《人教版高中物理必考曲线运动运动的合成与分解(重点高中)单元测试.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理必考曲线运动运动的合成与分解(重点高中)单元测试.docx（13页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、名校名 推荐（十二）曲线运动运动的合成与分解A 级保分题目巧做快做1在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系xOy，质量为1 kg 的物体原来静止在坐标原点 O(0,0)， t 0 时受到如图所示随时间变化的外力作用，图甲中F x 表示沿 x 轴方向的外力，图乙中Fy 表示沿 y 轴方向的外力，下列描述正确的是()A 0 4 s 内物体的运动轨迹是一条直线B 0 4 s 内物体的运动轨迹是一条抛物线C前 2 s 内物体做匀加速直线运动，后2 s内物体做匀加速曲线运动D前 2 s 内物体做匀加速直线运动，后2 s内物体做匀速圆周运动解析： 选 C 0 2 s 内物体沿x 轴方向做初速度为零的匀加速直
2、线运动，2 s 时受沿 y 轴方向的恒力作用，与速度方向垂直，故2 4 s 内物体做类平抛运动，C 项正确。2.(2018 洛阳模拟 )在杂技表演中， 猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a 的匀加速运动， 同时人顶着直杆以速度v0 水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为s，如图所示。关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是()A相对地面的运动轨迹为直线B相对地面做变加速曲线运动C t 时刻猴子对地速度的大小为v0 atD t 时间内猴子对地的位移大小为s2 h2解析： 选 D 猴子竖直向上做匀加速直线运动，水平向右做匀速直线运动，其合运动是匀变速曲
3、线运动， A、B 错误； t 时刻猴子对地速度的大小为v v02 a2t2， C 错误； t 时间内猴子对地的位移是指合位移，其大小为s2 h2， D 正确。3. 多选 (2018 德阳一诊 ) 甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河，河水流速为v 0，船在静水中的速率均为v ，甲、乙两船船头均与河岸成角，如图所示，已知甲船恰能垂直到达河正对岸的A 点，乙船到达河对岸的 B 点， A、B 之间的距离为L，则下列判断正确的是()A乙船先到达对岸B若仅是河水流速v 0 增大，则两船的渡河时间都不变1名校名 推荐C不论河水流速 v0 如何改变，只要适当改变 角，甲船总能到达正对岸的A 点D若仅是河水流速
4、 v 0 增大，则两船到达对岸时，两船之间的距离仍然为L解析： 选 BD 将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，知甲、乙两船到达对岸的时间相等，渡河的时间td，故 A 错误；vsin 若仅是河水流速 v0 增大，则渡河的时间仍为 td，两船的渡河时间都不变，故 B 正确；v sin 只有甲船速度大于水流速度时，甲船才可能到达河的正对岸A 点，故 C 错误；若仅是河水流速 v 0 增大，则两船到达对岸时间不变，根据速度的分解， 船在沿岸方向的分速度仍不变，两船之间的相对速度不变，则两船之间的距离仍然为L ，故 D 正确。4.(2018 泉州模拟 )如图所
5、示，一质点受一恒定合外力F 作用从 y 轴上的 A点平行于 x 轴射出，经过一段时间到达x 轴上的 B 点，在 B 点时其速度垂直于 x 轴指向 y 轴负方向，质点从 A 到 B 的过程，下列判断正确的是 ()A合外力 F 可能指向 y 轴负方向B该质点的运动为匀变速运动C该质点的速度大小可能保持不变D该质点的速度一直在减小解析： 选 B 物体受到一恒力，从A 到 B，根据曲线运动条件，则有合外力的方向在x轴负方向与 y 轴负方向之间， 不可能沿 y 轴负方向， 否则 B 点的速度不可能垂直x 轴，故 A错误；由于受到一恒力，因此做匀变速曲线运动，故B 正确；因受到一恒力，因此不可能做匀速圆周
6、运动，所以速度大小一定变化，故C 错误；根据力与速度的夹角，可知，速度先减小后增大，故 D 错误。 5.(2018 合肥模拟 )如图所示，船从A 点开出后沿直线AB 到达对岸，若 AB 与河岸成 37角，水流速度为 4 m/s，则船从 A 点开出的最小速度为( )A 2 m/sB 2.4 m/sC 3 m/sD 3.5 m/s解析： 选 B 设水流速度为 v 1，船在静水中的速度为v 2，船沿 AB方向航行时， 运动的分解如图所示，当 v2 与 AB 垂直时， v2 最小， v 2min v1 sin 37 2.4 m/s，选项 B 正确。 6.多选 如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为 m
7、，水的阻力恒为 f，当轻绳与水平面的夹角为 时，船的速度为 v，此时人的拉力大小为 F ，则 ( )2名校名 推荐A人拉绳行走的速度为vcos vB人拉绳行走的速度为cos F cos fC船的加速度为mF fD船的加速度为 m解析： 选 AC船的速度产生了两个效果：一是滑轮与船间的绳缩短，二是绳绕滑轮顺时针转动， 因此将船的速度进行分解， 如图所示， 人拉绳行走的速度 v 人 vcos ， A 对、 B 错；绳对船的拉力等于人拉绳的力，即绳的拉力大小为F ，与水平方向成角，因此Fcos f ma，得 aFcos f， C 对、 D 错。m7. 多选 如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置
8、来提升重物M ，长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O 点处，在杆的中点C 处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M 。 C 点与 O 点距离为L ，现在杆的另一端用力使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度 缓慢转至水平(转过了 90角 )，此过程中下列说法正确的是()A重物 M 做匀速直线运动B重物 M 做匀变速直线运动C重物 M 的最大速度是LD重物 M 的速度先增大后减小解析： 选 CD 与杆垂直的速度 v 是 C 点的实际速度， vT 是细绳的速度，即重物 M 的速度。设 v T 与 v 的夹角是 ，则 v T v cos ，开始时 减小，则 v T 增大；
9、当杆与细绳垂直( 0)时，重物M 的速度最大，为v max L，然后再减小，C 、 D 正确。8如图所示，在竖直平面内的xOy 坐标系中， Oy 竖直向上， Ox 水平。设平面内存在沿 x 轴正方向的恒定风力。 一小球从坐标原点沿Oy 方向竖直向上抛出， 初速度为 v 0 4 m/s，不计空气阻力，到达最高点的位置如图中M 点所示， (坐标格为正方形，2g 取 10 m/s )求：(1) 小球在 M 点的速度 v 1；(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x 轴时的位置 N；(3)小球到达 N 点的速度 v2 的大小。3名校名 推荐解析： (1)设正方形的边长为s0。小球竖直方向做竖
10、直上抛运动，v0 gt1,2s0 v0t12水平方向做匀加速直线运动，3s0v 12t1解得 v 1 6 m/s。(2) 由竖直方向运动的对称性可知，小球再经过t1 到达 x 轴，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动， 所以回到 x 轴时落到 x 12 处，位置 N 的坐标为 (12,0)，运动轨迹及 N 如图。(3) 到 N 点时竖直分速度大小为v 0 4 m/s，水平分速度 vx a 水平 tN 2v1 12 m/s，故 v v 2 v2 4 10 m/s。20x答案： (1)6 m/s (2) 见解析图 (3)4 10 m/s9河宽 60 m，水流速度 v 1 6 m/s，小船在静水中的
11、速度v2 3 m/s，求：(1) 小船渡河的最短时间；(2) 小船渡河的最短航程。解析： (1)当小船垂直河岸航行时，渡河时间最短，tmin d 60s 20 s。v 2 3(2)因为船速小于水速，所以小船一定向下游漂移。如图所示，以v 1 矢量末端为圆心，以v2 矢量的大小为半径画弧，从v1 矢量的始端向圆弧作切线，则合速度沿此切线方向时航程最短。由图可知，最短航程为x 短 d v1d6 60 m 120 m。sin v23答案： (1)20 s (2)120 mB 级拔高题目稳做准做 10.如图所示，甲、乙两同学从河中O 点出发，分别沿直线游到 A 点和 B 点后，立即沿原路线返回到O 点
12、， OA、OB 分别与水流方向平行和垂直，且OA OB 。若水流速度不变，两人在静水中游速相等，则他们所用时间t 甲、 t 乙 的大小关系为 ( )A t 甲 t 乙D无法确定解析： 选 C 设水速为 v0，人在静水中的速度为v， OA OB x。对甲， O A 阶段人对地的速度为( v v0)，所用时间 t1x；A O 阶段人对地的速度为 (vv v0 v0 )，所用时间t2x。所以甲所用时间t甲 t1 t2xxv v 0v v 0 v v02vxv 为 v 和 v 0 的合成，v22 。对乙， O B 阶段和 BO 阶段的实际速度v 0如图所示。 由几何关系得， 实际速度 v v 2 v
13、02，故乙所用时间t 乙 2xv 2xt甲v21，即 t 甲 t 乙 ，故 C 正确。22。2v v0t乙v v0 11.(2018 石家庄检测 )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 v 2，则 ()1B v 2 2v 1A v2 v12C v2 v1D v 2 3v 1解析：选 C 球 A 与球形容器球心等高，速度 v 1 方向竖直向下，速度分解如图所示，有v 11 v1s
14、in 30 12v 1，球 B 此时速度方向与1杆成 60角，因此v21 v 2cos602v 2，沿杆方向两球速度相等，即 v 21 v11，解得 v2 v 1， C 项正确。 12.(2018 广州检测 )如图所示，物体a、 b、 c 分别穿在竖直固定的直杆上， 且物体 a、b、c 由轻质不可伸长的细线通过两定滑轮相连。某时刻物体a 有向下的速度 v 0，吊住物体 c 的两根细线与竖直方向的夹角分别为和 ，则物体 b 的速度大小为 ()A.cos B.cos cosv 0v 0cos sin C. sin v 0D以上均错解析： 选 A 研究左侧细线，把物体c 的速度 v c 沿细线和垂直
15、细线分解为v0 和 v 1，可得 vcv0、竖直向上；再研究右侧细线，把物体c 的速度 vc 沿细线和垂直细线分解为 vbcos 5名校名 推荐和 v2， v cvb，联立这两式解得 v bcos v0。cos cos 13.如图所示，一根长为L 的轻杆 OA， O 端用铰链固定，轻杆靠在一个高为h 的物块上，某时刻杆与水平方向的夹角为，物块向右运动的速度为 v ，则此时 A 点速度为 ( )A.Lv sin L vcos hB.hC.Lv sin2 L vcos2hD.h解析： 选 C 如图所示，根据运动的合成与分解可知，接触点B 的实际运动为合运动，可将 B 点运动的速度 vB v 沿垂直于杆和沿杆的方向分解成v 2 和 v1，其中 v 2 v Bsin vsin为 B 点做圆周运动的线速度，v 1 vBcos 为 B 点沿杆运动的速度。当杆与水平方向夹角为 时， OB h ，由于 B 点的线速度为v v sin OB ，所以 v sin v sin2，所sin 2OBh以 A 的线速度Lv sin2正确。vA L，选项 Ch6