高考物理复习 课时过关题10 曲线运动运动的合成与分解（含答案解析）

2020(人教版)高考物理复习 课时过关题10

曲线运动运动的合成与分解

1.下面说法中正确的是(　　)

A．做曲线运动的物体速度方向必定变化

B．速度变化的运动必定是曲线运动

C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动

D．加速度变化的运动必定是曲线运动

2.降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞(　　)

A．下落的时间越短

B．下落的时间越长

C．落地时速度越小

D．落地时速度越大

A．水流速度越大，路程越长，时间越长

B．水流速度越大，路程越短，时间越短

C．水流速度越大，路程和时间都不变

D．水流速度越大，路程越长，时间不变

A.          B.         C.         D.

5.在2018平昌冬奥会花样滑冰双人赛中，双人滑冰运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力F，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN.vM与vN正好成90°角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的(　　)

A．F1        B．F2       C．F3        D．F4

7.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用钉子靠着线的左侧，沿与水平方向成30°的斜面向右以速度v匀速运动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度(　　)

A．大小为v，方向不变，与水平方向成60°角

B．大小为v，方向不变，与水平方向成60°角

C．大小为2v，方向不变，与水平方向成60°角

D．大小和方向都会改变

8.如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则(　　)

A．人拉绳行走的速度为vsin θ

B．人拉绳行走的速度为

C．船的加速度为

D．船的加速度为

9.已知河水的流速为v1，小船在静水中的速度为v2，且v2＞v1，下面用小箭头表示小船及船头的指向，则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景图，依次是(　　)

A．①②           B．①⑤        C．④⑤           D．②③

10.光滑水平面上有一直角坐标系,质量m=4 kg的质点静止在坐标原点O处。先用沿x轴正方向的力F1=8 N作用了2 s;然后撤去F1,并立即用沿y轴正方向的力F2=24 N作用1 s,则质点在这3 s内的轨迹为图中的(　　)

11. (多选)下列说法正确的是(　　)

A．物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动

B．物体在变力作用下一定是做曲线运动

C．物体做曲线运动，沿垂直速度方向的合力一定不为零

D．两个直线运动的合运动一定是直线运动

12. (多选)在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上爬，同时人顶着直杆水平向右移动，以出发点为坐标原点建立平面直角坐标系，若猴子沿x轴和y轴方向运动的速度v随时间t变化的图象分别如图甲、乙所示，则猴子在O～t0时间内(　　)

A．做变加速运动

B．做匀变速运动

C．运动的轨迹可能如图丙所示

D．运动的轨迹可能如图丁所示

13.河宽l=300 m，水速v水=1 m/s，船在静水中的速度v=3 m/s，欲分别按下列要求过河时，船头应与河岸成多大角度？过河时间是多少？

(1)以最短时间过河；

(2)以最小位移过河；

(3)到达正对岸上游100 m处．

14.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)如果所测地区长为80 km，飞行所需时间为多少？

答案解析

1.答案为：A；

解析：做曲线运动的物体速度大小不一定变化，但速度方向必定变化，A项正确；速度变化的运动可能是速度大小在变化，也可能是速度方向在变化，不一定是曲线运动，B项错误；加速度恒定的运动可能是匀变速直线运动，也可能是匀变速曲线运动，C项错误；加速度变化的运动可能是变加速直线运动，也可能是变加速曲线运动，D项错误．

2.答案为：D；

解析：竖直方向的速度不受水平方向风的影响，故下落的时间不变，选项A、B错误；风速越大，水平方向速度越大，落地时的速度就越大，选项C错误，选项D正确．

解析：运用运动分解的思想，看过河时间只分析垂直于河岸的速度，当轮船以一定的速度垂直河岸向对岸行驶时，垂直河岸的速度不变，过河所用的时间不变；水流速度越大，由平行四边形定则知轮船的合速度越大，因此，轮船所通过的路程越长．所以，选项A、B、C错误，选项D正确．

解析：小球斜向上抛出垂直打在墙上，逆向可视为平抛运动，设打在墙上的速度为v0，

则v0=vcos37°，反弹后以v0抛出，当速度为v时，v0=vcosα，联立解得cosα=，

故tanα=，B项正确．

5.答案为：C；

解析：根据图示乙运动员由M和N做曲线运动，乙运动员向前的速度减小，同时向右的速度增大，故合外力的方向指向图F2水平线下方，故F3的方向可能是正确的，C正确，A、B、D错误．]

解析：若v>v0，则小球抛出后落在平面上，其运动时间均相等，不会随v变化；若v<v0，

则小球落在斜面上．设小球运动时间为t，斜面倾斜角为θ，则其水平位移x=vt，

竖直位移y=gt2，tanθ=，解得t=∝v.故C正确．

7.答案为：B；

解析：由于钉子沿与水平方向成30°的斜面向右以速度v匀速运动的位移一定等于橡皮向上的位移，故在竖直方向以相等的速度匀速运动，根据平行四边形定则，可知合速度也是一定的，故合运动是匀速运动；根据平行四边形定则求得合速度大小为v，方向不变，与水平方向成60°角．故选项B正确．]

8.答案为：C；

解析：船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度．如图1所示，

根据平行四边形定则有，v人=vcos θ，故A、B错误．

对小船受力分析，如图2所示，则有Fcos θ－f=ma，

因此船的加速度大小为a=，故C正确，D错误．]

9.答案为：C；

解析：船的实际速度是v1和v2的合速度，v1与河岸平行，对渡河时间没有影响，所以v2与河岸垂直即船头指向对岸时，渡河时间最短为tmin=，式中d为河宽，此时合速度与河岸成一定夹角，船的实际路线应为④所示；最短位移即为d，应使合速度垂直河岸，则v2应指向河岸上游，实际路线为⑤所示，综合可得选项C正确．

10.答案为：D；

解析：质点在F1的作用下由静止开始从坐标系的原点O沿+x轴方向做匀加速运动,加速度a1==2m/s2,2s后的速度为v1=at1=4m/s,位移x1=a1=4m,2s后物体在+x轴方向匀速运动,过1s后的x2=v1t2=4m,在+y方向加速运动,加速度a2==6m/s2,方向向上,1s的位移y=a2=3m,物体做曲线运动。再根据曲线运动的加速度方向大致指向轨迹凹的一侧,知D正确,A、B、C错误。

11.答案为：AC；

解析：物体是否做曲线运动，取决于物体所受合外力方向与物体运动方向是否共线，只要两者不共线，无论物体所受合外力是恒力还是变力，物体都做曲线运动，若两者共线，则物体做直线运动，选项A正确，B错误；由垂直速度方向的力改变速度的方向，沿速度方向的力改变速度的大小可知，C正确；两个直线运动的合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动，选项D错误．]

12.答案为：AD；

解析：由题图知，猴子在x轴方向做匀速直线运动，加速度为零，合力为零，在y轴方向做变加速直线运动，加速度不恒定，合力不恒定，所以猴子所受的合力不恒定，一定做变加速运动，故A正确，B错误；曲线运动中合外力方向与速度方向不在同一直线上，而且指向轨迹弯曲的内侧，由以上分析可知，猴子的合力先沿y轴正方向，后沿y轴负方向，而与初速度不在同一直线上，则猴子做曲线运动，根据合力指向轨迹的内侧可知，图丁是可能的，故C错误，D正确．

13.解：

(1)以最短时间过河时，船头应垂直于河岸航行，即与河岸成90°角，

最短时间为t== s=100 s.

(2)以最小位移过河，船的实际航向应垂直河岸，即船头应指向上游河岸．

设船头与上游河岸夹角为θ，有vcos θ=v水，cos θ=，

渡河时间为t== s=106．1 s.

(3)设船头与上游河岸夹角为α，则有(vcos α－v水)t=x，vtsin α=l，

两式联立得：α=53°，t=125 s.

14.解：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x=vt得t== h=2 h.