，船的航向應(yīng)與河岸成多大角度？過河時間是多少？(1)以最短時間過河；(2)以最小位移過河；(3)到達(dá)正對岸上游100m處．解析：(1)以最短時間渡河時，船頭應(yīng)垂直于河岸航行，即與河岸成90°角．最短時間為t＝eq\f(l,v)＝eq\f(300,3)s＝100s.(2)以最小位移過河，船的實際航向應(yīng)垂直河岸