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云南省新人教版物理2020届高三单元测试10 曲线运动 运动的合成与分解(时间:90分钟 满分：100分)一 、选择题1.质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加,如图所示,有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向,其中正确的是( )【答案】选D.【详解】由牛顿第二定律可知,加速度a与合外力的方向相同,指向曲线的凹侧,另外速度v的方向沿曲线的切线方向,故B、C项错误.由于质点从A到B速率逐渐增加,则加速度与速度的夹角应小于90,综上可知,只有D项正确.2.一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2，则物体以后的运动情况是( )A.物体做匀变速曲线运动B.物体做变加速曲线运动C.物体沿F1的方向做匀加速直线运动D.物体做直线运动【答案】选A.【详解】物体在相互垂直的恒力F1、F2作用下，其合力恒定不变，且物体由静止开始运动，故物体做初速度为零的匀加速直线运动，速度方向与合力方向相同.突然撤去F2后，剩下的F1与速度方向成一锐角，物体做匀变速曲线运动，故A选项正确.3.下面说法中正确的是( )A.做曲线运动物体的速度方向必定变化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【答案】选A.【详解】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,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.4.关于运动的合成，下列说法中正确的是( )A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B.两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等C.只要两个分运动是直线运动，合运动一定是直线运动D.两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动【答案】选B.【详解】合速度与分速度之间的关系满足平行四边形定则，它的大小可以比分速度大或小或相等,A不正确；两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等，B正确；平抛运动是曲线运动，而它的两个分运动分别是匀速直线运动和自由落体运动，C不正确；当两个匀变速直线运动的合速度方向与合加速度方向不在同一直线上时，合运动是曲线运动，D不正确.5在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的速度为v2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d.若战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为()A. B0C. D.【答案】C【详解】依题意画出物理情景示意图，若要在最短时间内靠岸，则必须要求摩托艇相对于水的速度v2的方向垂直于河岸，由于同时参与水的运动，摩托艇将相对河岸沿合速度v的方向运动，在B点登陆由图示几何关系可以看出，速度三角形与位移三角形相似，故有，xd.可见该题的正确选项为C.6质量为2 kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象所示，下列说法正确的是()A质点的初速度为5 m/sB质点所受的合外力为3 NC质点初速度的方向与合外力方向垂直D2 s末质点速度大小为6 m/s【答案】AB【详解】由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为1.5 m/s2，受力Fx3 N，由在y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，速度为vy4 m/s，受力Fy0.因此质点的初速度为5 m/s，A选项正确；受到的合外力为3 N，B选项正确；显然，质点初速度方向与合外力方向不垂直，C选项错误；2 s末质点速度应该为v m/s2 m/s，D选项错误7飞机在水平地面上空的某一高度水平匀速飞行，每隔相等时间投放一个物体如果以第一个物体a的落地点为坐标原点、飞机飞行方向为横坐标的正方向，在竖直平面内建立直角坐标系如图所示是第5个物体e离开飞机时，抛出的5个物体(a、b、c、d、e)在空间位置的示意图，其中不可能的是()【答案】B【详解】本题考查平抛运动的特点物体被抛出时的水平速度相同，如果第一个物体a没有落地，那么所有物体在竖直方向应该排成一排，所以A对；如果先投出的物体已经落地，相邻物体的水平距离应该相等，没有落地的在竖直方向仍排成一排，所以B选项错误，C、D皆正确8.随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐如右图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴则()A球被击出后做平抛运动B该球从被击出到落入A穴所用的时间为 C球被击出时的初速度大小为 D球被击出后受到的水平风力的大小为mgh/L【答案】B【详解】由于受到恒定的水平风力的作用，球被击出后在水平方向做匀减速运动，A错误；由hgt2得球从被击出到落入A穴所用的时间为t，B正确；由题述高尔夫球竖直地落入A穴可知球水平末速度为零，由Lv0t/2得球被击出时的初速度大小为v0L，C错误；由v0at得球水平方向加速度大小agL/h，球被击后后受到的水平风力的大小为FmamgL/h，D错误9.一演员表演飞刀绝技，由O点先后抛出完全相同的三把飞刀，分别垂直打在竖直木板上M、N、P三点假设不考虑飞刀的转动，并可将其看做质点，已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h，以下说法正确的是()A三把刀在击中板时动能相同B三次飞行时间之比为1C三次初速度的竖直分量之比为321D设三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为1、2、3，则有123【答案】D【详解】初速度为零的匀变速直线运动推论：(1)静止起通过连续相等位移所用时间之比t1t2t31(1)()；(2)前h、前2h、前3h所用的时间之比为1.对末速度为零的匀变速直线运动，可以相应的运用这些规律(从后往前用)三把刀在击中板时速度不等，动能不相同，选项A错误；飞刀击中M点所用的时间长一些，选项B错误；三次初速度竖直分量之比等于1，选项C错误只有选项D正确10一条自西向东的河流，南北两岸分别有两个码头A、B，如图所示已知河宽为80 m，河水水流的速度为5 m/s，两个码头A、B沿水流的方向相距100 m现有一种船，它在静水中的行驶速度为4 m/s，若使用这种船渡河，且沿直线运动，则()A它可以正常来往于A、B两个码头B它只能从A驶向B，无法返回C它只能从B驶向A，无法返回D无法判断【答案】B【详解】由于河宽d80 m，A、B间沿水流方向的距离为l100 m，所以当船头指向正对岸时有，此时合速度刚好沿AB的连线，可以使船从A运动到B，若从B向A运动，则由于水速大于船速，不论船向哪个方向，则渡船均不可能回到A点，只可能向下游运动故选项B正确二、非选择题11.如右图所示，在水平地面上固定一倾角37、表面光滑的斜面体，物体A以v16 m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中(A、B均可看做质点，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2)求：(1)物体A上滑到最高点所用的时间t；(2)物体B抛出时的初速度v2；(3)物体A、B间初始位置的高度差h.【答案】(1)1 s(2)2.4 m/s(3)6.8 m【详解】(1)物体A上滑的过程中，由牛顿第二定律得：mgsin ma代入数据得：a6 m/s2设经过t时间B物体击中A物体，由运动学公式：0v1at代入数据得：t1 s.(2)平抛物体B的水平位移：xv1tcos 372.4 m平抛速度：v22.4 m/s.(3)物体A、B间的高度差：hv1tsin 37gt26.8 m.12 我国射击运动员曾多次在国际大赛中为国争光，在2020年北京奥运会上又夺得射击冠军我们以11.打靶游戏来了解射击运动某人在塔顶进行打靶游戏，如图所示，已知塔高H45 m，在与塔底部水平距离为s处有一电子抛靶装置，圆形靶可被竖直向上抛出，初速度为v1，且大小可以调节当该人看见靶被抛出时立即射击，子弹以v2100 m/s的速度水平飞出不计人的反应时间及子弹在枪膛中的运动时间，且忽略空气阻力及靶的大小(取g10 m/s2)(1)当s的取值在什么范围时，无论v1多大都不能被击中？(2)若s200 m，v115 m/s时，试通过计算说明靶能否被击中？【答案】(1)s300 m(2)不能【详解】(1)欲使靶不被击中，抛靶装置应在子弹射程范围外由Hgt2，sv2t代入数据得s300 m；故s的取值范围应为s300 m.(2)设经过时间t1，子弹恰好在抛靶装置正上方，此时靶离地面h1，子弹下降了h2，h1v1t1gt12，h2gt12，sv2t1，联立以上各式解得h110 m，h220 m.所以h1h2H，靶不能被击中
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