2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動 萬有引力與航天 課時達(dá)標(biāo)10 曲線運(yùn)動 運(yùn)動的合成與分解.doc

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2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動 萬有引力與航天 課時達(dá)標(biāo)10 曲線運(yùn)動 運(yùn)動的合成與分解 [解密考綱]考查曲線運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡的判斷、運(yùn)動的合成與分解和關(guān)聯(lián)速度問題． 1．圖示是α粒子(氦原子核)被重金屬原子核散射的運(yùn)動軌跡，M、N、P、Q是軌跡上的四點(diǎn)，在散射過程中可以認(rèn)為重金屬原子核靜止不動．圖中所標(biāo)出的α粒子在各點(diǎn)處的加速度方向正確的是 (　C　) A．M點(diǎn) B．N點(diǎn) C．P點(diǎn) D．Q點(diǎn) 解析　由庫侖定律，可得兩點(diǎn)電荷間的庫侖力的方向在兩者的連線上，同種電荷相互排斥．由牛頓第二定律知，加速度方向與合外力方向相同．選項(xiàng)C正確． 2．(xx上海徐匯調(diào)研)“蛟龍?zhí)枴痹谙聺撨^程中遇到水平方向海流的作用，若水平方向的海流速度越大，則“蛟龍?zhí)枴?　C　) A．下潛的時間越長 B．下潛的時間越短 C．下潛的總位移越大 D．下潛至7 000 m深度時的合速度越小 解析　根據(jù)運(yùn)動的等時性和獨(dú)立性可知，“蛟龍?zhí)枴毕聺撨^程中豎直方向的運(yùn)動不受水平方向海流的影響，所以下潛的時間不變，選項(xiàng)A、B錯誤；若水平方向的海流速度越大，則“蛟龍?zhí)枴彼椒较虻奈灰圃酱?，下潛的總位移也就越大，選項(xiàng)C正確；根據(jù)v＝，若海流速度越大，“蛟龍?zhí)枴钡乃椒炙俣葀x也就越大，則“蛟龍?zhí)枴毕聺撝梁５讜r合速度也越大，選項(xiàng)D錯誤． 3．如圖所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向運(yùn)動，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板為參照物(　D　) A．帆船朝正東方向航行，速度大小為v B．帆船朝正西方向航行，速度大小為v C．帆船朝南偏東45方向航行，速度大小為v D．帆船朝北偏東45方向航行，速度大小為v 解析　以帆板為參照物，帆船有向東運(yùn)動的分速度，大小為v，也有向北運(yùn)動的分速度，大小為v，因此帆船相對帆板運(yùn)動的速度為v′＝＝v，方向朝北偏東45，選項(xiàng)D正確． 4．(xx河南豫東、豫北十校聯(lián)考)(多選)如圖，在河水速度恒定的小河中，一小船保持船頭始終垂直河岸從一側(cè)岸邊向?qū)Π缎旭?，船的軌跡是一個彎曲的“S”形，則(　BD　) A．小船垂直河岸的速度大小恒定不變 B．小船垂直河岸的速度大小先增大后減小 C．與船以出發(fā)時的速度勻速過河相比，過河時間長了 D．與船以出發(fā)時的速度勻速過河相比，過河時間短了 解析　由于河水速度恒定，小船做曲線運(yùn)動的加速度方向必定垂直河岸，由題圖可知，前一階段，加速度與小船航行速度同方向，小船航行速度增加，后一階段，加速度與小船航行速度反方向，小船航行速度減小，故選項(xiàng)A錯誤，B正確；容易知道，小船垂直河岸運(yùn)動的平均速度大于船出發(fā)時的速度，故選項(xiàng)C錯誤，D正確． 5．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，同時人頂著直桿以速度v0水平勻速移動，經(jīng)過時間t，猴子沿桿向上移動的高度為h，人頂桿沿水平地面移動的距離為x，如圖所示．關(guān)于猴子的運(yùn)動情況，下列說法中正確的是 (　D　) A．相對地面做勻速直線運(yùn)動 B．相對地面做勻加速直線運(yùn)動 C．t時刻猴子對地速度的大小為v0＋at D．t時間內(nèi)猴子對地的位移大小為 解析　猴子的運(yùn)動是沿豎直桿向上的勻加速直線運(yùn)動和水平方向的勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動，猴子相對地面的運(yùn)動軌跡為拋物線，即猴子相對地面做勻加速曲線運(yùn)動，選項(xiàng)A、B錯誤；t時刻猴子對地速度的大小為v＝，選項(xiàng)C錯誤；t時間內(nèi)猴子對地的位移大小為s＝，選項(xiàng)D正確． 6．(多選)某人渡河，他以一定速度向?qū)Π队稳ィ阎颂幒拥膶挾葹閐，水流速度為v1，人在靜水中的游泳速度為v2，要使人在渡河過程中所行路程s最短，則(　AC　) A．當(dāng)v1＜v2時，s＝d B．當(dāng)v1＜v2時，s＝d C．當(dāng)v1＞v2時，s＝d D．當(dāng)v1＞v2時，s＝d 解析　當(dāng)v1＜v2時，人通過調(diào)整游泳方向，可使其合運(yùn)動垂直河岸方向，則人通過的路程為d，選項(xiàng)A正確，B錯誤；當(dāng)v1＞v2時，合速度方向與水速夾角最大時通過的位移最短，則＝，解得s＝d，選項(xiàng)C正確，D錯誤． 7．如圖所示，民族運(yùn)動會上有一個騎射項(xiàng)目，運(yùn)動員騎在奔馳的馬背上沿跑道AB運(yùn)動，拉弓放箭射向他左側(cè)的固定目標(biāo)．假設(shè)運(yùn)動員騎馬奔馳的速度為v1，運(yùn)動員靜止時射出的箭速度為v2，跑道離固定目標(biāo)的最近距離OA＝d.若不計(jì)空氣阻力的影響，要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時間最短，則(　B　) A．運(yùn)動員放箭處離目標(biāo)的距離為d B．運(yùn)動員放箭處離目標(biāo)的距離為d C．箭射到靶的最短時間為 D．箭射到靶的最短時間為 解析　要想在最短時間內(nèi)射中目標(biāo)，運(yùn)動員放射的箭的速度方向應(yīng)與騎馬奔馳的速度v1垂直，如圖所示，則有t＝，s＝vt＝ ，故選項(xiàng)B正確． 8．(多選)如圖所示，人在岸上拉船，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為Ff，當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時，人向左走的速度為v，此時人的拉力大小為F，則 (　BC　) A．船的速度為vcos θ B．船的速度為 C．船的加速度為 D．船的加速度為 解析　對船的速度產(chǎn)生了兩個效果：一是滑輪與船間的繩縮短，二是繩繞滑輪順時針轉(zhuǎn)動，因此將船的速度分解為如圖所示，人拉繩行走的速度等于船沿繩的分速度，即v＝v船cos θ，所以選項(xiàng)A、D錯誤，選項(xiàng)B、C正確． 9．如圖所示，水平面上有一汽車A，通過定滑輪用繩子拉同一水平面的物體B，當(dāng)拉至圖示位置時，兩繩子與水平面的夾角分別為α、β，二者速度分別為vA和vB，則(　C　) A．vA∶vB＝1∶1 B．vA∶vB＝sin α∶sin β C．vA∶vB＝cos β∶cos α D．vA∶vB＝sin α∶cos β 解析　物體B實(shí)際的速度水平向右，根據(jù)它的實(shí)際運(yùn)動效果，兩分運(yùn)動分別為：沿繩收縮方向的分運(yùn)動，設(shè)其速度為v1，垂直繩方向的分運(yùn)動，設(shè)其速度為v2，如圖甲所示， 則有v1＝vBcos β，① 汽車A實(shí)際的速度水平向右，根據(jù)它的實(shí)際運(yùn)動效果，兩分運(yùn)動分別為：沿繩收縮方向的分運(yùn)動，設(shè)其速度為v3，垂直繩方向的分運(yùn)動，設(shè)其速度為v4，如圖乙所示，則有v3＝vAcos α， ② 又因二者沿繩子方向上的速度相等，則有v1＝v3，③ 由①②③式得vA∶vB＝cos β∶cos α.選項(xiàng)C正確． 10．(xx河北石家莊實(shí)驗(yàn)中學(xué)檢測)一輕桿兩端分別固定質(zhì)量為mA和mB的兩個小球A和B(可視為質(zhì)點(diǎn))．將其放在一個光滑球形容器中從位置1開始下滑，如圖所示，當(dāng)輕桿到達(dá)位置2時球A與球形容器球心等高，其速度大小為v1，已知此時輕桿與水平方向成θ＝30角，B球的速度大小為v2，則(　C　) A．v2＝v1 B．v2＝2v1 C．v2＝v1 D．v2＝v1 解析　球A與球形容器球心等高，速度v1方向豎直向下，速度分解如圖所示，有v11＝v1 sin 30＝v1，球B此時速度方向與桿成α＝60角，因此v21＝v2 cos 60＝v2，沿桿方向兩球速度相等，即v21＝v11，解得v2＝v1，選項(xiàng)C正確． 11．(多選)河水的流速隨離河岸距離的變化關(guān)系如圖甲所示，船在靜水中的速度與時間的關(guān)系如圖乙所示，若要使船以最短時間渡河，則(　BD　) A．船渡河的最短時間是60 s B．船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直 C．船在河水中航行的軌跡是一條直線 D．船在河水中的最大速度是5 m/s 解析　由題圖可知河寬d＝300 m，v船＝3 m/s，渡河時間最短時，船頭垂直指向河岸，最短時間t＝＝ s＝100 s，選項(xiàng)A錯誤，選項(xiàng)B正確；因?yàn)樗魉俣仁亲兓?，則合速度也是變化的，故航行軌跡不是直線，故選項(xiàng)C錯誤；由題圖可知，水流速度最大為4 m/s，則船在河水中的最大速度是v＝＝5 m/s，選項(xiàng)D正確． 12．(xx山東濟(jì)南調(diào)研)(多選)甲、乙兩船在同一條河流中同時開始渡河，河寬為H，河水流速為v0，劃船速度均為v，出發(fā)時兩船相距H，甲、乙兩船船頭均與河岸成60角，如圖所示．已知乙船恰好能垂直到達(dá)對岸A點(diǎn)，則下列判斷正確的是(　BD　) A．甲、乙兩船到達(dá)對岸的時間不同 B．v＝2v0 C．兩船可能在未到達(dá)對岸前相遇 D．甲船也在A點(diǎn)靠岸 解析　渡河時間均為，乙能垂直于河岸渡河，對乙船，由vcos 60＝v0，可得v＝2v0，甲船在該時間內(nèi)沿水流方向的位移為(vcos 60＋v0)＝H，剛好到達(dá)A點(diǎn)．綜上所述，選項(xiàng)A、C錯誤，B、D正確． 13．(xx湖北武漢診斷)(多選)如圖所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，通過兩個滑輪后掛上重物M.C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為L，現(xiàn)在桿的另一端用力使其逆時針勻速轉(zhuǎn)動，由豎直位置以角速度ω緩慢轉(zhuǎn)至水平(轉(zhuǎn)過了90角)，在此過程中下列說法正確的是(　CD　) A．重物M做勻速直線運(yùn)動 B．重物M做勻變速直線運(yùn)動 C．重物M的最大速度是ωL D．重物M的速度先增大后減小 解析　與桿垂直的速度v是C點(diǎn)的實(shí)際速度，vx是細(xì)繩的速度，即重物M的速度．vx與v的夾角是θ，vx＝vcos θ，開始時θ減小，則vx增大；當(dāng)桿與細(xì)繩垂直(θ＝0)時，重物M的速度最大，為vmax＝ωL，然后再減小，選項(xiàng)C、D正確． 14．汽車靜止時，車內(nèi)的人從矩形車窗ABCD看到窗外雨滴的運(yùn)動方向如圖圖線①所示．在汽車從靜止開始勻加速啟動階段的t1、t2兩個時刻，看到雨滴的運(yùn)動方向分別如圖線②③所示．E是AB的中點(diǎn)．則(　A　) A．t2＝2t1 B．t2＝t1 C．t2＝t1 D．t2＝t1 解析　汽車靜止時，車內(nèi)的人從矩形車窗ABCD看到窗外雨滴的運(yùn)動方向如圖線①所示，說明雨滴相對于地面做的是豎直向下的直線運(yùn)動，設(shè)雨滴的速度為v0，汽車勻加速運(yùn)動后，在t1時刻，看到的雨滴的運(yùn)動方向如圖線②，設(shè)這時汽車的速度為v1，這時雨滴水平方向相對于汽車的速度大小為v1，方向向左，在t2時刻，設(shè)汽車的速度為v2，則雨滴的運(yùn)動方向如圖線③，雨滴水平方向相對于汽車速度大小為v2，方向水平向左，根據(jù)幾何關(guān)系，＝，＝，得v2＝2v1，汽車做勻加速運(yùn)動，則由v＝at可知，t2＝2t1，選項(xiàng)A正確．