（適用于新高考新教材）高考物理一輪總復(fù)習(xí)第4章曲線運(yùn)動(dòng)萬有引力與航天課時(shí)規(guī)范練10曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解

課時(shí)規(guī)范練10曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練1.(曲線運(yùn)動(dòng))(2022福建廈門期末)長傳足球的軌跡如圖所示,足球在P點(diǎn)所受的合外力和速度方向的關(guān)系可能正確的是()2.(運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判定)如圖所示,水平桌面上一小鐵球沿直線運(yùn)動(dòng)。若在鐵球運(yùn)動(dòng)的正前方A處或旁邊B處放一塊磁鐵,下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)的說法正確的是()A.磁鐵放在A處時(shí),小鐵球做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.磁鐵放在A處時(shí),小鐵球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.磁鐵放在B處時(shí),小鐵球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.磁鐵放在B處時(shí),小鐵球做變加速曲線運(yùn)動(dòng)3.(合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)判斷)各種大型的貨運(yùn)站中少不了旋臂式起重機(jī),如圖所示,該起重機(jī)的旋臂保持不動(dòng),可沿旋臂“行走”的天車有兩個(gè)功能,一是吊著貨物沿豎直方向運(yùn)動(dòng),二是吊著貨物沿旋臂水平運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛,同時(shí)又啟動(dòng)天車上的起吊電動(dòng)機(jī),使貨物沿豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)。此時(shí),我們站在地面上觀察到貨物運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是下圖中的()4.(運(yùn)動(dòng)的合成和圖像的應(yīng)用)在光滑的水平面上建立xOy平面直角坐標(biāo)系,一質(zhì)點(diǎn)在水平面上從坐標(biāo)原點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),沿x方向和y方向的xt圖像和vyt圖像分別如圖所示,則()A.0~4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線B.0~4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度恒為1m/s2C.4s末質(zhì)點(diǎn)的速度為6m/sD.4s末質(zhì)點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為16m5.(關(guān)聯(lián)速度問題)(2022吉林長春實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)如圖所示,一根長為l的輕桿,O端用鉸鏈固定,另一端固定著一個(gè)小球A,輕桿靠在一個(gè)高為h的物塊上。不計(jì)摩擦,則當(dāng)物塊以速度v向右運(yùn)動(dòng)至輕桿與水平面的夾角為θ時(shí),物塊與輕桿的接觸點(diǎn)為B,下列說法正確的是()A.小球A的線速度大小為vlB.輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為vC.小球A的線速度大小為vlD.輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為vl6.(小船過河問題)(2022春四川成都期末)如圖所示,搶險(xiǎn)隊(duì)員駕駛救援船(可視為質(zhì)點(diǎn))以大小為v1=12m/s、船頭與上游河岸成θ=60°角的速度(在靜水中的速度)從A點(diǎn)出發(fā),恰好能到達(dá)正對(duì)岸B點(diǎn),河寬為d=96m。下列說法正確的是()A.水流的速度大小為v2=63m/sB.救援船從A點(diǎn)到B點(diǎn)所用的時(shí)間為8sC.以最短時(shí)間渡河時(shí),救援船的位移大小為96mD.若救援船的船頭始終指向正對(duì)岸,在渡河過程中水流的速度大小v2突然變小,則渡河時(shí)間不變7.(繩端速度的分解)如圖所示,套在豎直細(xì)桿上的環(huán)A由跨過定滑輪且不可伸長的輕繩與B相連,在外力作用下A沿桿以速度vA勻速上升經(jīng)過P、Q兩點(diǎn),經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)繩與豎直桿間的夾角為α,經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)A與定滑輪的連線處于同一水平面,則()A.經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí),B的速度方向向下B.經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),B的速度大小等于vC.在A從P至Q的過程中,B處于失重狀態(tài)D.在A從P至Q的過程中,B處于超重狀態(tài)8.(小船渡河問題)如圖所示,一條河岸筆直的河流水速恒定,甲、乙兩小船同時(shí)從河岸的A點(diǎn)沿與河岸的夾角均為θ的兩個(gè)不同方向渡河。已知兩小船在靜水中航行的速度大小相等。下列說法正確的是()A.甲先到達(dá)對(duì)岸B.乙先到達(dá)對(duì)岸C.渡河過程中,甲的位移小于乙的位移D.渡河過程中,甲的位移大于乙的位移素養(yǎng)綜合練9.如圖所示,一小船以1.0m/s的速度勻速前行,站在船上的人豎直向上拋出一小球,小球上升的最大高度為0.45m。假定拋接小球時(shí)手的高度不變,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,當(dāng)小球再次落入手中時(shí),小船前進(jìn)的距離為()A.0.3m B.0.6mC.0.9m D.1.2m10.如圖所示,AB桿以恒定角速度繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),并帶動(dòng)套在光滑水平桿OC上的小環(huán)M運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)開始時(shí),AB桿在豎直位置,則小環(huán)M的速度將()A.逐漸增大B.先減小后增大C.先增大后減小D.逐漸減小11.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從水平面內(nèi)的xOy坐標(biāo)系的原點(diǎn)出發(fā)開始運(yùn)動(dòng),其沿x軸正方向的分速度隨時(shí)間變化的圖像及沿y軸正方向的位移隨時(shí)間變化的圖像如圖甲、乙所示,一條直線過坐標(biāo)原點(diǎn)、與x軸正方向成30°角,如圖丙所示。質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過該直線時(shí)的坐標(biāo)為()A.(12m,43m) B.(9m,33m)C.(6m,23m) D.(3m,3m)12.如圖甲所示,在一端封閉、長約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水,水中放一個(gè)蠟塊,將玻璃管的開口端用膠塞塞緊。然后將這個(gè)玻璃管倒置,在蠟塊沿玻璃管上升的同時(shí),將玻璃管水平向右移動(dòng)。假設(shè)從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí),蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10cm,玻璃管向右勻加速平移,每1s通過的水平位移依次是2.5cm,7.5cm,12.5cm,17.5cm。圖乙中,y表示蠟塊豎直方向的位移,x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移,t=0時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)。(1)請(qǐng)?jiān)趫D乙中描繪出蠟塊4s內(nèi)的軌跡。(2)求出玻璃管向右平移的加速度a。(3)求t=2s時(shí)蠟塊的速度v2。答案：課時(shí)規(guī)范練10曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解1.D解析:足球運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)時(shí),速度沿軌跡的切線方向,受豎直向下的重力及與速度方向相反的空氣阻力,這兩個(gè)力的合力指向左下方,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。2.D解析:磁鐵放在A處時(shí),合力向前,加速度向前,物體加速運(yùn)動(dòng),但磁力大小與距離有關(guān),故加速度是變化的,A、B錯(cuò)誤;磁鐵放在B處時(shí),合力與速度不共線,故小鐵球偏轉(zhuǎn),但不是圓周運(yùn)動(dòng),磁力大小與距離有關(guān),所以加速度是變化的,即小鐵球做變加速曲線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤,D正確。3.D解析:由于貨物在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),在豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng),故貨物所受的合外力豎直向下,與速度方向不共線,貨物做曲線運(yùn)動(dòng),所受的合外力要指向圓弧內(nèi)側(cè),對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡可能為D。4.B解析:由題圖可知質(zhì)點(diǎn)沿x方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度vx=ΔxΔt=2m/s,沿y方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=ΔvyΔt=1m/s2,故質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線,A錯(cuò)誤,B正確;4s末質(zhì)點(diǎn)的速度v=vx2+vy2=22+42m/s=25m/s,C錯(cuò)誤;0~4s內(nèi)x方向位移x=vxt=2×5.C解析:物塊的速度v在垂直于桿方向的分速度等于B點(diǎn)的線速度,即vB=vsinθ,根據(jù)v=ωr,可知vAvB=rArB=lhsinθ,聯(lián)立以上兩式解得6.D解析:恰好能到達(dá)正對(duì)岸B點(diǎn),則水流的速度大小等于船沿河岸方向的分速度,為v2=v1cosθ=6m/s,故A錯(cuò)誤;救援船從A點(diǎn)到B點(diǎn)所用時(shí)間為t=dv1sin60°=1633s,故B錯(cuò)誤;小船以最短時(shí)間渡河時(shí),時(shí)間為t'=dv1=8s,救援船沿河岸通過的位移為x=v2t'=7.D解析:對(duì)于A,它的速度如圖中標(biāo)出的vA,將其沿繩方向和垂直繩方向分解為va、vb,其中va與B的速度vB沿同一根繩子,大小相同,剛開始時(shí)B的速度大小為vB=vAcosα;當(dāng)A環(huán)上升至與定滑輪的連線處于同一水平面時(shí)有va=0,所以B的速度vB=0,A、B錯(cuò)誤;由vB=vAcosα知,當(dāng)A上升時(shí),夾角α增大,vB減小,因此B向下做減速運(yùn)動(dòng),則B處于超重狀態(tài),C錯(cuò)誤,D正確。8.C解析:兩小船在靜水中航行的速度大小相等,且渡河方向與河岸的夾角均為θ,所以船速在垂直于河岸方向上的分速度相等;根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,船在平行于河岸方向上的分速度不影響渡河時(shí)間,所以甲、乙兩小船同時(shí)到達(dá)對(duì)岸,A、B錯(cuò)誤。甲船在平行于河岸方向上的速度為v甲'=v水v甲cosθ,乙船在平行于河岸方向上的速度為v乙'=v水+v乙cosθ,兩船在平行于河岸方向上的位移分別為x甲=v甲't,x乙=v乙't,則x甲<x乙,又因?yàn)閮纱诖怪庇诤影斗较蛏系奈灰葡嗤?故在渡河過程中,甲的位移小于乙的位移,C正確,D錯(cuò)誤。9.B解析:根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,小球在做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的過程中,小船以1.0m/s的速度勻速前行,由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)有h=12gt2,解得小球上升的時(shí)間t=0.3s,從小球開始上拋到小球再次落入手中的時(shí)間為2t,則小船前進(jìn)的距離x=v×2t=1.0×2×0.3m=0.10.A解析:設(shè)經(jīng)過時(shí)間t,∠OAB=ωt,則小環(huán)M到點(diǎn)A的距離為hcosωt,則AB桿上小環(huán)M繞A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度v=ω·hcosωt。將小環(huán)M的速度沿AB桿方向和垂直于AB桿方向分解,垂直于AB桿方向的分速度大小等于小環(huán)M繞A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度v11.A解析:質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小a=2m/s2,沿y軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小v0=2m/s,設(shè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過時(shí)間t經(jīng)過題圖