- 2021-05-26 发布 |
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文档介绍
【物理】2020届一轮复习人教版第四章第一节曲线运动 运动的合成与分解作业
(建议用时:40分钟) 一、单项选择题 1.如图所示,在一次消防演习中,消防队员要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人.为了节省救援时间,当消防车匀速前进的同时,人沿倾斜的梯子匀加速向上运动,则关于消防队员相对地面的运动,下列说法中正确的是( ) A.消防队员做匀加速直线运动 B.消防队员做匀变速曲线运动 C.消防队员做变加速曲线运动 D.消防队员水平方向的速度保持不变 解析:选B.以地面为参考系,消防员同时参与水平方向的匀速运动和斜向上的匀加速运动,其合运动为匀变速曲线运动,A、C错,B对,由运动的合成与分解知识可知水平方向的速度变大,D错. 2.各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平运动.现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又启动天车上的起吊电动机,使货物沿竖直方向做匀减速运动.此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的( ) 解析:选D.由于货物在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀减速运动,故货物所受的合外力竖直向下,由曲线运动的特点:所受的合外力要指向轨迹凹侧可知,对应的运动轨迹可能为D. 3.(2019·河南名校联考)如图所示,这是质点做匀变速曲线运动的轨迹的示意图.已知质点在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( ) A.C点的速率小于B点的速率 B.A点的加速度比C点的加速度大 C.C点的速率大于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:选C.质点做匀变速曲线运动,B点到C点的过程中加速度方向与速度方向夹角小于90°,所以,C点的速率比B点速率大,故A错误,C正确;质点做匀变速曲线运动,则加速度大小和方向不变,所以质点经过C点时的加速度与A点的相同,故B错误;若质点从A点运动到C点,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°,C点的加速度方向与速度方向夹角小于90°,故D错误. 4.(2019·天津河西区模拟)如图所示,A、B是两个游泳运动员,他们隔着水流湍急的河流站在岸边,A在上游的位置,且A的游泳技术比B好,现在两个人同时下水游泳,要求两个人尽快在河中相遇,试问应采取下列哪种方式比较好( ) A.A、B均向对方游(即沿图中虚线方向)而不考虑水流作用 B.B沿图中虚线向A游;A沿图中虚线偏上方向游 C.A沿图中虚线向B游;B沿图中虚线偏上方向游 D.A、B均沿图中虚线偏上方向游;A比B更偏上一些 解析:选A.游泳运动员在河里游泳时同时参与两种运动,一是被水冲向下游,二是沿自己划行方向的划行运动.游泳的方向是人相对于水的方向.选水为参考系,A、B两运动员只有一种运动,由于两点之间线段最短,所以选A. 5.(2019·鄂州模拟)一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B(可视为质点).将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑,如图所示,当轻杆到达位置2时球A与球形容器球心等高,其速度大小为v1,已知此时轻杆与水平方向夹角为θ=30°,B球的速度大小为v2,则( ) A.v2=v1 B.v2=2v1 C.v2=v1 D.v2=v1 解析:选C.球A与球形容器球心等高,速度v1方向竖直向下,速度分解如图所示,有v11=v1sin 30°=v1,球B此时速度方向与杆夹角α=60°,因此v21=v2cos 60°=v2,沿杆方向两球速度相等,即v21=v11,解得v2=v1,C项正确. 6. 2018年10月12日,中华龙舟大赛(昆明·滇池站)开赛,吸引上万名市民来到滇池边观战.如图所示,假设某龙舟队在比赛前划向比赛点的途中要渡过288 m宽、两岸平直的河, 河中水流的速度恒为v水=5.0 m/s.龙舟从M处开出后实际沿直线MN到达对岸,若直线MN与河岸夹角为53°,龙舟在静水中的速度大小也为5.0 m/s,已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,龙舟可看做质点.则龙舟在水中的合速度大小v和龙舟从M点沿直线MN到达对岸所经历的时间t分别为( ) A.v=6.0 m/s,t=60 s B.v=6.0 m/s,t=72 s C.v=5.0 m/s,t=72 s D.v=5.0 m/s,t=60 s 解析:选A.设龙舟头与航线MN之间的夹角为α,船速、水速与龙舟在水中的合速度如图所示,由几何知识得α=53°,龙舟在水中的合速度大小v=6.0 m/s.航线MN的长度为L= =360 m,故龙舟从M点沿直线MN到达对岸所经历的时间为t=60 s. 7.某同学通过滑轮拉斜坡上的小车,若人的速度为v1,小车的速度为v2,图中,α=45°、β=30°、θ=30°,那么关于任何小车的速度,下列关系式正确的是( ) A.v1=v2 B.v1=v2 C.v1=v2 D.v1=v2 解析:选A.将人和小车的速度分解如图:其中∠1=45°,∠2=30°.由于沿绳方向速度相等,所以v1sin 45°=v2cos 30°,可得v1=v2,选项A正确. 8. 一个半径为R的半圆柱体沿水平方向向右以速度v匀速运动.在半圆柱体上搁置一根竖直杆,此杆只能沿竖直方向运动,如图所示.当杆与半圆柱体的接触点P与柱心的连线与竖直方向的夹角为θ时,竖直杆运动的速度为( ) A. B.vtan θ C.vcos θ D.vsin θ 解析:选B.竖直杆运动的速度(实际速度)vP是接触点沿切线方向的速度与半圆柱体速度的合速度,如图所示,根据速度的合成,运用平行四边形定则,得vP=vtan θ,故B正确. 9.如图甲、乙所示,一根长L的轻杆OA,O端用铰链固定于地面,另一端固定着一小球A,图甲中的小球A和图乙中的杆分别贴靠着边长为a和b的立方块,当立方块沿地面向右滑动到图示位置(杆与地面夹角为α)时,速度为v,则甲图中小球的速度大小vA和乙图中小球的速度大小v′A应为( ) A.vA=,v′A=vsin α B.vA=,v′A=vsin α C.vA=vsin α,v′A= D.vA=,v′A=sin2 α 解析:选D.图甲中,杆绕O转动,球A的速度vA垂直于杆,将速度vA沿水平和竖直两方向正交分解,则垂直于接触面的水平分速度与立方块的速度相等,如图(a)所示,得vAsin α=v,故vA=,故B、C错误; 图乙中,杆绕O转动,杆顶端小球的速度v′A 和杆与立方块接触点的速度v1的方向都垂直于杆,杆上各点的角速度ω相同,则有 =.将立方块的速度v沿杆的方向和垂直杆的方向正交分解,如图(b)所示,则杆与立方块接触点的速度v1 应与立方块垂直杆的方向的分速度相等,即v1=vsin α,联立以上两式得v′A=sin2α,故A错误,D正确. 二、多项选择题 10.(2019·苏州模拟)如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其v-t图象如图乙所示,人顶杆沿水平地面运动的x-t图象如图丙所示.若以地面为参考系,下列说法中正确的是( ) A.猴子的运动轨迹为直线 B.猴子在2 s内做匀变速曲线运动 C.t=0时猴子的速度大小为8 m/s D.t=2 s时猴子的加速度大小为4 m/s2 解析:选BD.由题图乙、丙看出,猴子在竖直方向做初速度vy=8 m/s、加速度a=-4 m/s2的匀减速直线运动,人在水平方向做速度vx=-4 m/s的匀速直线运动,故猴子的初速度大小为v= m/s=4 m/s,方向与合外力方向不在同一条直线上,故猴子做匀变速曲线运动,故选项B正确,A、C均错误;由题图乙、丙可得,t=2 s时,ay=-4 m/s2,ax=0,则合加速度大小a合=4 m/s2,故选项D正确. 11. (2019·江苏泰州中学高三模拟)一质点在xOy平面内运动轨迹如图所示,下列判断正确的是( ) A.质点沿x方向可能做匀速运动 B.质点沿y方向可能做变速运动 C.若质点沿y方向始终匀速运动,则x方向可能先加速后减速 D.若质点沿y方向始终匀速运动,则x方向可能先减速后反向加速 解析:选BD.质点做曲线运动过程中合力指向轨迹凹的一侧,则加速度大致指向轨迹凹的一侧,由图可知:加速度方向指向弧内,x轴方向有分加速度,所以x轴方向不可能匀速,y方向可能有分加速度,故质点沿y方向可能做变速运动,A错误,B正确;质点在x方向先沿正方向运动,后沿负方向运动,最终在x轴方向上的位移为零,所以x方向不能一直加速运动,也不能先加速后减速,只能先减速后反向加速,故C错误,D正确. 12.如图甲所示,竖直圆筒内壁光滑,半径为R,在侧壁同一竖直线上有A、B两小孔相距h,将一小球从上部A孔沿筒内壁水平射入筒中,小球紧贴筒内壁运动,并恰好能到达下部小孔B,所用时间为t1,到达下部小孔B时的速度大小为vB.如图乙所示,用光滑细钢丝绕成的螺距相同的柱形螺线管,横截面半径也为R,竖直固定,钢丝上下两端C、D恰好在同一竖直线上,相距h,一小铜环穿在钢丝上从上端C无初速下滑到达底端D,所用时间为t2,到达D端时的速度大小为vD,二者相比较,下列结论正确的是( ) A.t1=t2 B.t1查看更多