2022年高三物理練習(xí) 曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解 新人教版命 題 設(shè) 計(jì)難度目標(biāo) 題號(hào) 較易中等稍難單一目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的合成1910運(yùn)動(dòng)的分解3、611曲線運(yùn)動(dòng)24綜合目標(biāo)對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的綜合理解5、78121.如圖1所示，某人游珠江，他以一定速度面部始終垂直河岸向?qū)Π队稳ソ懈魈幩魉俣认嗟?，他游過(guò)的路程、過(guò)河所用的時(shí)間與水速的關(guān)系是 ()A水速大時(shí)，路程長(zhǎng)，時(shí)間長(zhǎng)B水速大時(shí)，路程長(zhǎng)，時(shí)間短C水速大時(shí)，路程長(zhǎng)，時(shí)間不變 圖1D路程、時(shí)間與水速無(wú)關(guān)解析：游泳者相對(duì)于岸的速度為他相對(duì)于水的速度和水流速度的合速度，水流速度越大，其合速度與岸的夾角越小，路程越長(zhǎng)，但過(guò)河時(shí)間t，與水速無(wú)關(guān)，故A、B、D均錯(cuò)誤，C正確答案：C2在地面上觀察下列物體的運(yùn)動(dòng)，其中物體一定做曲線運(yùn)動(dòng)的是 ()A向東運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受到一個(gè)向西的力的作用B正在豎直上升的氣球突然遭遇一陣北風(fēng)C河水勻速流動(dòng)，正在河里勻速駛向?qū)Π兜钠在勻速行駛的列車上，相對(duì)列車水平向后拋出的一個(gè)小球解析：A：質(zhì)點(diǎn)仍做直線運(yùn)動(dòng)；B：氣球的運(yùn)動(dòng)方向與受力方向不共線，做曲線運(yùn)動(dòng)；C：兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍是勻速直線運(yùn)動(dòng)；D：若小球相對(duì)車向后拋出的速度與車前進(jìn)的速度大小相同，則小球相對(duì)地面的速度為零，故做自由落體運(yùn)動(dòng)，為直線運(yùn)動(dòng)答案：B3.A、B兩物體通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的輕繩相連放在水平面上，現(xiàn)物體A以v1 的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩被拉成與水平面夾角分別是、時(shí)，如圖2所示物體B的運(yùn)動(dòng)速度vB為(繩始終有拉力) () 圖2Av1sin/sinBv1cos/sin Cv1sin/cos Dv1cos/cos解析：設(shè)物體B的運(yùn)動(dòng)速度為vB，此速度為物體B合運(yùn)動(dòng)的速度，根據(jù)它的實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果，兩分運(yùn)動(dòng)分別為：沿繩收縮方向的分運(yùn)動(dòng)，設(shè)其速度為v繩B；垂直繩方向的圓周運(yùn)動(dòng)，速度分解如圖所示，則有vB=物體A的合運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的速度為v1，它也產(chǎn)生兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)效果，分別是：沿繩伸長(zhǎng)方向的分運(yùn)動(dòng)，設(shè)其速度為v繩A；垂直繩方向的圓周運(yùn)動(dòng)，它的速度分解如圖所示，則有v繩A=v1cos由于對(duì)應(yīng)同一根繩，其長(zhǎng)度不變，故：v繩Bv繩A根據(jù)三式解得：vBv1cos/cos.選項(xiàng)D正確答案：D4.如圖3所示為一個(gè)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的軌跡示意圖，已知在B點(diǎn)時(shí)的速度與加速度相互垂直，則下列說(shuō)法中正確的是 ()AD點(diǎn)的速率比C點(diǎn)的速率大BA點(diǎn)的加速度與速度的夾角小于90° 圖3CA點(diǎn)的加速度比D點(diǎn)的加速度大D從A到D加速度與速度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)，合力的大小方向均不變，加速度不變，故C錯(cuò)誤；由B點(diǎn)速度與加速度相互垂直可知，合力方向與B點(diǎn)切線垂直且向下，故質(zhì)點(diǎn)由C到D過(guò)程，合力做正功，速率增大，A正確；A點(diǎn)的加速度方向與過(guò)A的切線也即速度方向夾角大于90°，B錯(cuò)誤；從A到D加速度與速度的夾角一直變小，D錯(cuò)誤答案：A5質(zhì)量為m的物體，在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，保持F1、F2不變，僅將F3的方向改變90°(大小不變)后，物體可能做 ()A加速度大小為的勻變速直線運(yùn)動(dòng)B加速度大小為的勻變速直線運(yùn)動(dòng)C加速度大小為的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D勻速直線運(yùn)動(dòng)解析：物體在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，必有F3與F1、F2的合力等大反向，當(dāng)F3大小不變，方向改變90°時(shí)，F(xiàn)1、F2的合力大小仍為F3，方向與改變方向后的F3夾角為90°，故F合F3，加速度a，但因不知原速度方向與F合的方向間的關(guān)系，故C選項(xiàng)正確答案：C6(xx·江蘇高考)在無(wú)風(fēng)的情況下，跳傘運(yùn)動(dòng)員從水平飛行的飛機(jī)上跳傘，下落過(guò)程中受到空氣阻力，如圖4所示的描繪下落速度的水平分量大小vx、豎直分量大小vy與時(shí)間t的圖象，可能正確的是 ()圖4解析：跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中受到重力，其大小不變，方向豎直向下，還受到空氣阻力，其始終與速度反向，大小隨速度的增大而增大，反之則減小在水平方向上，運(yùn)動(dòng)員受到的合力是空氣阻力在水平方向上的分力，故可知運(yùn)動(dòng)員在水平方向上做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)在豎直方向上運(yùn)動(dòng)員在重力與空氣阻力的共同作用下先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)由以上分析結(jié)合vt圖象的性質(zhì)可知只有B正確答案：B7.如圖5所示，用一根長(zhǎng)桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來(lái)提升重物M，長(zhǎng) 桿的一端放在地上通過(guò)鉸鏈聯(lián)結(jié)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，繞過(guò)兩個(gè)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(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度緩緩轉(zhuǎn)至水平位置(轉(zhuǎn)過(guò)了90°角)，此過(guò)程中下述說(shuō)法中正確的是 ()A重物M做勻速直線運(yùn)動(dòng)B重物M做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C重物M的最大速度是lD重物M的速度先減小后增大解析：由題知，C點(diǎn)的速度大小為vCl，設(shè)vC與繩之間的夾角為，把vC沿繩和垂直繩方向分解可得，v繩vCcos，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中先減小到零再反向增大，故v繩先增大后減小，重物M做變加速運(yùn)動(dòng)，其最大速度為l，C正確答案：C8.質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點(diǎn)在xy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6所示，下列說(shuō)法正確的是 ()A質(zhì)點(diǎn)的初速度為4 m/sB質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3 NC質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直 圖6D2 s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6 m/s解析：由x方向的速度圖象可知，在x方向的加速度為1.5 m/s2，受力Fx3 N，由y方向的位移圖象可知在y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為vy4 m/s，受力Fy0.因此質(zhì)點(diǎn)的初速度為5 m/s，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；受到的合外力為3 N，B選項(xiàng)正確；顯然，質(zhì)點(diǎn)初速度方向與合外力方向不垂直，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；2 s末質(zhì)點(diǎn)速度應(yīng)該為v m/s2 m/s，D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：B9.民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一騎射項(xiàng)目如圖7所示，運(yùn)動(dòng)員騎在奔跑的馬上，彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo)假設(shè)運(yùn)動(dòng)員騎馬奔馳的速度為v1，運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的弓箭速度為v2，跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d.要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時(shí)間最短，則 ()A運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為B運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為C箭射到固定目標(biāo)的最短時(shí)間為D箭射到固定目標(biāo)的最短時(shí)間為解析：要想以箭在空中飛行的時(shí)間最短的情況下?lián)糁心繕?biāo)，v2必須垂直于v1，并且v1、v2的合速度方向指向目標(biāo)，如圖所示，故箭射到目標(biāo)的最短時(shí)間為，C對(duì)，D錯(cuò)；運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為，又sv1tv1·，故，A、B錯(cuò)誤答案：C10.如圖8所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車A，小車下裝有吊著物體B的吊鉤，在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間的距離以dH2t2(式中H為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化，則物體做 ()A速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng) 圖8B速度大小增加的直線運(yùn)動(dòng)C加速度大小、方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng)D加速度大小、方向均變化的曲線運(yùn)動(dòng)解析：物體B參與了兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，由豎直方向A、B間的距離dH2t2類比初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律xat2可知物體B勻加速上升，加速度a4 m/s2，因此物體B在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)答案：C二、計(jì)算題(本題共2小題，共30分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11. (14分)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，如圖9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)刻速度的大小 圖9解析：(1)汽車在時(shí)間t內(nèi)向左走的位移：xHcot又汽車勻加速運(yùn)動(dòng)xat2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cos得v物.答案：(1)(2)12(16分)寬9 m的成形玻璃以2 m/s的速度連續(xù)不斷地向前行進(jìn)，在切割工序處，金剛割刀的速度為10 m/s，為了使割下的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形，則：(1)金剛割刀的軌道應(yīng)如何控制？(2)切割一次的時(shí)間多長(zhǎng)？解析：(1)由題目條件知，割刀運(yùn)動(dòng)的速度是實(shí)際的速度，所以為合速度其分速度的效果是恰好相對(duì)玻璃垂直切割設(shè)割刀的速度v2的方向與玻璃板運(yùn)動(dòng)速度v1的方向之間的夾角為，如圖所示要保證割下均是矩形的玻璃板，則由v2是合速度得v1v2cos所以cos，即arccos所以，要割下矩形玻璃板，割刀速度方向與玻璃板運(yùn)動(dòng)速度方向成arccos角(2)切割一次的時(shí)間t s0.92 s答案：(1)割刀速度方向與玻璃板運(yùn)動(dòng)速度方向成arccos角(2)0.92 s