【文档说明】2025届高三一轮复习物理试题(人教版新高考新教材)考点规范练11 曲线运动 运动的合成与分解 Word版含解析.docx,共(4)页,103.149 KB,由小赞的店铺上传
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考点规范练11曲线运动运动的合成与分解一、单项选择题1.如图所示,光滑水平面内的xOy直角坐标系中,一质量为1kg的小球沿x轴正方向匀速运动,速度大小为1m/s,经过坐标原点O时,小球受到的一沿y轴负方向、大小为1N的恒力F突然撤去,其他力不变,则关
于小球的运动,下列说法正确的是()A.小球将做变加速曲线运动B.任意两段时间内速度变化大小都相等C.经过x、y坐标相等的位置时所用时间为1sD.1s末小球的速度大小为√2m/s2.如图所示,当汽车静止时,车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动。现汽车由静止
开始做甲、乙两种匀加速启动,在甲种状态启动后的t1时刻,乘客看到雨滴从B处离开车窗,在乙种状态启动后的t2时刻,乘客看到雨滴从F处离开车窗,F为AB的中点。则t1∶t2为()A.2∶1B.1∶√2C.1∶√3D.1∶(√2-1)3.下图是某船
采用甲、乙、丙三种过河方式的示意图(河宽相同)。船在静水中的速度v0不变,河中各处的水流速度v1不变,图中小船尖端指向为船头方向。下列判断正确的是()A.甲、丙过河时间不可能相同B.由甲图可判断出v0<v1C.
乙过河时间最短D.丙过河速度最小4.如图所示,在河岸上通过轮轴(轮套在有一定大小的轴上,轮与轴绕共同的中轴一起转动)用细绳拉船,轮与轴的半径比R∶r=2∶1。轮上细绳的速度恒为v绳=4m/s,当轴上细
绳拉船的部分与水平方向成60°角时,船的速度是()A.2m/sB.4m/sC.8m/sD.16m/s二、多项选择题5.如图所示,长度为l的轻杆上端连着一质量为m1的小球A(视为质点),杆的下端用铰链固定在水平面上的
O点。置于同一水平面上的立方体B恰与小球A接触,立方体B的质量为m2。施加微小扰动,使杆向右倾倒,各处摩擦均不计,而小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间,杆与地面间的夹角恰为π6,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间A与立方体B
的速率之比为1∶2B.小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间,立方体B的速率为√𝑔𝑙8C.小球A落地时速率为√2𝑔𝑙D.小球A、立方体B质量之比为1∶46.如图所示,无人船艇在某段海上航行过程中,通过机载传感器
描绘出运动的图像,图甲是沿x方向的位移—时间图像,图乙是沿y方向的速度—时间图像。在0~3s内()A.无人船艇在x方向做匀加速直线运动B.无人船艇在y方向做匀加速直线运动C.无人船艇的运动轨迹为抛物线D.t=3s时无人船艇的速度大小为5m/s三、非选择题7
.一小船渡河,河宽d=180m,水流速度v1=2.5m/s。(1)若船在静水中的速度为v2=5m/s,欲使船在最短的时间内渡河,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?(2)若船在静水中的速度为v2=5m/s,欲使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间
?位移是多少?(3)若船在静水中的速度为v3=1.5m/s,欲使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?考点规范练11曲线运动运动的合成与分解1.D解析:当恒力F撤去后,剩下的力的合力沿y轴正方向,小球将做匀变
速曲线运动,选项A错误。因加速度不变,故小球在任意两段相等时间内速度变化大小都相等,选项B错误。经过x、y坐标相等的位置时满足v0t=12𝐹𝑚t2,解得t=2s,选项C错误。1s末小球沿y方向的速度大小vy=𝐹𝑚t=1m/s,则合速度v=√𝑣02+𝑣𝑦2=√2m/s,选项
D正确。2.A解析:雨滴在竖直方向的分运动为匀速直线运动,其速度大小与水平方向的运动无关,故t1∶t2=𝑙𝐴𝐵𝑣∶𝑙𝐴𝐹𝑣=2∶1。A正确。3.C解析:甲与丙的速度沿平行于河岸的方向都有分速度,两种情况下沿垂直于河岸方向的分速度若相等,则渡
河的时间相等,故A错误。由题图甲可知,船头的速度方向斜向上时,船可以垂直于河岸的方向渡河,则船的速度大小一定大于水的速度大小,故B错误。题图乙中船垂直于河岸方向的速度最大,所以渡河的时间最短,故C正确。比较三个图可知,题图丙中船相对于水的速度与水流速度之间
的夹角最小,所以船实际的合速度最大,故D错误。4.B解析:船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度,根据平行四边形定则,有v船cosθ=v,拉船的绳子的速度v与v绳属于同轴转动,角速度相等,它们之间的关系为v绳∶v=R∶r=2∶1,联立得v船=4m/s
,选项B正确。5.BD解析:A与B刚脱离接触的瞬间,A的速度方向垂直于杆,水平方向的分速度与B的速度大小一样,设B运动的速度为vB,则vAcos60°=vB,因此,vA∶vB=2∶1,故A错误。根据牛顿第二定律得m1gsin30°=m1𝑣A2𝑙,解得vA=√𝑔
𝑙2,由vA∶vB=2∶1,可知vB=√𝑔𝑙8,故B正确。由机械能守恒可知,m1glsin30°=12m1v2-12m1𝑣A2,解得v=√𝑣A2+𝑔𝑙=√3𝑔𝑙2,故C错误。根据A与B脱离之前机械能守恒可知m1gl(1-sin30°)=12m1𝑣A2+12m2𝑣
B2,解得m1∶m2=1∶4,故D正确。6.BCD解析:由题图甲是位移—时间图像,其为过原点的倾斜直线,得知无人船艇在水平方向做匀速直线运动,速度大小为vx=𝑥𝑡=93m/s=3m/s,故A错误。由题图乙可知,无人船艇速
度随着时间均匀增加,则竖直方向做匀加速直线运动,故B正确。根据A、B分析可知,无人船艇在x方向做匀速直线运动,在y方向做初速度为零的匀加速直线运动,两者相互垂直,那么无人船艇的运动轨迹为抛物线,故C正确。3s末,y方向的速度大小
为4m/s,则无人船艇合速度为v=√𝑣𝑥2+𝑣𝑦2=√32+42m/s=5m/s,故D正确。7.解析:(1)若v2=5m/s,欲使船在最短时间内渡河,船头应垂直于河岸方向,如图甲所示,合速度为倾斜方向,垂直于河岸的分速度为v2=5m/s。甲t1=𝑑𝑣⊥=�
�𝑣2=1805s=36sv合1=√𝑣12+𝑣22=52√5m/sx1=v合1t1=90√5m。(2)若v2=5m/s,欲使船渡河的航程最短,合速度应沿垂直于河岸方向,船头应朝图乙中的v2方向。垂直于
河岸过河则要求v∥=0,有v2sinθ=v1,得θ=30°。所以当船头与上游河岸成60°角时航程最短。乙x2=d=180mt2=𝑑𝑣⊥=𝑑𝑣2cos30°=18052√3s=24√3s。(3)若v3=1.5m/s,与(2)
中不同,因为船速小于水速,所以船一定向下游漂移,设合速度方向与河岸下游方向夹角为α,则航程x3=𝑑sin𝛼。欲使航程最短,需α最大,如图丙所示,由出发点A作出v1矢量,以v1矢量末端为圆心,v3大小为半径作圆,A点与圆周上某点的连线为合速度方向,欲使v
合3与河岸下游方向的夹角最大,应使v合3与圆相切,即v合⊥v3。丙由sinα=𝑣3𝑣1=35,得α=37°所以船头应朝与上游河岸成53°角方向。t3=𝑑𝑣3cos𝛼=1801.2s=150sv合3=v1cosα=2m/sx3=v合3t3=300m。
答案:(1)船头垂直于河岸36s90√5m(2)船头与上游河岸成60°角24√3s180m(3)船头与上游河岸成53°角150s300m