2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)第四章曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力與航天課時(shí)1曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)的合成與分解課時(shí)訓(xùn)練含解析新人教版

PAGE9-課時(shí)1曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)的合成與分解1.關(guān)于曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是(B)A.變速運(yùn)動(dòng)肯定是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)肯定是變速運(yùn)動(dòng)C.速率不變的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)D.曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)也可以是速度不變的運(yùn)動(dòng)解析:勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)都是變速運(yùn)動(dòng),所以變速運(yùn)動(dòng)不肯定是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;既然是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),它的速度的方向必定是變更的,所以曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)肯定是變速運(yùn)動(dòng),故B正確,C,D錯(cuò)誤。2.若已知物體的速度方向和它所受合力的方向如圖所示,則可能的運(yùn)動(dòng)軌跡是(C)解析:物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),軌跡夾在速度方向和合力方向之間,合力大致指向軌跡凹的一側(cè),故A,B,D錯(cuò)誤,C正確。3.質(zhì)點(diǎn)在一平面內(nèi)沿曲線(xiàn)從P運(yùn)動(dòng)到Q,假如用v,a,F分別表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度、加速度和受到的合外力,下面圖象可能正確的是(D)解析:質(zhì)點(diǎn)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),速度沿運(yùn)動(dòng)軌跡的切線(xiàn)方向,解除A;而依據(jù)物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件:加速度(合外力)與速度不在同始終線(xiàn)上,物體受到的合力應(yīng)指向運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的內(nèi)側(cè),并且合力的方向和加速度的方向是相同的,又解除B,C,而D符合要求。4.一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(C)A.能到達(dá)正對(duì)岸B.渡河的時(shí)間可能少于50sC.以最短時(shí)間渡河時(shí),它沿水流方向的位移大小為200mD.以最短位移渡河時(shí),位移大小為150m解析:因?yàn)樾〈陟o水中的速度小于水流速度,所以小船不能到達(dá)正對(duì)岸,故A錯(cuò)誤;當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí)渡河時(shí)間最短,最短時(shí)間t=dv船=50s,渡河時(shí)間不能少于50s,故B錯(cuò)誤;以最短時(shí)間渡河時(shí),沿水流方向位移x=v水t=200m,故C正確;當(dāng)v船與實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向垂直時(shí)渡河位移最短,設(shè)此時(shí)船頭與河岸的夾角為θ,則cosθ=34,故渡河位移s=d5.在光滑的水平面上有一質(zhì)量為2kg的物體,在幾個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)突然將與速度反方向的2N的力水平旋轉(zhuǎn)90°,則下列關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)狀況的敘述中正確的是(B)A.物體做速度大小不變的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.物體做加速度為2m/s2的勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.物體做速度越來(lái)越小的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D.物體做非勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其速度越來(lái)越大解析:物體原來(lái)所受的合力為零,當(dāng)將與速度反方向的2N的力水平旋轉(zhuǎn)90°后,合力F=22N,且大小、方向都不變,是恒力,那么物體的加速度為a=Fm=222m/s2=2m/s2。又因?yàn)镕與v的夾角θ<90°,所以物體做速度越來(lái)越大、加速度恒為26.如圖所示,吊車(chē)以v1的速度沿水平直線(xiàn)向右勻速行駛,同時(shí)以v2的速度勻速收攏繩索提升物體,下列表述正確的是(B)A.物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度為v1+v2B.物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度為vC.物體相對(duì)地面做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D.繩索向左偏保持與豎直方向肯定的角度狀態(tài)解析:物體在兩個(gè)方向均做勻速運(yùn)動(dòng),因此合外力F=0,繩索應(yīng)在豎直方向,實(shí)際速度為v17.如圖所示,一小球在光滑的水平面上以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中要穿過(guò)一段水平向北的風(fēng)帶ab,經(jīng)過(guò)風(fēng)帶時(shí)風(fēng)會(huì)給小球一個(gè)向北的水平恒力,其余區(qū)域無(wú)風(fēng)力,則小球過(guò)風(fēng)帶及過(guò)后的軌跡正確的是(B)解析:小球在光滑的水平面上以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng),給小球一個(gè)向北的水平恒力,依據(jù)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件,結(jié)合運(yùn)動(dòng)軌跡偏向加速度的方向,速度沿軌跡的切線(xiàn)方向,知B正確,A,C,D錯(cuò)誤。8.某電視臺(tái)舉辦了一期群眾消遣節(jié)目,其中有一個(gè)環(huán)節(jié)是讓群眾演員站在一個(gè)旋轉(zhuǎn)較快的大平臺(tái)的邊緣上,向大平臺(tái)圓心處的球筐內(nèi)投籃球。假如群眾演員相對(duì)平臺(tái)靜止,則各俯視圖哪幅圖中的籃球可能被投入球筐(圖中箭頭指向表示投籃方向)(A)解析:當(dāng)沿圓周切線(xiàn)方向的速度和出手速度的合速度沿球筐方向時(shí),球就會(huì)被投入球筐。選項(xiàng)A正確,B,C,D錯(cuò)誤。9.如圖所示,某中學(xué)進(jìn)行教學(xué)設(shè)施改造,在教室安裝了可以左右滑動(dòng)的黑板,一位老師用粉筆在其中某塊可移動(dòng)的黑板上畫(huà)直線(xiàn)。若粉筆相對(duì)于黑板從靜止起先向上勻加速滑動(dòng),同時(shí)黑板以某一速度水平向左勻速運(yùn)動(dòng),則粉筆畫(huà)出的軌跡可能是圖中的(C)解析:粉筆的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),由于加速度豎直向上,其軌跡如圖C所示。10.在一光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系,一物體從t=0時(shí)刻起,由坐標(biāo)原點(diǎn)O(0,0)起先運(yùn)動(dòng),其沿x軸和y軸方向運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象如圖甲、乙所示,下列說(shuō)法中正確的是(D)A.前2s內(nèi)物體沿x軸做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.后2s內(nèi)物體接著做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),但加速度沿y軸方向C.4s末物體坐標(biāo)為(4m,4m)D.4s末物體坐標(biāo)為(6m,2m)解析:前2s內(nèi)物體在y軸方向速度為0,由題圖甲知物體沿x軸方向做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;后2s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;4s內(nèi)物體在x軸方向上的位移是x=(12×2×2+2×2)6m,在y軸方向上的位移為y=12×2×2m=2m,所以4s末物體坐標(biāo)為(6m,2m11.在雜技表演中,猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),同時(shí)人頂著直桿以速度v0水平勻速移動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t,猴子沿桿向上移動(dòng)的高度為h,人頂桿沿水平地面移動(dòng)的距離為x,如圖所示。關(guān)于猴子的運(yùn)動(dòng)狀況,下列說(shuō)法中正確的是(D)A.相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線(xiàn)B.相對(duì)地面做變加速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.t時(shí)刻猴子對(duì)地速度的大小為v0+atD.t時(shí)間內(nèi)猴子對(duì)地的位移大小為x解析:猴子在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),豎直方向上做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),猴子的實(shí)際運(yùn)動(dòng)可以看做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線(xiàn);因?yàn)楹镒邮艿降暮贤饬愣?加速度恒定),所以相對(duì)地面猴子做的是勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng);t時(shí)刻猴子對(duì)地速度的大小v=v02+12.如圖所示,河兩岸相互平行,水流速度恒定不變。船行駛時(shí)相對(duì)水的速度大小始終不變。一起先船從岸邊A點(diǎn)動(dòng)身,船身始終垂直河岸,船恰好沿AB航線(xiàn)到達(dá)對(duì)岸B點(diǎn),耗時(shí)t1,AB與河岸的夾角為60°。調(diào)整船速方向,從B點(diǎn)動(dòng)身沿直線(xiàn)BA返航回到A點(diǎn),耗時(shí)t2。則t1∶t2為(B)A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4解析:設(shè)河寬為d,船行駛時(shí)相對(duì)水的速度大小為v,則t1=dv。水流速度v水=vtan60°=33v,小船沿直線(xiàn)BA返航,設(shè)船身與AB航線(xiàn)的夾角為α。船速為v,水流速度為v水,合速度矢量的關(guān)系如圖所示,由正弦定理,可得v水sinα=vsin120°,解得α=30°,可知船身與河岸夾角為30°,則t2=dv13.下列圖中實(shí)線(xiàn)為河岸,河水的流淌方向如圖中v的箭頭所示,虛線(xiàn)為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線(xiàn)。則其中可能正確的是(A)解析:船頭方向?yàn)榇鄬?duì)于靜水的速度方向,圖中虛線(xiàn)為合速度的方向,由合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可得A正確。實(shí)力提升14.有一條兩岸平直、河水勻稱(chēng)流淌、流速恒為v的大河。小明駕著小船渡河,去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直,回程時(shí)行駛路途與河岸垂直。去程與回程所用時(shí)間的比值為k,船在靜水中的速度大小相同,則小船在靜水中的速度大小為(B)A.kvk2C.kv1-解析:設(shè)河岸寬為d,船速為u,則依據(jù)渡河時(shí)間關(guān)系得du∶du215.在無(wú)風(fēng)的狀況下,跳傘運(yùn)動(dòng)員從水平飛行的飛機(jī)上跳傘,下落過(guò)程中受到空氣阻力。已知空氣阻力大小與物體的速度成正比,方向與速度方向相反。下列描繪下落速度的水平重量大小vx、豎直重量大小vy與時(shí)間t的圖象,可能正確的是(B)解析:跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中受到重力和空氣阻力,空氣阻力始終與速度反向,大小隨速度的增大而增大,反之則減小。在水平方向上,運(yùn)動(dòng)員受到的合力是空氣阻力在水平方向上的分力,故可知運(yùn)動(dòng)員在水平方向上做加速度漸漸減小的減速運(yùn)動(dòng)。在豎直方向上運(yùn)動(dòng)員在重力與空氣阻力的共同作用下先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng)。由以上分析結(jié)合v-t圖象的性質(zhì)可知,只有B選項(xiàng)正確。16.在河面上方20m的岸上有人用長(zhǎng)繩拴住一條小船,起先時(shí)繩與水面的夾角為30°。人以恒定的速率v=3m/s拉繩,使小船靠岸,那么(D)A.5s時(shí)繩與水面的夾角為60°B.5s內(nèi)小船前進(jìn)了15mC.5s時(shí)小船的速率為3.75m/sD.5s時(shí)小船距離岸邊15m解析:由幾何關(guān)系可知,起先時(shí)河面上的繩長(zhǎng)為hsin30°=40m;此時(shí)船離岸的距離x1=203m;5s后,繩子向左移動(dòng)了vt=15m,則河面上繩長(zhǎng)為40m-15m=25m;則此時(shí),小船離河岸的距離x2=252-202m=15m,5s時(shí)繩與水面的夾角為α,則有tanα則由幾何關(guān)系可知cosα=vv則船速v船=vcosα=選項(xiàng)C錯(cuò)誤。17.如圖甲所示,豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿(mǎn)清水,內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊R能在水中以速度v0=3cm/s勻速上浮,按圖中所示建立坐標(biāo)系。(1)若在R從坐標(biāo)原點(diǎn)O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(xiàn)運(yùn)動(dòng)。測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4,6),此時(shí)R的速度大小為cm/s.

(2)若在R從坐標(biāo)原點(diǎn)勻速上浮的同時(shí),將此倒置的玻璃管安裝在小車(chē)上,給小車(chē)以肯定的初速度讓其沿粗糙水平桌面滑行,在這一過(guò)程中紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖乙中的。

解析:(1)“探討運(yùn)動(dòng)的合成與分解”試驗(yàn)中:紅蠟塊R在豎直方向勻速運(yùn)動(dòng)有y=v0t,得t=2s,在水平方向做初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)有x=12at2,得a=2cm/s2,R的速度大小為v=v02(2)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,其軌跡夾在速度方向與合力方向之間,軌跡的凹向大致指向合力方向。紅蠟塊在水平方向隨小車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng),豎直方向勻速上升,合加速方向水平向左,故可判知C正確。答案:(1)5(2)C18.水平桌面上有兩個(gè)玩具車(chē)A和B,兩者用一輕質(zhì)細(xì)橡皮筋相連,在橡皮筋上有一紅色標(biāo)記R。在初始時(shí)橡皮筋處于拉直狀態(tài),A,B和R分別位于直角坐標(biāo)系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)點(diǎn)。已知A從靜止起先沿y軸正向做加速度大小為a的勻加速運(yùn)動(dòng);B平行于x軸朝x軸正向勻速運(yùn)動(dòng)。在兩車(chē)此后運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,標(biāo)記R在某時(shí)刻通過(guò)點(diǎn)(l,l)。假定橡皮筋的伸長(zhǎng)是勻稱(chēng)的,求B運(yùn)動(dòng)速度的大小。解析:設(shè)B車(chē)的速度大小為v。如圖,標(biāo)