2019年高三物理一轮达标训练--曲线运动运动的合成与分解(含解析)

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2019年高三物理一轮达标训练--曲线运动运动的合成与分解(含解析)

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1 曲线运动 运动的合成与分解
 
选择题(1~5题为单项选择题,6~8题为多项选择题)
1.如图1所示,水平桌面上一小铁球沿直线运动。若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁,下列关于小球运动的说法正确的是(  )
 
图1
 A.磁铁放在A处时,小铁球做匀速直线运动
 B.磁铁放在A处时,小铁球做匀加速直线运动
 C.磁铁放在B处时,小铁球做匀速圆周运动
 D.磁铁放在B处时,小铁球做变加速曲线运动
 解析 磁铁放在A处时,小铁球做变加速直线运动,选项A、B错误;磁铁放在B处时,小铁球做变加速曲线运动,选项C错误,D正确。
 答案 D
2.如图2所示,某登陆舰船头垂直海岸从A点出发,分别沿路径AB、AC在演练岛屿的BC两点登陆。已知登陆舰在静水中速度恒定且大于水速,则下列说法正确的是(  )
 
图2
 A.沿AC航行所用时间较长
 B.沿AC航行时水速较大
 C.实际航速两次大小相等
 D.无论船头方向如何,登陆舰都无法在A点正对岸登陆
 解析 由航行时间t=dv船可知,两次航行时间相等,沿AC航行沿水流方向的位移大,说明此过程的水速度大,故A错误,B正确;根据速度的合成可知,实际航速两次大小不相等,故C错误;当船头偏向上游时,可以在A点正对岸登陆,故D错误。
 答案 B
3.在某次杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动,同时人顶着直杆以速度v0水平匀速运动,经过时间t,猴子沿杆向上运动的高度为h,人顶杆沿水平地面运动的距离为x,如图3所示。关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是(  )
 
图3
 A.猴子相对于地面的运动轨迹为直线
 B.猴子相对于地面做变加速曲线运动
 C.t时刻猴子相对于地面的速度大小为v0+at
 D.t时间内猴子相对于地面的位移大小为x2+h2
 解析 猴子在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,猴子所受合力方向与运动方向不在一条直线上,所以猴子相对于地面的运动轨迹为曲线,选项A错误;因为猴子受到的合外力恒定(合加速度恒定),所以猴子相对于地面做匀变速曲线运动,选项B错误;t时刻猴子相对于地面的速度大小为v=v20+(at)2,选项C错误;t时间内猴子相对于地面的位移大小为s=x2+h2,选项D正确。
 答案 D
4.(2017•衡阳联考)如图4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t1∶t2为(  )
 
图4
 A.2∶1   B.1∶2 C.1∶3 D.1∶(2-1)
 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t1∶t2=ABv∶AFv=2∶1。
 答案 A
5.某物理兴趣小组的同学在研究运动的合成和分解时,驾驶一艘快艇进行了实地演练。如图5所示,在宽度一定的河中的O点固定一目标靶,经测量该目标靶距离两岸的最近距离分别为MO=15 m、NO=12 m,水流的速度平行河岸向右,且速度大小为v1=8 m/s,快艇在静水中的速度大小为v2=10 m/s。现要求快艇从图示中的下方河岸出发完成以下两个过程:第一个过程以最短的时间运动到目标靶;第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸,则下列说法正确的是(  )
 
图5
 A.快艇的出发点位于M点左侧8 m处
 B.第一个过程所用的时间约为1.17 s
 C.第二个过程快艇的船头方向应垂直河岸
 D.第二个过程所用的时间为2 s
 解析 快艇在水中一方面航行前进,另一方面随水流向右运动,当快艇的速度方向垂直于河岸时,到达目标靶的时间最短,所以到达目标靶所用时间t=MOv2=1.5 s,快艇平行河岸向右的位移为x=v1t=12 m,则出发点应位于M点左侧12 m处,A、B错误;第二个过程要求位移最小,因此快艇应垂直到达对岸,则船头应指向河岸的上游,C错误;要使快艇由目标靶到达正对岸,快艇的位移为12 m,快艇的实际速度大小为v=v22-v21=6 m/s,所用的时间为t′=NOv=2 s,D正确。
 答案 D
6.下列说法正确的是(  )
 A.物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动
 B.物体在变力作用下一定是做曲线运动
 C.物体做曲线运动,沿垂直速度方向的合力一定不为零
 D.两个直线运动的合运动一定是直线运动
 解析 物体是否做曲线运动,取决于物体所受合外力方向与物体运动方向是否共线,只要两者不共线,无论物体所受合外力是恒力还是变力,物体都做曲线运动,若两者共线,则物体做直线运动,选项A正确,B错误;由垂直速度方向的力改变速度的方向,沿速度方向的力改变速度的大小可知,C正确;两个直线运动的合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动,选项D错误。
 答案 AC
7.(2018•河南豫东、豫北十校联考)如图6,在河水速度恒定的小河中,一小船保持船头始终垂直河岸从一侧岸边向对岸行驶,船的轨迹是一个弯曲的“S”形,则(  )
 
图6
 A.小船垂直河岸的速度大小恒定不变
 B.小船垂直河岸的速度大小先增大后减小
 C.与船以出发时的速度匀速过河相比,过河时间长了
 D.与船以出发时的速度匀速过河相比,过河时间短了
 解析 船在沿河岸的方向上做匀速直线运动,即在相同的时间间隔内,在河岸方向上的位移是相同的;在垂直于河岸的方向上,在相等的时间间隔内(参照船在沿河岸方向上的时间),开始时位移的变化逐渐增大再逐渐减小,所以速度先增大后减小;因中间那段时间速度较大,所以与船保持恒定的初始速度过河相比过河时间短了,选项B、D正确。
 答案 BD
8.如图7所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为f,当轻绳与水面的夹角为θ时,船的速度为v,人的拉力大小为F,则此时(  )
 
图7
 A.人拉绳行走的速度为vcos θ
 B.人拉绳行走的速度为vcos θ
 C.船的加速度为Fcos θ-fm
 D.船的加速度为F-fm
 解析 船的运动产生了两个效果:一是使滑轮与船间的绳缩短,二是使绳绕滑轮顺时针转动,因此将船的速度按如图所示进行分解,人拉绳行走的速度v人=v∥=vcos θ,选项A正确,B错误;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θ角,因此Fcos θ-f=ma,解得a=Fcos θ-fm,选项C正确,D错误。
 
 答案 AC

 

 

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