《(測控導(dǎo)航)高考物理一輪 第四章《曲線運(yùn)動 萬有引力與航天》第1課時基礎(chǔ)知能提升訓(xùn)練題 新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(測控導(dǎo)航)高考物理一輪 第四章《曲線運(yùn)動 萬有引力與航天》第1課時基礎(chǔ)知能提升訓(xùn)練題 新人教版(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第課時 運(yùn)動的合成與分解
【測控導(dǎo)航】
知識點(diǎn)
題號
1.對曲線運(yùn)動的理解
1、6、9
2.小船渡河模型
2、3、8
3.桿(或繩)連接問題
5、11
4.運(yùn)動合成和分解的綜合應(yīng)用
4、7、10、12
1~5題為單選題;6~10題為多選題
1.(2012上海吳淞中學(xué)一模)若已知物體運(yùn)動的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向,圖中a、b、c、d表示物體運(yùn)動的軌跡,其中正確的是( B )
解析:當(dāng)物體所受合外力的方向與速度方向不在一條直線上時,物體做曲線運(yùn)動,所以選項(xiàng)C錯誤;在物體做曲線運(yùn)動時,運(yùn)動
2、的軌跡始終處在合外力方向與速度方向的夾角之中,并且合外力F的方向指向軌跡的凹側(cè),據(jù)此可知,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、D錯誤.
2.船在靜水中的航速為v1,水流的速度為v2,為使船行駛到河正對岸的碼頭,則v1相對v2的方向應(yīng)為( C )
解析:根據(jù)運(yùn)動的合成與分解的知識,可知要使船垂直到達(dá)正對岸即要船的合速度指向?qū)Π?根據(jù)平行四邊形定則,合運(yùn)動方向與水速垂直,僅C能滿足.
3.(2011年江蘇卷)如圖所示,甲、乙兩同學(xué)從河中O點(diǎn)出發(fā),分別沿直
線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后,立即沿原路線返回到O點(diǎn),OA、OB分別與水流方向平行和垂直,且OA=OB.若水流速度不變,兩人在靜水中游速相等,則他們所用時間t
3、甲、t乙的大小關(guān)系為( C )
A.t甲t乙 D.無法確定
解析:設(shè)兩人游速為v,
則有t甲=+=
t乙=,
又lOA=lOB,則=>1,
故t甲>t乙,選項(xiàng)C正確.
4.(2012福州三中模擬)如圖所示的塔吊臂上有一可沿水平方向運(yùn)動
的小車A,小車下通過鋼絲繩裝有吊著物體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)動的同時,吊鉤將物體B向上吊起,A、B之間的距離以d=H-2t2 (式中H為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化,則物體做( C )
A.速度大小不變的曲線運(yùn)動
B.速度大小減小的曲線運(yùn)動
C.加速度大小和方向均不變的曲
4、線運(yùn)動
D.加速度大小和方向均變化的曲線運(yùn)動
解析:物體B在水平方向做勻速直線運(yùn)動,在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動,則合運(yùn)動為勻加速曲線運(yùn)動,故選項(xiàng)C正確.
由關(guān)系式d=H-2t2可知物體B的加速度a=-4 m/s2,這是與位移時間公式x=v0t+at2類比后得到的結(jié)果,物理學(xué)中經(jīng)常使用類比的方法來探索疑難問題.
5.(2012上海六校聯(lián)考)如圖所示,用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝
置來提升重物M,長桿的一端放在地面上通過鉸鏈連接形成轉(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,通過兩個滑輪后掛上重物M,C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為L,現(xiàn)在桿的另一端用力,使其逆時針勻速轉(zhuǎn)動,由
5、豎直位置以角速度ω緩緩轉(zhuǎn)至水平(轉(zhuǎn)過了90°角).下列有關(guān)此過程的說法中正確的是( B )
A.重物M做勻速直線運(yùn)動
B.重物M做變速直線運(yùn)動
C.重物M的最大速度是2ωL
D.重物M的速度先減小后增大
解析:如圖所示,其中v為桿的中點(diǎn)C的合速度,v1為沿繩方向的分速
度,v2為垂直于繩方向的分速度,θ為繩與桿之間的夾角,根據(jù)幾何關(guān)系有v1=vsin θ,又v=ωL,所以v1=ωLsin θ,而重物M上升的速度等于沿繩方向運(yùn)動的速度,即大小等于v1.因?yàn)樵跅U由豎直位置以角速度ω緩緩轉(zhuǎn)至水平(轉(zhuǎn)過了90°角)的過程中,θ從0°逐漸增大到90°,然后繼續(xù)增大到某一大于90°的值,所
6、以v1先增大到最大值ωL,再減小.綜上分析,只有選項(xiàng)B正確.本題答案為B.
6.下列說法中正確的是( CD )
A.物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動
B.物體在變力作用下不可能做曲線運(yùn)動
C.做曲線運(yùn)動的物體,其速度方向與加速度的方向不在同一直線上
D.物體在變力作用下有可能做曲線運(yùn)動
解析:物體在恒力作用下運(yùn)動時,只要恒力的方向與物體速度的方向不在同一直線上,物體就做曲線運(yùn)動, 選項(xiàng)A錯誤;物體受變力作用時,只要變力的方向與物體速度的方向不在同一直線上,物體就做曲線運(yùn)動, 選項(xiàng)B錯誤、選項(xiàng)D正確;做曲線運(yùn)動的物體,受到的合力方向與速度的方向不在同一直線上,所以它的加速度方向和速度
7、方向也不在同一直線上,選項(xiàng)C正確.
7.如圖(甲)所示,在長約100 cm一端封閉的玻璃管中注滿清水,水中放一個用紅蠟做成的小圓柱體,將玻璃管的開口端用膠塞塞緊.然后將玻璃管豎直倒置,在紅蠟塊上浮的同時使玻璃管緊貼黑板面水平向右移動,描出紅蠟塊的運(yùn)動軌跡如圖(乙)所示,則紅蠟塊和玻璃管的運(yùn)動情況可能是( BC )
A.紅蠟塊沿玻璃管向上勻速運(yùn)動,玻璃管向右勻速運(yùn)動
B.紅蠟塊沿玻璃管向上勻加速運(yùn)動,玻璃管向右勻速運(yùn)動
C.紅蠟塊沿玻璃管向上勻加速運(yùn)動,玻璃管向右勻加速運(yùn)動
D.紅蠟塊沿玻璃管向上勻速運(yùn)動,玻璃管向右勻加速運(yùn)動
解析:當(dāng)物體的合外力(或者加速度)與初速度方向有夾角
8、,則物體做曲線運(yùn)動.由題意知:蠟塊做曲線運(yùn)動,加速度不為零,故選項(xiàng)A錯誤;若加速度方向向右,合外力不指向曲線的凹側(cè),選項(xiàng)D錯誤;蠟塊沿玻璃管向上勻加速運(yùn)動,玻璃管向右勻速運(yùn)動,合加速度方向向上,只要滿足合加速度與初速度方向不共線即可,故選項(xiàng)B、C正確.
8.(2013成都高新區(qū)月考)如圖所示,民族運(yùn)動會上有一個騎射項(xiàng)目,運(yùn)動員騎在奔馳的馬背上沿著跑道AB運(yùn)動,拉弓放箭射向他左側(cè)的固定靶.假設(shè)運(yùn)動員騎馬奔馳的速度為v1,運(yùn)動員靜止時射出箭的速度為v2,跑道離固定靶的最近距離OA=d.若不計空氣阻力的影響,要想命中目標(biāo)且使射出的箭在空中飛行時間最短,則( BC )
A.運(yùn)動員騎馬奔馳時應(yīng)該
9、瞄準(zhǔn)靶心放箭
B.運(yùn)動員應(yīng)該在距離A點(diǎn)為d的地方放箭
C.箭射到靶的最短時間為
D.箭射到靶的最短時間為
解析:要想命中目標(biāo)且使射出的箭在空中飛行時間最短,則運(yùn)動員騎馬奔馳時不能瞄準(zhǔn)靶心放箭,垂直跑道的分速度為v2,箭射到靶的最短時間t=,選項(xiàng)A、D錯誤,選項(xiàng)C正確.箭在空中飛行時沿跑道的分速度為v1,則運(yùn)動員放箭時離A點(diǎn)距離應(yīng)為d,選項(xiàng)B正確.
9.質(zhì)量為m的物體,在F1、F2、F3三個共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動,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( BC )
A.加速度大小為的勻變速直線運(yùn)動
B.加速度大小為的勻變速直線運(yùn)動
C.加速度
10、大小為的勻變速曲線運(yùn)動
D.勻速直線運(yùn)動
解析:物體在F1、F2、F3三個共點(diǎn)力作用下做勻速直線運(yùn)動,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,F1、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,故有B、C兩種可能.
物體做直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動,取決于合外力方向與速度方向.若合外力與速度的方向都在同一直線上,則物體做直線運(yùn)動;若合外力與速度的方向不在同一直線上,則物體做曲線運(yùn)動.
10.(2012黑龍江哈大附中模擬)質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面上做曲線運(yùn)動,在x方向的速度
11、圖像和y方向的位移圖像如圖所示,下列說法正確的是( BC )
A.質(zhì)點(diǎn)的初速度為3 m/s
B.質(zhì)點(diǎn)做勻變速運(yùn)動
C.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3 N
D.質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直
解析:根據(jù)圖像可知,物體在x方向做初速度為3 m/s,加速度為1.5 m/s2的勻加速直線運(yùn)動,在y方向做速度大小為4 m/s的勻速直線運(yùn)動,質(zhì)點(diǎn)的初速度為v= m/s=5 m/s,選項(xiàng)A錯誤;質(zhì)點(diǎn)的加速度沿x方向、大小恒為a=1.5 m/s2,所以質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動,選項(xiàng)B正確;根據(jù)牛頓第二定律,合外力F=ma=2 kg×1.5 m/s2=3 N,所以選項(xiàng)C正確;初始時刻,質(zhì)點(diǎn)的合外力沿x方向,初
12、速度與x方向的夾角θ滿足tan θ=,所以選項(xiàng)D錯誤.
11.一輛車通過一根跨過定滑輪的輕繩子提升一個質(zhì)量為m的重物,開始車在滑輪的正下方,繩子的端點(diǎn)離滑輪的距離是H.車由靜止開始向左做勻加速運(yùn)動,經(jīng)過時間t繩子與水平方向的夾角為θ,如圖所示,試求:
(1)車向左運(yùn)動的加速度的大小;
(2)重物m在t時刻速度的大小.
解析:(1)汽車在時間t內(nèi)向左走的位移x=,
又汽車勻加速運(yùn)動x=at2
所以a==.
(2)此時汽車的速度v汽=at=
由運(yùn)動的分解知識可知,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 θ
得v物=.
答案:(1) (2)
12.
13、如圖(甲)所示,在一端封閉、長約1 m的玻璃管內(nèi)注滿清水,水中放一個蠟塊,將玻璃管的開口端用膠塞塞緊.然后將這個玻璃管倒置,在蠟塊沿玻璃管上升的同時,將玻璃管水平向右移動.假設(shè)從某時刻開始計時,蠟塊在玻璃管內(nèi)每1 s上升的距離都是10 cm,玻璃管向右勻加速平移,每1 s通過的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.圖(乙)中,y表示蠟塊豎直方向的位移,x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移,t=0時蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)請在圖(乙)中畫出蠟塊4 s內(nèi)的軌跡;
(2)求出玻璃管向右平移的加速度大小;
(3)求t=2 s時蠟塊的速度v的大小.
解析:(1)如圖所示.
(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律Δx=at2,得玻璃管向右平移的加速度a==5×10-2 m/s2.
(3)t=2 s時,蠟塊在豎直方向和水平方向的分速度分別為vy==0.1 m/s.
vx=at=0.1 m/s,
此時蠟塊的速度即合速度v==0.1 m/s.
答案:(1)見解析 (2)5×10-2 m/s2
(3)0.1 m/s