山东专用2020版高考物理一轮复习第四章第1节曲线运动运动的合成与分解练习含解析新人教版.pdf
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1、第 1 节 曲线运动 运动的合成与分解第 1 节 曲线运动 运动的合成与分解 1.(2019海南海口测试)(多选)关于物体所受合外力的方向,下列说法正确的是( AD ) A.物体做速率逐渐增大的直线运动时,其所受外力的方向一定与速度方向相同 B.物体做变速率曲线运动时,其所受外力的方向一定改变 C.物体做变速率圆周运动时,其所受外力的方向一定指向圆心 D.物体做匀速率曲线运动时,其所受外力的方向总是与速度方向垂直 解析:物体做速率逐渐增大的直线运动时,加速度与物体速度同向,又因为合外力与加速度同 向,故 A 正确.物体做变速率曲线运动时,所受合外力的方向不一定改变,B 错误.物体做变速 率圆周
2、运动时,所受合外力沿半径方向的分力提供向心力,合外力垂直半径方向的分力改变 物体的速率,所受合外力一定不指向圆心,C 错误.物体做匀速率曲线运动时,合外力只改变 速度的方向,不改变其大小,故总与速度方向垂直,D 正确. 2. 如图所示,当汽车静止时,车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向 OE 匀速运动.现从 t=0 时汽 车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动,甲启动后 t1时刻,乘客看到雨滴从 B 处离开车窗,乙 启动后 t2时刻,乘客看到雨滴从 F 处离开车窗.F 为 AB 中点.则 t1t2为( A ) A.21B.1 C.1D.1(-1) 解析:由题意可知,在乘客看来,雨滴在竖直方向上做匀速直线
3、运动,在水平方向做匀加速直 线运动,因分运动与合运动具有等时性,则 t1t2=21. 3.(2019重庆调研)如图所示,某河段两岸平行,河水越靠近河中央水流速度越大.一条小船 (可视为质点)沿垂直于河岸的方向航行,它在静水中航行速度为v,沿河岸向下及垂直河岸建 立直角坐标系 xOy,则该船渡河的大致轨迹正确的是( C ) 解析:小船在垂直于河岸方向做匀速直线运动,平行河岸方向先做加速运动后做减速运动,因 此合速度方向与河岸间的夹角先减小后增大,即运动轨迹的切线方向与 x 轴的夹角先减小后 增大,C 项正确. 4.物体在xOy平面内做曲线运动,从t=0时刻起,在x轴方向的位移图像和y轴方向的速度
4、图 像如图所示,则( B ) A.物体的初速度沿 x 轴的正方向 B.物体的初速度大小为 5 m/s C.t=2 s 时物体的速度大小为 0 D.物体所受合力沿 y 轴的正方向 解析:由 x 轴方向的位移图像可知物体沿 x 轴匀速运动,根据斜率可得 vx=4 m/s.由 y 轴方向 的速度图像可知=3 m/s,ay=-1.5 m/s2,故物体的初速度大小 v0=5 m/s,设方向 与 x 轴成角,有 tan = ,=37,故 A 错误,B 正确;当 t=2 s 时,由图像知 vy=0,则 v=vx0,C 错误;因 ax=0,ay=-1.5 m/s2,所以 a=ay=-1.5 m/s2,则 F合
5、沿 y 轴负方向,D 错误. 5. (2018山东菏泽期中测试)(多选)如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图, 已 知物体在 B 点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法中正确的是( AB ) A.C 点的速率大于 B 点的速率 B.A 点的加速度等于 C 点的加速度 C.C 点的速率小于 B 点的速率 D.从 A 点到 C 点加速度与速度的夹角先增大后减小,速率是先减小后增大 解析:质点做匀变速曲线运动,B 到 C 点的加速度方向与速度方向夹角小于 90,由动能定理 可得,C 点的速率比 B 点速率大,故 A 正确,C 错误;质点做匀变速曲线运动,则加速度不变,所 以质点经过 C 点
6、时的加速度与 A 点相同,故 B 正确;若质点从 A 运动到 C,质点运动到 B 点时 速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则有 A 点速度与加速度方向夹角大于 90,质点做减 速运动;B,C 点之间的加速度方向与速度方向夹角小于 90,质点的速度增大,故 D 错误. 6.(2019河北石家庄质检)小船过河时,船头与上游河岸夹角为,其航线恰好垂直于河岸, 已知船在静水中的速度为 v,现水流速度稍有增大,为保持航线不变,且能准时到达河对岸,下 列措施中可行的是( B ) A.减小角,减小船速 vB.减小角,增大船速 v C.增大角,增大船速 vD.增大角,减小船速 v 解析: 由题意可知,船在静水
7、中的速度为v,其航线恰好垂直于河岸,当水流速度v水稍有增大, 变成v水,为保持航线不变,且准时到达对岸,即v合大小方向都不变,那么船速由v变成v, 如图所示,可得减小,v 变大,选项 B 正确. 7.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 Fx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( C ) A.04 s 内物体的运动轨迹是一条直线 B.04 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
8、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:由图知在 02 s 内物体只受到 x 轴方向上的作用力,做加速度 ax=2 m/s2的匀加速直线 运动,在 24 s 内物体只受到 y 轴方向上的作用力,做初速度 vx=4 m/s、加速度 ay=2 m/s2的 类平抛运动,故 C 正确. 8.(多选)如图所示,民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驰的马背上沿跑道 AB 运动, 拉弓放箭射向他左侧的固定目标.假设运动员骑马奔驰的速度为 v1,运动员静止时射出的箭 的速度为 v2,跑道离固定目标的最近距离为 d.若不计空气阻力的影响,要想命
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