2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 4.1曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解課時(shí)強(qiáng)化作業(yè).doc

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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 4.1曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解課時(shí)強(qiáng)化作業(yè) 一、選擇題 1．如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)從M點(diǎn)到N點(diǎn)，當(dāng)它通過(guò)P點(diǎn)時(shí)，其速度v和加速度a的方向可能正確的是(　　) 解析：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其速度方向沿某點(diǎn)的切線方向，而加速度方向即合外力方向指向曲線的凹側(cè)，故選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)A、C正確． 答案：AC 2．一質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)，則在這段時(shí)間內(nèi)(　　) A．速度一定不斷改變，加速度也一定不斷改變 B．速度一定不斷改變，加速度可以不變 C．速度可以不變，加速度一定不斷改變 D．速度可以不變，加速度也可以不變 解析：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向不斷改變，加速度一定不為零，但加速度可能改變也可能不變，所以做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，可能是勻變速運(yùn)動(dòng)也可能是非勻變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確． 答案：B 3.如圖所示為質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖，且質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的速率比D點(diǎn)的大 B．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度方向與速度方向的夾角大于90 C．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的加速度比B點(diǎn)的大 D．質(zhì)點(diǎn)從B到E的過(guò)程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小 解析：質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，物體受到恒定外力的作用，由于在D點(diǎn)時(shí)速度方向跟加速度方向垂直，則可知質(zhì)點(diǎn)受到恒定外力的方向，所以質(zhì)點(diǎn)從A到D過(guò)程合外力與速度方向的夾角大于90，質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A、B正確；質(zhì)點(diǎn)的加速度保持恒定，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)從B到E的過(guò)程中加速度與速度方向的夾角一直減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：AB 4．(xx屆洛陽(yáng)市高三月考)一只小船在靜水中的速度大小始終為8 m/s，在流速為4 m/s的河中航行，則河岸上的人能看到船的實(shí)際航速大小可能是(　　) A．4 m/s B．1 m/s C．3 m/s D．14 m/s 解析：速度是矢量，8 m/s的速度與4 m/s的速度進(jìn)行合成，合速度大于等于4 m/s，小于等于12 m/s，在四個(gè)選項(xiàng)中，只有選項(xiàng)A的答案落在這個(gè)范圍以內(nèi)，其余均不符合，因此選項(xiàng)A正確． 答案：A 5．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f，當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時(shí)，船的速度為v，此時(shí)人的拉力大小為F，則此時(shí)(　　) A．人拉繩行走的速度為vcosθ B．人拉繩行走的速度為v/cosθ C．船的加速度為 D．船的加速度為 解析：人通過(guò)繩拉船使船沿水平方向前進(jìn)，船沿水平方向的運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了兩個(gè)效果，一是使滑輪與船間的距離縮短，即沿繩方向分速度．二是繩繞滑輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，即繩與豎直方向夾角減小，而人的行走速度等于船沿繩方向的分速度，如圖乙所示，v人＝vcosθ，故選項(xiàng)A正確；以船為研究對(duì)象，分析受力，由牛頓第二定律得Fcosθ－f＝ma，得a＝，選項(xiàng)C正確． 答案：AC 6．(xx年四川卷)有一條兩岸平直、河水均勻流動(dòng)、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)行駛路線與河岸垂直．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(　　) A. B. C. D. 解析：設(shè)河寬為d，船在靜水中的速度為u，由于去程小船的船頭始終垂直河岸，則去程所用時(shí)間t1＝；由于回程小船的航線始終垂直于河岸，則回程所用時(shí)間t2＝，根據(jù)題意有k＝，解得u＝，故選項(xiàng)B正確． 答案：B 7.如圖所示，套在豎直細(xì)桿上的環(huán)A由跨過(guò)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩與重物B相連．由于B的質(zhì)量較大，故在釋放B后，A將沿桿上升，當(dāng)A環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時(shí)，其上升速度v1≠0，若這時(shí)B的速度為v2，則(　　) A．v2＝v1 B．v2>v1 C．v2≠0 D．v2＝0 解析：A物體和B物體用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，A物體沿桿向上運(yùn)動(dòng)，B物體豎直向下運(yùn)動(dòng)，B物體的速度大小等于A物體的速度沿繩方向的分速度．如圖分解A上升的速度v，v2為沿繩的分速度，v2＝vcosα.當(dāng)A物體上升至與定滑輪的連線處于水平位置時(shí)，α＝90.故v2＝0，即B的速度為零． 答案：D 8.一小船在河中xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，下列判斷正確的是(　　) A．若小船在x方向始終勻速，則在y方向先加速后減速 B．若小船在x方向始終勻速，則在y方向先減速后加速 C．若小船在y方向始終勻速，則在x方向先減速后加速 D．若小船在y方向始終勻速，則在x方向先加速后減速 解析：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力一定指向曲線的凹側(cè)，若小船在x方向始終勻速，則小船在x方向不受外力或所受合外力為零，小船在y方向的外力由曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律和小船的軌跡可知，小船受到合外力先沿y軸負(fù)方向，再沿y軸正方向，在y軸方向先減速后加速．選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；若小船在y軸方向始終勻速，則小船受力在x軸上先沿x軸正方向后沿x軸負(fù)方向．小船在x軸方向的速度先增加后減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確． 答案：BD 9．質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點(diǎn)在x y平面上做曲線運(yùn)動(dòng)，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)的初速度為5 m/s B．質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3 N C．質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直 D．2 s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6 m/s 解析：由x方向的vt圖象可知，在x方向加速度為ax＝1.5 m/s2，受力Fx＝max＝3 N. 由y方向的位移—時(shí)間圖象可知，在y軸方向物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)vy＝4 m/s，F(xiàn)y＝0.因此質(zhì)點(diǎn)的初速度v＝＝5 m/s.故選項(xiàng)A正確；物體受到合外力F＝＝3 N．選項(xiàng)B正確；顯然合外力沿x軸正方向，與初速度方向不垂直，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；2 s末質(zhì)點(diǎn)的速度v2＝ ＝2 m/s.選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：AB 10．一小船在靜水中的速度為3 m/s，它在一條河寬為150 m，水流速度為4 m/s的河流中渡河，則該小船(　　) A．能到達(dá)正對(duì)岸 B．渡河的時(shí)間可能少于50 s C．以最短時(shí)間渡河時(shí)，它沿水流方向的位移大小為200 m D．以最短位移渡河時(shí)，位移大小為150 m 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，選項(xiàng)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＝＝ s＝50 s，所以渡河時(shí)間不能少于50 s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；以最短時(shí)間渡河時(shí)，沿水流方向的位移x＝v水t＝200 m，故選項(xiàng)C正確；如圖所示當(dāng)船的實(shí)際速度方向與船在靜水中的速度方向垂直時(shí)，小船渡河有最短的位移，最小位移s＝，船實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與河岸夾角為θ，sinθ＝＝，故s＝200 m，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：C 二、非選擇題 11.一輛車通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的輕繩子提升一個(gè)質(zhì)量為m的重物，開(kāi)始車在滑輪的正下方，繩子的端點(diǎn)離滑輪的距離是H.車由靜止開(kāi)始向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t繩子與水平方向的夾角為θ，如圖所示，試求： (1)車向左運(yùn)動(dòng)的加速度的大?。? (2)重物m在t時(shí)刻速度的大?。? 解析：(1)汽車在時(shí)間t內(nèi)向左走的位移：x＝， 又汽車勻加速運(yùn)動(dòng)x＝at2 所以a＝＝. (2)此時(shí)汽車的速度v汽＝at＝ 由運(yùn)動(dòng)的分解知識(shí)可知，汽車速度v汽沿繩的分速度與重物m的速度相等，即v物＝v汽cosθ得v物＝. 答案：(1)　(2) 12．如圖所示，一條小船位于200 m寬的河正中A點(diǎn)處，從這里向下游100 m處有一危險(xiǎn)區(qū)，當(dāng)時(shí)水流速度為4 m/s，為了使小船避開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)沿直線到達(dá)對(duì)岸，小船在靜水中的速度至少是多大？ 解析：水流速度是定值，只要保證合速度方向指向?qū)Π段ｋU(xiǎn)區(qū)上游即可，但對(duì)應(yīng)最小值應(yīng)為剛好指向?qū)Π段ｋU(xiǎn)區(qū)邊緣，如圖所示． tanθ＝＝，所以θ＝30， 則v船min＝v水sin30＝2 m/s. 答案：2 m/s 13．如圖所示，一個(gè)長(zhǎng)直輕桿兩端分別固定一個(gè)小球A和B，兩球的質(zhì)量均為m，兩球半徑忽略不計(jì)，桿AB的長(zhǎng)度為l，現(xiàn)將桿AB豎直靠放在豎直墻上，輕輕振動(dòng)小球B，使小球B在水平地面上由靜止向右運(yùn)動(dòng)，求當(dāng)A球沿墻下滑距離為時(shí)A、B兩球的速度vA和vB的大?。?不計(jì)一切摩擦) 解析：A、B兩球速度的分解情況如圖所示，由題意知，θ＝30，由運(yùn)動(dòng)的合成與分解得 vAsinθ＝vBcosθ① 又A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒， 所以mg＝mv＋mv② 由①②解得vA＝，vB＝. 答案：　 14．如圖所示，在豎直平面的xOy坐標(biāo)系中，Oy豎直向上，Ox水平．設(shè)平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風(fēng)力．一小球從坐標(biāo)原點(diǎn)沿Oy方向豎直向上拋出，初速度為v0＝4 m/s，不計(jì)空氣阻力，到達(dá)最高點(diǎn)的位置如圖中M點(diǎn)所示，(坐標(biāo)格為正方形，g＝10 m/s2)求： (1)小球在M點(diǎn)的速度v1； (2)在圖中定性畫(huà)出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡并標(biāo)出小球落回x軸時(shí)的位置N； (3)小球到達(dá)N點(diǎn)的速度v2的大?。? 解析：(1)小球在豎直方向上受到重力作用，以v0＝4 m/s在豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)到達(dá)M時(shí)，其豎直分速度為零，設(shè)從開(kāi)始到M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，在豎直方向上，有v0＝gt1，設(shè)正方形邊長(zhǎng)為l0，則有2t0＝t1. 在水平方向上小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有3s0＝t1，解得v1＝6 m/s. (2)由豎直方向的對(duì)稱性可知，小球再經(jīng)過(guò)t1回到x軸，從O到N點(diǎn)，小球在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，x＝2t1＝12 m，位置N的坐標(biāo)為(12,0)． (3)到N點(diǎn)時(shí)豎直分速度大小為v0＝4 m/s， 水平分速度vx＝a水平tN＝2v1＝12 m/s， 故v2＝＝4 m/s. 答案：(1)6 m/s　(2)見(jiàn)解析　(3)4 m/s