人教版新高考物理一轮总复习训练题曲线运动　运动的合成与分解

考点规范练11　曲线运动　运动的合成与分解

一、单项选择题

1.如图所示,光滑水平面内的xOy直角坐标系中,一质量为1 kg的小球沿x轴正方向匀速运动,速度大小为1 m/s,经过坐标原点O时,小球受到的一沿y轴负方向、大小为1 N的恒力F突然撤去,其他力不变,则关于小球的运动,下列说法正确的是              (　　)

A.小球将做变加速曲线运动

B.任意两段时间内速度变化大小都相等

C.经过x、y坐标相等的位置时所用时间为1 s

D.1 s末小球的速度大小为 m/s

2.如图所示,当汽车静止时,车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动。现汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动,在甲种状态启动后的t1时刻,乘客看到雨滴从B处离开车窗,在乙种状态启动后的t2时刻,乘客看到雨滴从F处离开车窗,F为AB的中点。则t1∶t2为(　　)

A.2∶1 B.1∶

C.1∶ D.1∶(-1)

3.(2020·四川成都二模)下图是某船采用甲、乙、丙三种过河方式的示意图(河宽相同)。船在静水中的速度v0不变,河中各处的水流速度v1不变,图中小船尖端指向为船头方向。下列判断正确的是(　　)

A.甲、丙过河时间不可能相同

B.由甲图可判断出v0<v1

C.乙过河时间最短

D.丙过河速度最小

4.如图所示,在河岸上通过轮轴(轮套在有一定大小的轴上,轮与轴绕共同的中轴一起转动)用细绳拉船,轮与轴的半径比R∶r=2∶1。轮上细绳的速度恒为v绳=4 m/s,当轴上细绳拉船的部分与水平方向成60°角时,船的速度是(　　)

A.2 m/s B.4 m/s

C.8 m/s D.16 m/s

二、多项选择题

5.(2020·河北衡水模拟)如图所示,长度为l的轻杆上端连着一质量为m1的小球A(视为质点),杆的下端用铰链固定在水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体B恰与小球A接触,立方体B的质量为m2。施加微小扰动,使杆向右倾倒,各处摩擦均不计,而小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间,杆与地面间的夹角恰为,重力加速度为g,则下列说法正确的是              (　　)

A.小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间A与立方体B的速率之比为1∶2

B.小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间,立方体B的速率为

C.小球A落地时速率为

D.小球A、立方体B质量之比为1∶4

6.(2020·广东珠海期末)如图所示,无人船艇在某段海上航行过程中,通过机载传感器描绘出运动的图像,图甲是沿x方向的位移—时间图像,图乙是沿y方向的速度—时间图像。在0~3 s内(　　)

A.无人船艇在x方向做匀加速直线运动

B.无人船艇在y方向做匀加速直线运动

C.无人船艇的运动轨迹为抛物线

D.t=3 s时无人船艇的速度大小为5 m/s

考点规范练11　曲线运动　运动的合成与分解

1.D　解析:当恒力F撤去后,剩下的力的合力沿y轴正方向,小球将做匀变速曲线运动,选项A错误。因加速度不变,故小球在任意两段相等时间内速度变化大小都相等,选项B错误。经过x、y坐标相等的位置时满足v0t=t2,解得t=2 s,选项C错误。1 s末小球沿y方向的速度大小vy=t=1 m/s,则合速度v= m/s,选项D正确。

2.A　解析:雨滴在竖直方向的分运动为匀速直线运动,其速度大小与水平方向的运动无关,故t1∶t2==2∶1。A正确。

3.C　解析:甲与丙的速度沿平行于河岸的方向都有分速度,两种情况下沿垂直于河岸方向的分速度若相等,则渡河的时间相等,故A错误。由题图甲可知,船头的速度方向斜向上时,船可以垂直于河岸的方向渡河,则船的速度大小一定大于水的速度大小,故B错误。题图乙中船垂直于河岸方向的速度最大,所以渡河的时间最短,故C正确。比较三个图可知,题图丙中船相对于水的速度与水流速度之间的夹角最小,所以船实际的合速度最大,故D错误。

4.B　解析:船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度,根据平行四边形定则,有v船cos θ=v,拉船的绳子的速度v与v绳属于同轴转动,角速度相等,它们之间的关系为v绳∶v=R∶r=2∶1,联立得v船=4 m/s,选项B正确。

5.BD　解析:A与B刚脱离接触的瞬间,A的速度方向垂直于杆,水平方向的分速度与B的速度大小一样,设B运动的速度为vB,则vAcos 60°=vB,因此,vA∶vB=2∶1,故A错误。根据牛顿第二定律得m1gsin 30°=m1,解得vA=,由vA∶vB=2∶1,可知vB=,故B正确。由机械能守恒可知,m1glsin 30°=m1v2-m1,解得v=,故C错误。根据A与B脱离之前机械能守恒可知m1gl(1-sin 30°)=m1m2,解得m1∶m2=1∶4,故D正确。

6.BCD　解析:由题图甲是位移—时间图像,其为过原点的倾斜直线,得知无人船艇在水平方向做匀速直线运动,速度大小为 vx= m/s=3 m/s,故A错误。由题图乙可知,无人船艇速度随着时间均匀增加,则竖直方向做匀加速直线运动,故B正确。根据A、B分析可知,无人船艇在x方向做匀速直线运动,在y方向做初速度为零的匀加速直线运动,两者相互垂直,那么无人船艇的运动轨迹为抛物线,故C正确。3 s末,y方向的速度大小为4 m/s,则无人船艇合速度为v= m/s=5 m/s,故D正确。