2020版高考物理(江苏专用)大一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第一节曲线运动运动的合成与分解检测 联系客服

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第一节 曲线运动 运动的合成与分解

(建议用时:40分钟)

一、单项选择题

1.如图所示,在一次消防演习中,消防队员要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人.为了节省救援时间,当消防车匀速前进的同时,人沿倾斜的梯子匀加速向上运动,则关于消防队员相对地面的运动,下列说法中正确的是( )

A.消防队员做匀加速直线运动 B.消防队员做匀变速曲线运动 C.消防队员做变加速曲线运动 D.消防队员水平方向的速度保持不变

解析:选B.以地面为参考系,消防员同时参与水平方向的匀速运动和斜向上的匀加速运动,其合运动为匀变速曲线运动,A、C错,B对,由运动的合成与分解知识可知水平方向的速度变大,D错.

2.各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平运动.现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又启动天车上的起吊电动机,使货物沿竖直方向做匀减速运动.此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的( )

解析:选D.由于货物在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀减速运动,故货物所受的合外力竖直向下,由曲线运动的特点:所受的合外力要指向轨迹凹侧可知,对应的运动轨迹可能为D.

3.(2019·河南名校联考)如图所示,这是质点做匀变速曲线运动的轨迹的示意图.已知

质点在B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法中正确的是( )

A.C点的速率小于B点的速率 B.A点的加速度比C点的加速度大 C.C点的速率大于B点的速率

D.从A点到C点加速度与速度的夹角先增大后减小,速率是先减小后增大

解析:选C.质点做匀变速曲线运动,B点到C点的过程中加速度方向与速度方向夹角小于90°,所以,C点的速率比B点速率大,故A错误,C正确;质点做匀变速曲线运动,则加速度大小和方向不变,所以质点经过C点时的加速度与A点的相同,故B错误;若质点从

A点运动到C点,质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则有A点速度与

加速度方向夹角大于90°,C点的加速度方向与速度方向夹角小于90°,故D错误.

4.(2019·天津河西区模拟)如图所示,A、B是两个游泳运动员,他们隔着水流湍急的河流站在岸边,A在上游的位置,且A的游泳技术比B好,现在两个人同时下水游泳,要求两个人尽快在河中相遇,试问应采取下列哪种方式比较好( )

A.A、B均向对方游(即沿图中虚线方向)而不考虑水流作用 B.B沿图中虚线向A游;A沿图中虚线偏上方向游 C.A沿图中虚线向B游;B沿图中虚线偏上方向游 D.A、B均沿图中虚线偏上方向游;A比B更偏上一些

解析:选A.游泳运动员在河里游泳时同时参与两种运动,一是被水冲向下游,二是沿自己划行方向的划行运动.游泳的方向是人相对于水的方向.选水为参考系,A、B两运动员只有一种运动,由于两点之间线段最短,所以选A.

5.(2019·淮安模拟)一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B(可视为质点).将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑,如图所示,当轻杆到达位置2时球

A与球形容器球心等高,其速度大小为v1,已知此时轻杆与水平方向夹角为θ=30°,B球

的速度大小为v2,则( )

1

A.v2=v1

2C.v2=v1

B.v2=2v1 D.v2=3v1

解析:选C.球A与球形容器球心等高,速度v1方向竖直向下,速度分解如图所示,有

v11=v1sin 30°=v1,球B此时速度方向与杆夹角α=60°,因此v21=v2cos 60°=v2,

沿杆方向两球速度相等,即v21=v11,解得v2=v1,C项正确.

1212

6.2018年10月12日,中华龙舟大赛(昆明·滇池站)开赛,吸引上万名市民来到滇池边观战.如图所示,假设某龙舟队在比赛前划向比赛点的途中要渡过288 m宽、两岸平直的河,河中水流的速度恒为v水=5.0 m/s.龙舟从M处开出后实际沿直线MN到达对岸,若直线

MN与河岸夹角为53°,龙舟在静水中的速度大小也为5.0 m/s,已知sin 53°=0.8,cos 53°

=0.6,龙舟可看做质点.则龙舟在水中的合速度大小v和龙舟从M点沿直线MN到达对岸所经历的时间t分别为( )

A.v=6.0 m/s,t=60 s C.v=5.0 m/s,t=72 s

B.v=6.0 m/s,t=72 s D.v=5.0 m/s,t=60 s

解析:选A.设龙舟头与航线MN之间的夹角为α,船速、水速与龙舟在水中的合速度如图所示,由几何知识得α=53°,龙舟在水中的合速度大小v=6.0 m/s.航线MN的长度为

L=

288 m

=360 m,故龙舟从M点沿直线MN到达对岸所经历的时间为t=60 s.

sin 53°

7.某同学通过滑轮拉斜坡上的小车,若人的速度为v1,小车的速度为v2,图中,α=45°、β=30°、θ=30°,那么关于任何小车的速度,下列关系式正确的是( )

A.v1=6v2 2

B.v1=

3v2 2

C.v1=2v2 D.v1=v2

解析:选A.将人和小车的速度分解如图:其中∠1=45°,∠2=30°.由于沿绳方向速度相等,所以v1sin 45°=v2cos 30°,可得v1=

6

v2,选项A正确. 2

8.一个半径为R的半圆柱体沿水平方向向右以速度v匀速运动.在半圆柱体上搁置一根竖直杆,此杆只能沿竖直方向运动,如图所示.当杆与半圆柱体的接触点P与柱心的连线与竖直方向的夹角为θ时,竖直杆运动的速度为( )

A.

vtan θ

B.vtan θ D.vsin θ

C.vcos θ

解析:选B.竖直杆运动的速度(实际速度)vP是接触点沿切线方向的速度与半圆柱体速度的合速度,如图所示,根据速度的合成,运用平行四边形定则,得vP=vtan θ,故B正确.

9.如图甲、乙所示,一根长L的轻杆OA,O端用铰链固定于地面,另一端固定着一小球A,图甲中的小球A和图乙中的杆分别贴靠着边长为a和b的立方块,当立方块沿地面向右滑动到图示位置(杆与地面夹角为α)时,速度为v,则甲图中小球的速度大小vA和乙图中小球的速度大小v′A应为( )