2022屆高考物理一輪復習 第四章 曲線運動 第一節(jié) 曲線運動 運動的合成與分解課后達標 新人教版

2022屆高考物理一輪復習 第四章 曲線運動 第一節(jié) 曲線運動 運動的合成與分解課后達標 新人教版一、單項選擇題1.如圖所示，在一次消防演習中，消防隊員要借助消防車上的梯子爬到高處進行救人為了節(jié)省救援時間，當消防車勻速前進的同時，人沿傾斜的梯子勻加速向上運動，則關于消防隊員相對地面的運動，下列說法中正確的是()A消防隊員做勻加速直線運動B消防隊員做勻變速曲線運動C消防隊員做變加速曲線運動D消防隊員水平方向的速度保持不變解析：選B.以地面為參考系，消防員同時參與水平方向的勻速運動和斜向上的勻加速運動，其合運動為勻變速曲線運動，A、C錯，B對，由運動的合成與分解知識可知水平方向的速度變大，D錯2.各種大型的貨運站中少不了旋臂式起重機，如圖所示，該起重機的旋臂保持不動，可沿旋臂“行走”的天車有兩個功能，一是吊著貨物沿豎直方向運動，二是吊著貨物沿旋臂水平運動現(xiàn)天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛，同時又啟動天車上的起吊電動機，使貨物沿豎直方向做勻減速運動此時，我們站在地面上觀察到貨物運動的軌跡可能是下圖中的()解析：選D.由于貨物在水平方向做勻速運動，在豎直方向做勻減速運動，故貨物所受的合外力豎直向下，由曲線運動的特點：所受的合外力要指向軌跡凹側可知，對應的運動軌跡可能為D.3在河面上方10 m的岸上有人用長繩拴住一條小船，開始時繩與水面的夾角為30°.人以恒定的速率v2.5 m/s水平向左拉繩，使小船靠岸，那么()A船受到的合外力為零B3 s時繩與水面的夾角為60°C3 s時小船的速率為3.75 m/sD3 s時小船距離岸邊7.5 m解析：選D.設繩子與水面的夾角為，根據(jù)運動的合成與分解，船的速度v1，當增大時，v1增大，船做加速運動，船受到向左的合外力，選項A錯誤；開始時，滑輪到船的繩長l20 m，3 s時間內(nèi)繩子縮短lvt7.5 m，故3 s時滑輪到船的繩長l1ll12.5 m，繩子與水面的夾角滿足sin 1，解得153°，選項B錯誤；根據(jù)v1，當53°時，v14.17 m/s，選項C錯誤；3 s時小船距離岸邊xl1cos 17.5 m，選項D正確4.2016年9月24日，中華龍舟大賽(昆明·滇池站)開賽，吸引上萬名市民來到滇池邊觀戰(zhàn)如圖所示，假設某龍舟隊在比賽前劃向比賽點的途中要渡過288 m寬、兩岸平直的河，河中水流的速度恒為v水5.0 m/s.龍舟從M處開出后實際沿直線MN到達對岸，若直線MN與河岸成53°角，龍舟在靜水中的速度大小也為5.0 m/s，已知sin 53°0.8，cos 53°0.6，龍舟可看做質點則龍舟在水中的合速度大小v和龍舟從M點沿直線MN到達對岸所經(jīng)歷的時間t分別為()Av6.0 m/s，t60 sBv6.0 m/s，t72 sCv5.0 m/s，t72 s Dv5.0 m/s，t60 s解析：選A.設龍舟頭與航線MN之間的夾角為，船速、水速與龍舟在水中的合速度如圖所示，由幾何知識得53°，龍舟在水中的合速度大小v6.0 m/s.航線MN的長度為L 360 m，故龍舟從M點沿直線MN到達對岸所經(jīng)歷的時間為t60 s.5.(2018·天津河西區(qū)月考)如圖所示，A、B是兩個游泳運動員，他們隔著水流湍急的河流站在岸邊，A在上游的位置，且A的游泳技術比B好，現(xiàn)在兩個人同時下水游泳，要求兩個人盡快在河中相遇，試問應采取下列哪種方式比較好()AA、B均向對方游(即沿圖中虛線方向)而不考慮水流作用BB沿圖中虛線向A游；A沿圖中虛線偏上方向游CA沿圖中虛線向B游；B沿圖中虛線偏上方向游DA、B均沿圖中虛線偏上方向游；A比B更偏上一些解析：選A.游泳運動員在河里游泳時同時參與兩種運動，一是被水沖向下游，二是沿自己劃行方向的劃行運動游泳的方向是人相對于水的方向選水為參考系，A、B兩運動員只有一種運動，由于兩點之間線段最短，所以選A.6.一個半徑為R的半圓柱體沿水平方向向右以速度v勻速運動在半圓柱體上擱置一根豎直桿，此桿只能沿豎直方向運動，如圖所示當桿與半圓柱體的接觸點P與柱心的連線與豎直方向的夾角為時，豎直桿運動的速度為()A.Bvtan Cvcos Dvsin 解析：選B.豎直桿運動的速度(實際速度)vP是接觸點沿切線方向的速度與半圓柱體速度的合速度，如圖，根據(jù)速度的合成，運用平行四邊形定則，得vPvtan ，故B正確二、多項選擇題7(2018·蘇州模擬)如圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運動，其vt圖象如圖乙所示，人頂桿沿水平地面運動的xt圖象如圖丙所示若以地面為參考系，下列說法中正確的是()A猴子的運動軌跡為直線B猴子在2 s內(nèi)做勻變速曲線運動Ct0時猴子的速度大小為8 m/sDt2 s時猴子的加速度大小為4 m/s2解析：選BD.由題圖乙、丙看出，猴子在豎直方向做初速度vy8 m/s、加速度a4 m/s2的勻減速直線運動，人在水平方向做速度vx4 m/s的勻速直線運動，故猴子的初速度大小為v m/s4 m/s，方向與合外力方向不在同一條直線上，故猴子做勻變速曲線運動，故選項B正確，A、C均錯誤；由題圖乙、丙可得，t2 s時，ay4 m/s2，ax0，則合加速度大小a合4 m/s2，故選項D正確8.(2018·江蘇泰州中學高三模擬)一質點在xOy平面內(nèi)運動軌跡如圖所示，下列判斷正確的是()A質點沿x方向可能做勻速運動B質點沿y方向可能做變速運動C若質點沿y方向始終勻速運動，則x方向可能先加速后減速D若質點沿y方向始終勻速運動，則x方向可能先減速后反向加速解析：選BD.質點做曲線運動過程中合力指向軌跡凹的一側，則加速度大致指向軌跡凹的一側，由圖可知：加速度方向指向弧內(nèi)，x軸方向有分加速度，所以x軸方向不可能勻速，y方向可能有分加速度，故質點沿y方向可能做變速運動，A錯誤，B正確；質點在x方向先沿正方向運動，后沿負方向運動，最終在x軸方向上的位移為零，所以x方向不能一直加速運動，也不能先加速后減速，只能先減速后反向加速，故C錯誤，D正確9船在靜水中的速度v1和水速v2一定，過河的最短時間為t1，用最短的位移過河的時間是t2，則下列說法正確的是()A若v1>v2，則B若v1>v2，則C若v1<v2，則D若v1<v2，則解析：選AD.設河寬為d，則用最短時間過河時，船頭垂直河岸，t1.若v1>v2，船過河位移最短時，船的合速度垂直河岸，v，t2，解得，選項A正確，B錯誤；若v1<v2，小船不可能垂直河岸過河要使過河位移最短，根據(jù)合運動是相互獨立的兩個分運動的疊加，當v1和v2的合速度v的方向與河岸方向的夾角最大時，小船過河的位移最短當速度v1與合速度v垂直時，最大，此時合位移s，合速度v，sin ，解得t2，故，選項C錯誤，D正確10.如圖所示，一塊橡皮用細線懸掛于O點，現(xiàn)用一枝鉛筆貼著細線的左側水平向右以速度v勻速移動，運動過程中保持鉛筆的高度不變，懸掛橡皮的那段細線保持豎直，則在鉛筆未碰到橡皮前，橡皮的運動情況是()A橡皮在水平方向上做勻速運動B橡皮在豎直方向上做加速運動C橡皮的運動軌跡是一條直線D橡皮在圖示虛線位置時的速度大小為v解析：選AB.懸掛橡皮的細線一直保持豎直，說明橡皮水平方向具有和鉛筆一樣的速度，A正確；在豎直方向上，橡皮的速度等于細線收縮的速度，把鉛筆與細線接觸的地方的速度沿細線方向和垂直細線方向分解，沿細線方向的分速度v1vsin ，增大，沿細線方向的分速度增大，B正確；橡皮的加速度向上，與初速度不共線，所以做曲線運動，C錯誤；橡皮在題圖虛線位置時的速度vtv，D錯誤三、非選擇題11.如圖所示，一艘輪船正在以4 m/s的速度沿垂直于河岸方向勻速渡河，河中各處水流速度都相同，其大小為v13 m/s，行駛中，輪船發(fā)動機的牽引力與船頭朝向的方向相同某時刻發(fā)動機突然熄火，輪船牽引力隨之消失，輪船相對于水的速度逐漸減小，但船頭方向始終未發(fā)生變化求：(1)發(fā)動機未熄火時，輪船相對于靜水行駛的速度大小(2)發(fā)動機熄火后，輪船相對于河岸速度的最小值解析：(1)發(fā)動機未熄火時，輪船運動速度v與水流速度v1方向垂直，如圖所示，故此時船相對于靜水的速度v2的大?。簐2 m/s5 m/s，設v與v2的夾角為，則cos 0.8.(2)熄火前，船的牽引力沿v2的方向，水的阻力與v2的方向相反，熄火后，牽引力消失，在阻力作用下，v2逐漸減小，但其方向不變，當v2與v1的矢量和與v2垂直時，輪船的合速度最小，則vminv1cos 3×0.8 m/s2.4 m/s.答案：(1)5 m/s(2)2.4 m/s12.(2018·無錫模擬)一輛車通過一根跨過定滑輪的輕繩提升一個質量為m的重物，開始車在滑輪的正下方，繩子的端點離滑輪的距離是H.車由靜止開始向左做勻加速運動，經(jīng)過時間t繩子與水平方向的夾角為，如圖所示試求：(1)車向左運動的加速度的大?。?2)重物m在t時刻速度的大小解析：(1)車在時間t內(nèi)向左運動的位移：x由車做勻加速運動得：xat2解得：a.(2)車的速度：v車at由運動的分解知識可知，車的速度v車沿繩的分速度與重物m的速度相等，即：v物v車cos 解得：v物.答案：(1)(2)