2019版高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天配餐作业10曲线运动运动的合成与分解.doc

1、【 精品教育资源文库 】 配餐作业 (十 ) 曲线运动 运动的合成与分解 A 组 基础巩固题 1如图所示是一位跳水队员在空中完成动作时头部的运动轨迹，最后运动员以速度 v沿竖直方向入水。则在轨迹的 a、 b、 c、 d 四个位置中，头部的速度方向也沿竖直方向的是( ) A a 位置 B b 位置 C c 位置 D d 位置 解析 因做曲线运动物体的速度方向是轨迹上过该点的切线方向，故 D 项正确。 答案 D 2 如图所示，在长约 1.0 m 的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个大小适当的圆柱形的红蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧 ，并迅速竖直倒置，红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底。将

2、此玻璃管倒置安装在小车上，并将小车置于水平导轨上。若小车一端连接细线绕过定滑轮悬挂小物体，小车从 A 位置由静止开始运动，同时红蜡块沿玻璃管匀速上升。经过一段时间后，小车运动到虚线表示的 B 位置。按照装置图建立坐标系，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 解析 红蜡块在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，在竖直方向上做匀速直线运动，其合力方向水平向右，指向轨迹的凹侧，故 C 项正确， A、 B、 D 项均错误。 答案 C 3 (多选 )一质量为 2 kg 的物体在 5 个共点力作用下做匀速直线运动。现同时撤去其中大小分别为 10 N 和 15 N 的

3、两个力，其余的力保持不变。下列关于此后该物体运动的说法，正确的是 ( ) A可能做匀减速直线运动，加速度大小为 10 m/s2 B可能做匀速圆周运动，向心加速度大小为 5 m/s2 C可能做匀变速曲线运动，加速度大小可能为 5 m/s2 D一定做匀变速直线运动，加速度大小可能为 10 m/s2 解析 物体在 5 个共点力作用下处于平衡状态，合力为零，当撤去 10 N 和 15 N 的两个力时，剩余 3 个力的合力与这两个力的合力等 大反向，即撤去力后物体所受的合力为 5 N F合 25 N ，加速度大小 2.5 m/s2 a合 12.5 m/s2，由于剩余 3 个力的合力方向与原速度方向不一定

4、在一条直线上，所以可能做匀变速曲线运动，也可能做匀变速直线运动， A、 C 项正确。 答案 AC 4 (多选 )质量为 m 的物体，在 F1、 F2、 F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、 F2不变，仅将 F3的方向改变 90( 大小不变 )后，物体可能做 ( ) A加速度大小为 F3m的匀变速直线运动 B加速度大小为 2F3m 的匀变速直线运动 C加速度大小为 2F3m 的匀变速曲线运动 D匀速直线运动 解析 物体在 F1、 F2、 F3三个共点力作用下做匀速直线运动，必有 F3与 F1、 F2的合力等大反向，当 F3大小不变、方向改变 90 时， F1、 F2的合力大小仍为 F

5、3，方向与改变方向后的 F3夹角为 90 ，故 F 合 2F3，加速度 a F合m 2F3m 。若初速度方向与 F 合 方向共线，则物体做匀变速直线运动；若初速度方向与 F 合 方向不共线，则物体做 匀变速曲线运动，综上【 精品教育资源文库 】 所述本题选 B、 C 项。 答案 BC 5.(多选 )一质点在 xOy 平面内运动轨迹如图所示，下列判断正确的是 ( ) A质点沿 x 方向可能做匀速运动 B质点沿 y 方向可能做变速运动 C若质点沿 y 方向始终匀速运动，则 x 方向可能先加速后减速 D若质点沿 y 方向始终匀速运动，则 x 方向可能先减速后加速 解析 物体做曲线运动过程中合力指向

6、轨迹凹的一侧，则加速度大致指向轨迹凹的一侧，由图可知，加速度方向指向弧内， x 轴方向有分加速度，所以 x 轴方向不可能匀速， y方向可能有分加速度，故质点沿 y 方向可能做变 速运动， A 项错误， B 项正确；物体在 x 方向先沿正方向运动，后沿负方向运动，最终在 x 轴方向上的位移为零，所以 x 方向不能一直加速运动，也不能先加速后减速， x 方向可能先减速后反向加速，故 C 项错误， D 项正确。 答案 BD 6.(多选 )如图所示， A、 B 两球分别套在两光滑的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮相连，现在 A 球以速度 v 向左匀速移动，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别

7、为 、 ，下列说法正确的是 ( ) A此时 B 球的速度为 coscos v B此时 B 球的速度为 sinsin v 【 精品教育资源文库 】 C在 增大到 90 的过程中， B 球做匀速运动 D在 增大到 90 的过程中， B 球做加速运动 解析 由于两球沿绳方向的速度大小相等，因此 vcos vBcos ，解得 vB vcoscos ， A项正确， B 项错误；在 增大到 90 的过程中， 在减小，因此 B 球的速度在增大， B 球在做加速运动， C 项错误， D 项正确。 答案 AD 7帆船船头指向正东以速度 v(静水中速度 )航行，海面正刮着南风，风速为 3v，以海岸为参考系，不计

8、阻力。关于帆船的实际航行方向和速 度大小，下列说法正确的是 ( ) A帆船沿北偏东 30 方向航行，速度大小为 2v B帆船沿东偏北 60 方向航行，速度大小为 2v C帆船沿东偏北 30 方向航行，速度大小为 2v D帆船沿东偏南 60 方向航行，速度大小为 2v 解析 由于帆船的船头指向正东，并以相对静水中的速度 v 航行，南风以 3v 的风速吹来，当以海岸为参考系时，实际速度 v 实 v2 ( )3v 2 2v， cos v2v 12， 30 ，即帆船沿北偏东 30 方向航行， A 项正确。 答案 A 8有一条两岸平直、河水均匀流动，流速恒为 v 的大河，一条小船渡河，去程时船头指向始终

9、与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直，小船在静水中的速度大小为 2 3v3 ，回程与去程所用时间之比为 ( ) A 3 2 B 2 1 C 3 1 D 2 3 1 解析 设河宽为 d，则去程所用的时间为 t1 d2 3v3 3d2v ；返程时的合速度为 v ?2 3v32 v2 33 v，回程的时间为 t2d3v3 3dv ；故回程与去程所用时间之比为 t2t1 2 1， B 项正确。 答案 B B 组 能力提升题 9如图所示，一小球在光滑的水平面上以 v0向右运动，运动中要穿过一段水平向北的【 精品教育资源文库 】 风带 ab，经过风带时风会给小球一个向北的水平 恒力，其余区域无风力，则小

10、球过风带及过后的轨迹正确的是 ( ) 解析 小球在光滑的水平面上以 v0 向右运动，给小球一个向北的水平恒力，根据曲线运动条件，结合运动轨迹偏向加速度的方向，故 B 项正确， A、 C、 D 项错误。 答案 B 10.一轻杆两端分别固定质量为 mA和 mB的两个小球 A 和 B(可视为质点 )。将其放在一个光滑球形容器中从位置 1 开始下滑，如图所示，当轻杆到达位置 2 时球 A 与球形容器球心等高，其速度大小为 v1，已知此时轻杆与水平方向成 30 角， B球的速度大小为 v2，则 ( ) A v2 12v1 B v2 2v1 C v2 v1 D v2 3v1 解析 球 A 与球形容器球心等

11、高，速度 v1方向竖直向下，速度分解如图所示，有 v11【 精品教育资源文库 】 v1sin30 12v1，球 B 此时速度方向与杆成 60 角，因此 v21 v2cos60 12v2，沿杆方向两球速度相等，即 v21 v11，解得 v2 v1， C 项正确。 答案 C 11.(2018 九江一中月考 )在光滑的水平面上，一质量为 m 2 kg 的滑块在水平方向恒力 F 4 N 的作用下 运动。如图所示，给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过 P、 Q两点时速度大小均为 v 5 m/s，滑块在 P 点的速度方向与 PQ 连线夹角 37 ， sin37 0.6， cos37 0.8，则下列

12、说法正确的是 ( ) A水平恒力 F 的方向与 PQ 连线成 53 夹角 B滑块从 P 点运动到 Q 点的时间为 3 s C滑块从 P 点运动到 Q 点的过程中速度最小值为 3 m/s D P、 Q 两点连线的距离为 10 m 解析 滑块在水平恒力作用下由 P 到 Q，过 P、 Q 两点时速度大小均为 v 5 m/s，即水平恒力不做功，所以力应该和位移 的方向垂直， A 项错；把速度分解到垂直于 PQ 方向上，则 v2 vsin 50.6 3 m/s，在这个方向上滑块先减速后反向加速，运动的加速度 a Fm 2 m/s2，运动具有对称性，得 t 2 v2a 2 32 3 s， B 对；把速度分

13、解到 PQ 方向， v1vcos 50.8 4 m/s，做匀速运动。所以当滑块在垂直于 PQ 方向上的速度等于零时，此时运动的速度最小，最小为 4 m/s，故 C 项错； PQ 两点之间的距离为 PQ v1t 43 m 12 m，故 D 项 错。 答案 B 12.如图所示，质量 m 2.0 kg 的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，已知物体【 精品教育资源文库 】 运动过程中的坐标与时间的关系为? x 3.0 t ，y 0.2 t2 ， g 10 m/s2。根据以上条件，求： (1)t 10 s 时刻物体的位置坐标。 (2)t 10 s 时刻物体的速度和加速度的大小与方向。 解析 (1)

14、由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为? x 3.0 t ，y 0.2 t2 ， 代入时间t 10 s，可得 x 3.0t 3.010 m 30 m， y 0.2 t2 0.210 2 m 20 m， 即 t 10 s 时刻物体的位置坐标为 (30 m,20 m)。 (2)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系式? x 3.0 t ，y 0.2 t2 ， 比较物体在两个方向的运动学公式? x v0t，y 12at2， 可求得 v0 3.0 m/s， a 0.4 m/s2 当 t 10 s 时， vy at 0.410 m/s 4.0 m/s， v v20 v2y 3.02 4.02 m/s 5.0 m/s， tan vyvx 43。 即速度方向与 x 轴正方向夹角为 53 。 物体在 x 轴方向做匀速运动，在 y 轴方向做匀加速运动， a 0.4 m/s2，沿 y 轴正方向。 答案 (1)(30 m,20 m) (2)5.0 m/s，与 x 轴正方向夹角为 53 0.4 m/s2，沿 y 轴正方向 13 如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球 A 和 B，两球的质量均为 m，两球半径忽略不计，杆 AB 的长度为 l