【走向高考】2020年高考物理总复习 第四章 第1讲 曲线运动运动的合成与分解

第4章 第1讲 一、选择题1(2020汕头金山中学)一个小球正在做曲线运动，若突然撤去所有外力，则小球()A立即停下来B仍做曲线运动C做减速运动 D做匀速直线运动答案D解析正在做曲线运动的小球有一定的初速度，若突然撤去所有外力，则小球所受合外力为零，由牛顿第一定律可知小球将做匀速直线运动，D正确2(2020沈阳模拟)如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，说法正确的是()A为AB的方向 B为BC的方向C为BD的方向 D为BE的方向答案C解析由于做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向，因此，铅球在B点的速度方向为BD方向，C正确3(2020海淀区模拟)如图所示，直线AB和CD是彼此平行且笔直的河岸，若河水不流动，小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P.若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且整个河流中水的流速处处相等，现仍保持小船船头垂直河岸由A点匀加速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹可能是图中的()A直线P B曲线QC直线R D曲线S答案D解析小船在流动的河水中行驶时，同时参与两个方向的分运动，一是沿水流方向的匀速直线运动，二是沿垂直于河岸方向的匀加速直线运动；沿垂直于河岸方向小船具有加速度，由牛顿第二定律可知，小船所受的合外力沿该方向；根据物体做曲线运动时轨迹与其所受外力方向的关系可知，小船的运动轨迹应弯向合外力方向，故轨迹可能是S.4(2020江苏物理)如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度()A大小和方向均不变B大小不变，方向改变C大小改变，方向不变D大小和方向均改变答案A解析考查运动的合成与分解知识，橡皮参与两个分运动，即水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动，故橡皮运动速度的大小和方向不变，选A.5光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴正方向成角(如图)，与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy ，则()A因为有Fx，质点一定做曲线运动B如果FyFx，质点向y轴一侧做曲线运动C质点不可能做直线运动D如果FxFycot，质点向x轴一侧做曲线运动答案D解析若FyFxtan，则Fx和Fy的合力F与v在同一直线上，此时物体做直线运动若FxFycot，则Fx、Fy的合力F与x轴正方向的夹角v1Cv20 Dv20答案D解析环上升过程其速度v1可分解为两个分速度v和v，如图所示，vv2v1cos，当90时，cos0，vv20.二、非选择题9如图所示，A、B两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端，当A物体以速度v向左运动时，系A、B的绳分别与水平方向成、角，此时B物体的速度大小为_，方向_答案v水平向右解析根据A、B两物体的运动情况，将两物体此时的速度v和vB分别分解为两个分速度v1(沿绳的分量)和v2(垂直绳的分量)以及vB1(沿绳的分量)和vB2(垂直绳的分量)，如图，由于两物体沿绳的速度分量相等，v1vB1，vcosvBcos则B物体的速度方向水平向右，其大小为vBv10如图所示，用船A拖着车B前进，若船匀速前进，速度为vA，当OA绳与水平方向夹角为时，求：(1)车B运动的速度vB多大？(2)车B是否做匀速运动？答案(1)vAcos(2)不做匀速运动解析(1)把vA分解为一个沿绳子方向的分速度v1和一个垂直于绳的分速度v2，如图所示，所以车前进的速度vB应等于vA的分速度v1，即vBv1vAcos(2)当船匀速向前运动时，角逐渐减小，车速vB将逐渐增大，因此，车B不做匀速运动11小船在200m宽的河中横渡，水流速度为2m/s，船在静水中的船速是4m/s，求：(1)当小船的船头始终正对对岸时，它将在何时、何处到达对岸？(2)要使小船到达正对岸，应如何行驶？历时多长？答案(1)50s后在正对岸下游100m处靠岸(2)航向与岸上游成60角57.7s解析(1)小船渡河时间等于垂直于河岸的分运动时间：tt1s50s沿河流方向的位移x水v水t250m100m即在正对岸下游100m处靠岸(2)要小船垂直过河，即合速度应垂直于河岸，如图所示，则cos所以60，即航向与岸上游成60角渡河时间tss57.7s12如图所示，点光源S到平面镜M的距离为d.光屏AB与平面镜的初始位置平行当平面镜M绕垂直于纸面过中心O的转轴以的角速度逆时针匀速转过30时，垂直射向平面镜的光线SO在光屏上的光斑P的即时速度大小为多大？答案8d解析当平面镜转过30角时，反射光线转过60角，反射光线转动的角速度为平面镜转动角速度的2倍，即为2.将P点速度沿OP方向和垂直于OP的方向进行分解，可得：vcos602OP4d，所以v8d.13如图所示，质量m2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，物体和水平面间的动摩擦因数0.05，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为，g10m/s2.根据以上条件，求：(1)t10s时刻物体的位置坐标；(2)t10s时刻物体的速度和加速度的大小和方向；(3)t10s时刻水平外力的大小答案(1)(30,20)(2)5.0m/s方向与x轴正方向夹角arctan0.4m/s2，沿y轴正方向(3)1.7N解析(1)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为，代入时间t10s，可得：x3.0t3.010m30my0.2t20.2102m20m即t10s时刻物体的位置坐标为(30,20)(2)由物体运动过程中的坐标与时间的关系为，比较物体在两个方向的运动学公式：可求得：v03.0m/sa0.4m/s2当t10s时，vyat0.410m/s4.0m/svm/s5.0m/s方向与x轴正方向夹角为arctan(或满足tan；或53)在x轴方向物体做匀速运动，在y轴方向物体做匀加速运动a0.4m/s2，沿y轴正方向(3)如图所示，因为摩擦力方向与物体运动方向相反，外力与摩擦力的合力使物体加速Ffmg0.05210N1.0NFfxFf0.60.6N，FfyFf0.80.8N，根据牛顿运动定律：FxFfx0，解出Fx0.6NFyFfyma，解出Fy0.8N20.4N1.6NFNN1.7N.