2020届高考物理复习 运动的合成和分解 平抛运动专题练习

2020届高考物理复习 运动的合成和分解 平抛运动专题练习 1.某质点同时受到在同一平面内的几个力作用而作匀速直线运动，在运动过程中撤去某一个力，则该质点（ ）A.一定作匀加速直线运动B.一定作匀减速直线运动C.其轨迹可能是抛物线D.可能作匀速圆周运动【解析】因为质点在同一平面内同时受几个力作用作匀速直线运动，其合力必为零，所以在运动过程中撤去某一个力，剩余几个力的合力，即质点所受的合外力必与所撤力的大小相等、方向相反、恒定不变据牛顿第二定律，质点运动的加速度恒定不变，作匀变速运动当合外力方向与运动速度方向在同一直线上时，则作匀变速直线运动；当合外力与运动速度方向垂直时，其轨迹为抛物线，作类平抛运动但不可能作匀速圆周运动，因为质点作匀速圆周运动的条件为合外力大小不变，方向总与运动速度方向垂直综上分析，故应选C正确【答案】C2.下列说法中，正确的是（ ）A.任何曲线运动都是变加速运动B.两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动C.两个匀加速直线运动的合运动一定不是直线运动D.一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动一定是曲线运动【解析】物体做曲线运动的条件是受到一个与初速度方向不在同一条直线上的力的作用当所受的是恒力时，加速度是不变的，故A不正确物体做匀速运动时，合外力为零，两个匀速直线合成时合外力仍为零，物体仍作匀速直线运动，故B正确当两个分运动在一条直线上时，合运动仍在一条直线上，所以C、D不正确【答案】B3.关于运动的性质，以下说法中正确的是（ ）A.曲线运动一定是变速运动B.变速运动一定是曲线运动C.曲线运动一定是变加速运动D.运动物体的加速度值和速度值都不变的运动才是直线运动【解析】物体运动的性质由所受的合外力决定运动轨迹由合外力与运动速度方向的关系决定物体所受的合外力不为零，加速度不为零，速度一定变化，而运动轨迹可能是曲线，也可能是直线反之从运动轨迹判定物体的运动性质，物体做曲线运动，一定是变速运动、合外力一定不为零，因为曲线运动的速度方向时刻都在变化物体做直线运动，速度可能变化，也可能不变化故A选项正确，B错误物体所受的合外力恒定，一定做匀变速运动，所受合外力变化，一定做非匀变速运动，即匀变速运动可能是直线，也可能是曲线，故C选项错误运动轨迹某点的切线方向为运动速度方向，所受合外力方向为加速度方向，而质点所受合外力方向与速度方向同在一条直线时做直线运动，至于其值是恒定还是变化不决定运动轨迹，故选项D错误【答案】A4.一个带正电的小球自由下落一段时间后，进入一个水平的匀强电场，小球在电场中的运动轨迹是如图4-1-10所示中的哪一个？（ ）【解析】小球进入电场时有竖直向下的速度v0，而所受合力F如图所示，F与v0有一夹角，故应做曲线运动它受的合力F是一恒力，此力总应指向轨迹曲线的凹侧，初速v0与轨迹应相切，所以选B【答案】B5. 如图4-1-11所示，从一根空心竖直钢管A上端边缘，沿直径方向向管内水平抛入一钢球，球与管壁多次相碰后落地（球与管壁相碰时间均不计）若换一根等高但较粗的钢管B，用同样方法抛入此钢球，则运动时间（ ）A.在A管中的球运动时间长B.在B管中的球运动时间长C.在两管中的运动时间一样长D.无法确定【解析】此运动可以分解成竖直方向分运动和水平方向分运动，竖直方向上小球只受重力作用，做自由落体运动，水平方向的分运动为匀速直线运动，每一段运动类似平抛运动的一部分在多次相碰中，竖直的管壁对小球只能产生沿水平方向的作用力根据力的独立作用原理这些力只能改变小球的水平分运动的速度大小和方向，而对竖直分运动没有影响，小球的运动时间决定于竖直运动，根据自由落体运动的公式，得出，由于A、B两管等高，因而小球在两管中运动时间一样长，所以C正确【答案】C二、填空6.如图4-1-12所示，汽车以速度v匀速行驶，当汽车到达P点时，绳子对水平方向的夹角为，此时物体M的速度大小为 （用v、表示）【解析】汽车匀速行驶速度v为合速度，它分解为沿绳方向的分速度v1和垂直于绳方向的分速度v2，此时绳与水平方向夹角为，即有v1=vcos，又因为物体M的速度为绳上升速度，即为v沿绳方向的分速度v1，所以v物=v1=vcos【答案】vcos三、计算题7.如图4-1-13所示，一船自A点过河，船速v1，水速v2，河宽s，如船速方向垂直河岸，经10min船达C点，测得BC=12m，如船速度方向与AB线成角，经12.5min船达到B点，求：角的大小水速v2的大小船速v1的大小河宽s【解析】船在过河过程中参与两个分运动，一个是船对水的运动，速度就是船速v1，另一个是水对岸的运动，速度就是水速v2，分运动和合运动的物理特点是等时性和分运动的独立性原理，按此特点可解本题根据运动的独立性原理，合运动与分运动等时性原理，如河水是静止的，则船以v1由A到B历时10min，由A到D历时12.5min，,=3652或=arccos；根据分运动与合运动等时性原理：v2=BC/t2=120/600m/s=0.2m/s；研究v1与AB成角的情况， v1的方向为A指向D，合运动方向A指向Bv1sin=v2，；由运动的独立性原理：.【答案】=arccos、0.2m/s、1/3m/s、200m8.在一根长为L不可伸长的轻质线一端系一质量为m的小球，线的另一端系于O点把球拉到水平后静止释放，问：小球运动到什么位置具有最大的竖直分速度？【解析】小球受力如图所示在下落过程中绳子拉力T逐渐增大，根据力的独立作用原理，在竖直方向上有mgTcos=may，竖直方向的分运动的加速度逐渐减小，速度逐渐增大，当，即mg=Tcos时，vy达到最大值，此后Tcos大于mg，ay竖直向上，物体的竖直分速度将减小当小球竖直分速度vy最大时，有mg=TcosT-mgcos=mv2/L，取立式得：，即：最大竖直分速度为【答案】