2022年高考物理总复习 课时跟踪检测（十一）曲线运动 运动的合成与分解

2022年高考物理总复习 课时跟踪检测（十一）曲线运动 运动的合成与分解一、单项选择题1(xx南京三模)一只小船渡河，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边。小船相对于水流分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，运动轨迹如图1所示。船相对于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，且船在渡河过程中船头方向始终不变。由此可以确定船()图1A沿AD轨迹运动时，船相对于水做匀减速直线运动B沿三条不同路径渡河的时间相同C沿AB轨迹渡河所用的时间最短D沿AC轨迹船到达对岸的速度最小2(xx佛山高三质量检测)如图2所示，起重机将货物沿竖直方向匀加速吊起，同时又沿横梁水平匀速向右运动。此时，站在地面上观察，货物运动的轨迹可能是图3中的()图2图33(xx四川高考)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河。小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为()A.B.C. D.4. (xx徐汇区一模)如图4，当汽车静止时，车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向运动。t0时汽车由静止开始匀加速启动，在tl、t2两个时刻，看到雨滴的运动方向分别沿OB、OF方向，F为AB中点。已知雨滴下落时做匀速直线运动，则t1t2为()图4A12 B1C1 D1(1)5.一探照灯照射在云层底面上，云层底面是与地面平行的平面，如图5所示，云层底面距地面高h，探照灯以恒定角速度在竖直平面内转动，当光束转到与竖直方向夹角为时，云层底面上光点的移动速度是()图5Ah B.C.Dhtan 6质量m4 kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O处，先用沿x轴方向的力F18 N作用了2 s，然后撤去F1；再用沿y轴方向的力F224 N作用了1 s，则质点在这3 s内的轨迹为()图6二、多项选择题7. (xx上海高考)如图7为在平静海面上，两艘拖船A、B拖着驳船C运动的示意图。A、B的速度分别沿着缆绳CA、CB方向，A、B、C不在一条直线上。由于缆绳不可伸长， 因此C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等，由此可知C的()图7A速度大小可以介于A、B的速度大小之间B速度大小一定不小于A、B的速度大小C速度方向可能在CA和CB的夹角范围外D速度方向一定在CA和CB的夹角范围内8. (xx东北师大附中高三月考)如图8所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为Ff，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时()图8A人拉绳行走的速度为vcos 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.(xx江苏省滨海中学模拟)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图9所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是()图9A风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C运动员下落时间与风力无关D运动员着地速度与风力无关10一质量为2 kg的物体在5个共点力作用下做匀速直线运动。现同时撤去其中大小分别为10 N和15 N的两个力，其余的力保持不变。下列关于此后该物体运动的说法中，正确的是()A可能做匀减速直线运动，加速度大小为10 m/s2B可能做匀速圆周运动，向心加速度大小为5 m/s2C可能做匀变速曲线运动，加速度大小可能为5 m/s2D一定做匀变速直线运动，加速度大小可能为10 m/s2三、非选择题11一条小河宽d100 m，河水流速v13 m/s。某人驾驶冲锋舟自岸边出发，以加速度a2 m/s2沿垂直河岸方向向对面航行，同时被河水冲向下游。(1)若以出发点为坐标原点，以河水流动方向为x轴，以垂直河岸方向为y轴，建立平面直角坐标系，求冲锋舟的轨迹方程。(2)此人欲到达河正对岸下游方向x50 m处的A点，则驾舟到对岸后还需沿河岸步行一段距离，已知此人步行速度v22 m/s，不计人走下冲锋舟的时间。求此人到A点共用多长时间。12如图10所示，在竖直平面的xOy坐标系中，Oy竖直向上，Ox水平。设平面内存在沿x轴正方向的恒定风力。一小球从坐标原点沿Oy方向竖直向上抛出，初速度为v04 m/s，不计空气阻力，到达最高点的位置如图中M点所示(坐标格为正方形，g10 m/s2)求：图10(1)小球在M点的速度v1；(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x轴时的位置N；(3)小球到达N点的速度v2的大小。答 案1选A当沿AD轨迹运动时，则加速度方向与船在静水中的速度方向相反，因此船相对于水做匀减速直线运动，故A正确；船相对于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，因运动的性质不同，则渡河时间也不同，故B错误；沿AB轨迹，做匀速直线运动，则渡河所用的时间大于沿AC轨迹运动渡河时间，故C错误；沿AC轨迹，船是匀加速运动，则船到达对岸的速度最大，故D错误。2选C货物向右匀速运动，向上匀加速运动，其运动轨迹为曲线，并且是抛物线，曲线应向加速度方向弯曲，故C正确。3选B根据运动的合成与分解解决问题。设大河宽度为d，小船在静水中的速度为v0，则去程渡河所用时间t1，回程渡河所用时间t2。由题知k，联立以上各式得v0。选项B正确，选项A、C、D错误。4选A根据题意，设雨滴竖直下落的速度为v0，t1、t2时刻车内乘客看到雨滴沿水平方向的分速度分别为v1、v2，则有v1at1，v2at2，a为汽车的加速度，根据如图所示，所以t1t2v1v2AFAB12，故选A。5选C当光束转到与竖直方向夹角为时，云层底面上光点转动的线速度为。设云层底面上光点的移动速度为v，则有vcos ，解得云层底面上光点的移动速度v，选项C正确。6选D由F1max得ax2 m/s2，质点沿x轴匀加速直线运动了2 s，x1axt4 m，vx1axt14 m/s；之后质点受F2作用而做类平抛运动，ay6 m/s2，质点再经过1 s，沿x轴再运动位移x2vx1t24 m，沿y方向运动位移y2ayt3 m，对应图线可知D项正确。7选BDC的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等，C的速度vC应等于vA和vB的矢量和，即以vA和vB为邻边作平行四边形，其对角线即为vC，由于vA和vB成锐角，所以vC大于vA及vB，故A错误，B正确，vC的方向为平行四边形对角线的方向，所以一定在CA和CB的夹角范围内，故C错误，D正确。8选AC船的速度产生了两个效果：一是滑轮与船间的绳缩短，二是绳绕滑轮顺时针转动。因此将船的速度进行分解如图所示，人拉绳行走的速度v人vcos ，A对，B错；绳对船的拉力等于人拉绳的力，即绳的拉力大小为F，与水平方向成角，因此Fcos Ffma，得a，C对，D错。9选BC水平风力不会影响竖直方向的运动，所以运动员下落时间与风力无关，A错误，C正确。运动员落地时竖直方向的速度是确定的，水平风力越大，落地时水平分速度越大，运动员着地时的合速度越大，有可能对运动员造成伤害，B正确，D错误。10选AC物体在5个共点力作用下处于平衡状态，合力为零，当撤去10 N和15 N的两个力时，剩余3个力的合力与这两个力的合力等大反向，即撤去力后5 NF合25 N，2.5 m/s2a合12.5 m/s2，由于剩余3个力的合力方向与原速度方向不一定在一条直线上，所以可能做匀变速曲线运动，也可能做匀变速直线运动，故A、C正确。11解析：(1)人驾驶冲锋舟航行所用时间用t表示，则垂直河岸方向：yat2河水流动方向：xv1t所以yx2。(2)设人驾驶冲锋舟航行到对岸的时间为t1，则垂直河岸方向：dat河水流动方向：x1v1t1所以t110 sx130 m人步行xxx120 m，设用时间为t2，则xv2t2所以t210 s此人到A点共用时间 tt1t220 s。答案：(1)yx2(2)20 s12解析：(1)设正方形的边长为s0竖直方向做竖直上抛运动，v0gt1,2s0t1水平方向做匀加速直线运动，3s0t1解得v16 m/s。(2)由竖直方向的对称性可知，小球再经过t1到x轴，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，所以回到x轴时落到x12处，位置N的坐标为(12,0)。(3)到N点时竖直分速度大小为v04 m/s，水平分速度vxa水平tN2v112 m/s，故v24 m/s。答案：(1)6 m/s(2)见解析图(3)4 m/s