【物理】2020届一轮复习人教版曲线运动　运动的合成与分解作业

【物理】2020届一轮复习人教版曲线运动　运动的合成与分解作业

‎2020届一轮复习人教版 曲线运动　 运动的合成与分解 作业 一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～6为单选，7～10为多选)‎ ‎1. 质点仅在恒力F的作用下，在xOy平面内由坐标原点运动到A点的轨迹如图所示，经过A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿(　　)‎ A．x轴正方向 B．x轴负方向 C．y轴正方向 D．y轴负方向 答案　D 解析　曲线运动的轨迹夹在v0与力中间，所以B、C错误。曲线运动的速度方向无限趋近力的方向，但永远不能达到力的方向，故A错误，D正确。‎ ‎2. 各种大型的货运站中少不了悬臂式起重机，如图所示，该起重机的悬臂保持不动，可沿悬臂“行走”的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿悬臂水平方向运动。现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶，同时又使货物竖直向上做匀减速运动。此时，我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是图中的(　　)‎ 答案　D 解析　货物同时参与两个分运动，水平方向向右匀速，竖直方向匀减速，如图，合速度v与a不在一条直线上，所以货物做曲线运动，且运动轨迹向力的方向弯曲，D正确。‎ ‎3. (2018·洛阳模拟)在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为s，如图所示。关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是(　　)‎ A．相对地面的运动轨迹为直线 B．相对地面做变加速曲线运动 C．t时刻猴子对地速度的大小为v0＋at D．t时间内猴子对地的位移大小为 答案　D 解析　猴子竖直向上做匀加速直线运动，水平向右做匀速直线运动，其合运动是匀变速曲线运动，A、B错误；t时刻猴子对地速度的大小为v＝，C错误；t时间内猴子对地的位移是指合位移，其大小为，D正确。‎ ‎4. 如图所示，某河段两岸平行，越靠近中央水流速度越大。一条小船(可视为质点)沿垂直于河岸的方向航行，它在静水中的速度为v，沿水流方向及垂直于河岸方向建立直角坐标系xOy，则该小船渡河的大致轨迹是(　　)‎ 答案　C 解析　小船沿垂直于河岸的方向航行，它在静水中的速度为v，河水越靠近中央水流速度越大，越接近河岸水流速度越小，相当于小船先具有向下游的加速度，后具有向上游的加速度，结合曲线运动的条件，故C正确。‎ ‎5. (2018·日照模拟)如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为(　　)‎ A. B. C. D. 答案　B 解析　棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒斜向左上，如图所示，合速度v实＝ωL，沿竖直方向的速度分量等于v，即ωLsinα＝v，所以ω＝，故B正确。‎ ‎6. 如图所示，AB杆以恒定角速度ω绕A点在竖直平面内顺时针转动，并带动套在固定水平杆OC上的小环M运动，AO间距离为h。运动开始时AB杆在竖直位置，则经过时间t(小环仍套在AB和OC杆上)，小环M的速度大小为(　　)‎ A. B. C．ωh D．ωhtanωt 答案　A 解析　经过时间t，∠OAB＝ωt，则AM的长度为，则AB杆上与小环M接触的点绕A点的线速度v＝，将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解，垂直于AB杆方向的分速度等于速度v，则小环M的速度v′＝＝，故A正确。‎ ‎7. (2018·宁夏育才中学月考)民族运动会上有一骑射项目如图所示，运动员骑在奔跑的马上，弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离为d。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则(　　)‎ A．运动员放箭处离目标的距离为 B．运动员放箭处离目标的距离为 C．箭射到固定目标的最短时间为 D．箭射到固定目标的最短时间为 答案　BC 解析　要想以箭在空中飞行的时间最短的情况下击中目标，v2必须垂直于v1，并且v1、v2的合速度方向指向目标，如图所示，故箭射到目标的最短时间为，C正确，D错误；运动员放箭处离目标的距离为，又x＝v1t＝v1·，故＝＝，A错误，B正确。‎ ‎8．如图为玻璃自动切割生产线示意图。图中，玻璃以恒定的速度向右运动，两侧的滑轨与玻璃的运动方向平行。滑杆与滑轨垂直，且可沿滑轨左右移动。割刀通过沿滑杆滑动和随滑杆左右移动实现对移动玻璃的切割。要使切割后的玻璃是矩形，以下做法正确的是(　　)‎ A．保持滑杆不动，仅使割刀沿滑杆运动 B．滑杆向左移动的同时，割刀沿滑杆滑动 C．滑杆向右移动的同时，割刀沿滑杆滑动 D．滑杆向右移动的速度必须与玻璃运动的速度相同 答案　CD 解析　割刀实际参与两个分运动，即沿玻璃的运动和垂直玻璃方向的运动，为了割下的玻璃是矩形，割刀相对玻璃的运动速度应垂直玻璃，所以滑杆向右移动的速度必须与玻璃运动的速度相同，故C、D正确。若滑杆不动，割刀相对玻璃向左运动的同时，沿滑杆运动，玻璃割下来不是矩形，故A错误。滑杆向左移动，割刀相对玻璃的水平分速度也向左，玻璃也不会是矩形，故B错误。‎ ‎9．(2018·株洲模拟)在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t＝0时刻起，由坐标原点O(0,0)处从静止开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图象如图甲、乙所示，关于物体在0～4 s这段时间内的运动，下列说法中正确的是(　　)‎ A．前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动 B．后2 s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向 C．4 s末物体坐标为(4 m,4 m)‎ D．4 s末物体坐标为(6 m,2 m)‎ 答案　AD 解析　前2 s内，物体在y轴方向速度为零，由图看出，物体沿x 轴方向做匀加速直线运动，故A正确；在后2 s内，物体在x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做匀加速直线运动，根据运动的合成得知，物体做匀加速曲线运动，加速度沿y轴方向，故B错误；在前2 s内，物体在x轴方向的位移x1＝t＝×2 m＝2 m，在后2 s内，x轴方向的位移x2＝vxt＝2×2 m＝4 m，y轴方向位移y＝t＝×2 m＝2 m，则4 s末物体的坐标为(6 m，2 m)，故C错误，D正确。‎ ‎10. 如图所示，河的宽度为L，河水流速为v水，甲、乙两船均以静水中的速度v同时渡河。出发时两船相距2L，甲、乙船头均与岸边成60°角，且乙船恰好能直达正对岸的A点。则下列判断正确的是(　　)‎ A．甲船正好也在A点靠岸 B．甲船在A点左侧靠岸 C．甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇 D．甲、乙两船到达对岸的时间相等 答案　BD 解析　甲、乙两船渡河时间相等，为t＝，乙能垂直于河岸渡河，对乙船则有v水＝vcos60°，可得甲船在该时间内沿水流方向的位移为(vcos60°＋v水)＝L<2L，甲船在A点左侧靠岸，甲、乙两船不能相遇。综上所述，A、C错误，B、D正确。‎ 二、非选择题(本题共2小题，共30分)‎ ‎11. (13分)某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0＝3 cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。‎ ‎(1)若合速度的方向与y轴夹角为α则红蜡块R的(　　)‎ A．分位移y与x成正比 B．分位移y的平方与x成正比 C．合速度v的大小与时间t成正比 D．tanα与时间t成正比 ‎(2)同学们测出某时刻R的坐标为(4,6)，此时R的速度大小为________cm/s。请画出R在上升过程中运动轨迹的示意图(R视为质点)。‎ 答案　(1)BD　(2)5　图见解析 解析　(1)蜡块的竖直分位移y＝v0t，水平分位移x＝at2，联立得y2＝x，所以y的平方与x成正比，故B正确，A错误。‎ 蜡块的竖直分速度vy＝v0，水平分速度vx＝at，合速度v＝＝，故C错误。tanα＝＝，故D正确。‎ ‎(2)小圆柱体R水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，位移x＝t，竖直方向做匀速直线运动，位移y＝v0t，解得vx＝4 cm/s，此时R的合速度v＝＝5 cm/s。小圆柱体R所受合力的方向沿x轴方向，根据曲线运动的特点，轨迹应向受力的一侧弯曲，如图所示。‎ ‎12．(17分)如图所示，在竖直平面的xOy坐标系中，Oy竖直向上，Ox水平。设平面内存在沿x轴正方向的恒定风力。一小球从坐标原点沿Oy方向竖直向上抛出，初速度为v0＝4 m/s，不计空气阻力，到达最高点的位置如图中M点所示(坐标格为正方形，g＝10 m/s2)。求：‎ ‎(1)小球在M点的速度v1；‎ ‎(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x轴时的位置N；‎ ‎(3)小球到达N点的速度v2的大小。‎ 答案　(1)6 m/s　(2)图见解析　(3)4 m/s 解析　(1)设正方形的边长为s0。‎ 竖直方向做竖直上抛运动，2s0＝t1‎ 水平方向做匀加速直线运动，3s0＝t1。‎ 解得v1＝6 m/s。‎ ‎(2)由竖直方向的对称性可知，小球再经过t1到x轴，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，所以回到x轴时落到x＝12处，位置N的坐标为(12,0)。‎ ‎(3)到N点时竖直分速度大小为v0＝4 m/s，‎ 水平分速度vx＝a水平·2t1＝2v1＝12 m/s，‎ 故v2＝＝4 m/s。‎