【全优课堂】2016高考物理总复习 第4章 第1课时 曲线运动 运动的合成与分解课时作业（含解析）.doc

‎【全优课堂】2016高考物理总复习 第4章 第1课时 曲线运动 运动的合成与分解课时作业 一、单项选择题 ‎1．(2015·宁波模拟)用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A实际运动的速度是(　　)‎ 图1‎ A．v0sin θ B. C．v0cos θ D. ‎【答案】D ‎【解析】由运动的合成与分解可知，物体A参与两个分运动，一个是沿着与它相连接的绳子的运动，另一个是垂直于绳子向上的运动．而物体A实际运动轨迹是沿着竖直杆向上的，这一轨迹所对应的运动就是物体A的合运动，它们之间的关系如图所示．由三角函数可得v＝，所以D选项是正确的．‎ ‎2．(2015·湛江月考)运动员面朝对岸，以恒定的速率游向对岸，当水速突然增大时，下列说 法正确的是(　　)‎ A．路程增加、时间增加 B．路程增加、时间不变 C．路程增加、时间缩短 D．路程、时间均与水速无关 ‎【答案】B ‎【解析】由分运动的独立性可知，水速突然增大不影响运动员游向对岸的时间，但路程增加了．选项B正确．‎ ‎3．一质量为‎2 kg的物体在如图2甲所示的xOy平面上运动，在x轴方向上的vt 6‎ 图象和在y轴方向上的st图象分别如图2乙、丙所示，下列说法正确的是(　　)‎ ‎　　　　‎ 甲 乙　　　　 　　　丙 图2‎ A．前2 s内物体做匀变速曲线运动 B．物体的初速度为‎8 m/s C．2 s末物体的速度大小为‎8 m/s D．前2 s内物体所受的合外力为16 N ‎【答案】A ‎【解析】物体在x轴方向上做初速度vx＝‎8 m/s，加速度a＝－‎4 m/s2的匀减速直线运动，在y轴方向上做速度vy＝－‎4 m/s的匀速直线运动，运动轨迹如图中AP曲线所示，为一个抛物线，抛物线的顶点在P处．物体所受合外力恒为8 N(方向为x轴负方向)，初速度大小为 m/s＝‎4 m/s，方向与合外力方向不在同一条直线上，故物体做匀变速曲线运动，A对，B、D错；2 s末，vx＝0，vy＝－‎4 m/s，则合速度为－‎4 m/s，C错．‎ ‎4．民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标．若运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭的速度为v2，直线跑道离固定目标的最近距离为d，要想在最短的时间内射中目标，则运动员放箭处离目标的距离应该为(　　)‎ A. B. C. D. ‎【答案】B ‎【解析】如图所示，设运动员放箭的位置处离目标的距离为s.箭的运动可以看成两个运动的合运动：随人的运动、箭自身的运动．箭在最短时间内击中目标，必须满足两个条件：一是合速度的方向指向目标，二是垂直于侧向方向(马前进的方向)的分速度最大，此条件需箭自身速度方向垂直马前进的方向，即v2垂直于v1，依题意得最短时间内射中目标时的运动员离目标的距离为·，B正确．‎ ‎5．(2015·汕头模拟)质点仅在恒力F作用下，在xOy平面内由原点O运动到A 6‎ 点的轨迹及在A点的速度方向如图3所示，则恒力F的方向可能沿(　　)‎ 图3‎ 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】A ‎【解析】由运动轨迹可知质点做曲线运动，质点做曲线运动时，受力的方向与速度不共线，且轨迹一定夹在受力方向和速度方向之间，受力方向指向曲线的“凹”侧，故恒力F的方向可能沿x轴正方向，故A正确．‎ 二、双项选择题 ‎6．有关运动的合成，以下说法正确的是(　　)‎ A．两个直线运动的合运动一定是直线运动 B．两个不在一条直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动 C．两个初速度为零的匀加速(加速度大小不相等)直线运动的合运动一定是匀加速直线运动 D．匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是直线运动 ‎【答案】BC ‎【解析】既然选项中对两个直线运动的速度没作要求，那我们可设初速度为v1、v2，如图所示，若两运动为不在同一直线上的匀速运动，则根据平行四边形定则可得v合恒定，即做匀速直线运动，B对；若两分运动有加速度，还需把加速度合成，其加速度a合若与v合同向则加速，若与v合反向则减速，若与v合不在同一直线上则做曲线运动，A错；同理D错；若初速度均为零，则做匀加速直线运动，C对．‎ ‎7. (2015·汕头质检)如图4所示，吊车以v1速度沿水平直线匀速行驶，同时以v2速度收拢绳索提升物体时，下列表述正确的是(　　)‎ 图4‎ 6‎ A．物体的实际运动速度为v1＋v2‎ B．物体的实际运动速度为 C．物体相对地面做曲线运动 D．绳索保持竖直状态 ‎【答案】BD ‎【解析】物体同时参与了水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动，则v＝，A错误，B正确；两个匀速运动合成后的合运动仍为匀速运动，C错误；绳索对物体的拉力和物体所受重力平衡，则绳索对物体的拉力方向一定是竖直向上的，绳索保持竖直状态，D正确．‎ ‎8．我们见过在砂轮上磨刀具的情形．当刀具与快速旋转的砂轮接触时，就会看到一束火星从接触点沿着砂轮的切线飞出，这些火星是刀具与砂轮接触时擦落的炽热微粒，对此现象，下列描述中正确的是(　　)‎ A．火星微粒由于惯性而做匀速直线运动 B．火星微粒被擦落时的速度为零，所以做自由落体运动 C．火星微粒飞出的方向就是砂轮跟刀具接触处的速度方向 D．火星微粒飞出时的速度大于轮边缘速度 ‎【答案】AC ‎9．一个物体在F1，F2，F3，…，Fn共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去外力F2，则该物体(　　)‎ A．可能做曲线运动 B．可能继续做直线运动 C．一定沿F2的方向做直线运动 D．一定沿F2的反方向做匀减速直线运动 ‎【答案】AB ‎【解析】根据题意，物体开始做匀速直线运动，物体所受的合外力一定为零，突然撤去F2后，物体所受其余力的合力与F2大小相等、方向相反，而物体速度的方向未知，故有很多种情况：当速度的方向和F2的方向在同一直线上，物体做匀变速直线运动；当速度的方向和F2的方向不在同一直线上，物体做曲线运动．A、B正确．‎ ‎10．一快艇要从岸边某处到达河中离岸‎100 m远的一排浮标处，已知快艇在静水中的速度图象如图5甲所示，流水的速度图象如图5乙，假设行驶中快艇在静水中航行的分速度方向选定后就不再改变，则(　　)‎ 6‎ 甲　　　　　　　　　乙 图5‎ A．快艇的运动轨迹可能是直线 B．快艇的运动轨迹只能是曲线 C．最快到达浮标处通过的位移为‎100 m D．最快到达浮标处所用时间为20 s ‎【答案】BD ‎【解析】由题图知快艇航行的分运动加速度a≠0，且v艇和v水不可能同向，所以行驶过程a、v有夹角，所以运动轨迹只能是曲线，A错、B对；最快到达浮标，则需v艇垂直于河岸，由垂直于河岸的运动知s＝at2得t＝ ＝ s＝20 s，D对；快艇最快到达浮标处通过的实际位移应该是垂直于河岸的位移和平行于河岸的位移的矢量和，C错．‎ 三、非选择题 ‎11．若“运‎12”‎飞机在航空测量时，它的航线要严格地从东到西，如果飞机的速度是‎80 km/h，风从南面吹来，风的速度为‎40 km/h，那么：‎ ‎(1)飞机应朝哪个方向飞行？‎ ‎(2)如果所测地区长达‎80 km，所需时间为多少？‎ ‎【答案】(1)飞机应朝西偏南30°角方向飞行　(2)2 h ‎【解析】飞机的实际运动为合运动，随风的运动为飞机的一个分运动．‎ ‎(1)风速为v1，飞机的速度为v2，实际飞行速度为v，由合速度与分速度的关系可得飞机飞行速度方向与正西方向夹角θ的正弦值为sin θ＝＝＝得θ＝30°，飞机应朝西偏南30°角方向飞行．‎ ‎(2)飞机的合速度 v＝v2cos 30°＝‎40 km/h.‎ 根据s＝vt得 t＝＝ h＝2 h.‎ ‎12．一物体在光滑水平面上运动，它在x方向和y方向上的两个分运动的速度—时间如图6所示．‎ 6‎ 图6‎ ‎(1)判断物体的运动性质；‎ ‎(2)计算物体的初速度大小；‎ ‎(3)计算物体在前3 s内和前6 s内的位移大小．‎ ‎【答案】(1)匀变速曲线运动　(2)50 m/s ‎(3)‎30 m　‎‎180 m ‎【解析】(1)由题图可知，物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀变速运动，先减速再反向加速，所以物体做匀变速曲线运动．‎ ‎(2)vx0＝‎30 m/s，vy0＝－‎40 m/s v0＝＝‎50 m/s.‎ ‎(3)x3＝vxt＝‎‎90 m ‎|y3|＝||t＝‎‎60 m 则s1＝＝30 m x6＝vxt′＝‎‎180 m y6＝ t＝×‎6 m＝0‎ 则s2＝x6＝180 m．‎ 6‎