高考物理一轮复习课时检测二十运动的合成与分解含解析新人教版

这是一份高考物理一轮复习课时检测二十运动的合成与分解含解析新人教版，共4页。
运动的合成与分解1．某质点在恒力F的作用下，从A点沿下图中的曲线运动到B点，到达B点后，质点受到的力大小仍为F，但方向相反，则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的(　　)A．曲线a  B．直线bC．曲线c  D．均有可能解析：选A　质点在A点的速度方向沿A点的切线方向，则恒力F必有垂直速度的分量，即F应指向轨迹弯曲的一侧。质点在B点时的速度方向沿B点的切线方向，若此时撤去此力F，则质点必须沿曲线AB的切线方向即b的方向做匀速直线运动；若使F反向，则运动轨迹应弯向F方向所指的一侧，即沿曲线a运动；若质点受力不变，则沿曲线c运动，故A正确。2．在水平桌面上放置一张纸，画有如图所示的平面直角坐标系，一个涂有颜料的小球以速度v从原点O出发，沿y轴负方向做匀速直线运动(不计纸与球间的摩擦)，同时，白纸从静止开始沿x轴负方向做匀加速直线运动，经过一段时间，在纸面上留下的痕迹为下图中的(　　)解析：选B　小球沿y轴负方向做匀速直线运动，而白纸沿x轴负方向做初速度为零的匀加速直线运动，那么小球沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动；根据运动的合成法则，小球的运动轨迹如B图所示，故B正确。3．如图所示是一个做匀变速曲线运动的物块的轨迹示意图，物块运动至A时速度大小为v0，经一段时间后物块运动至B点，速度大小仍为v0，但相对A点时的速度方向改变了90°，则在此过程中(　　)A．物块的运动轨迹AB可能是某个圆的一段圆弧B．物块的动能可能先增大后减小C．物块在B点的加速度与速度的夹角小于90°D．物块的速度大小可能为解析：选C　物块做匀变速曲线运动，则加速度的大小与方向都不变，所以运动的轨迹是一段抛物线，不是圆弧，故A项错误；物块从A运动到B点时速率不变，合外力做功为零，合外力垂直于AB的连线，合外力先做负功，后做正功，物体的动能先减小后增大，但由于v0与A、B连线的夹角为45°，物体沿AB方向的分速度为v0，故物体的速度大小最小只能是v0，B、D错误。加速度方向垂直于AB的连线，可知物块在B点的加速度与速度之间的夹角小于90°，故C项正确。4．如图所示，小船以大小为v1、方向与上游河岸成θ的速度(在静水中的速度)从A处过河，经过时间t正好到达正对岸的B处。现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的哪一种(　　)A．只要增大v1大小，不必改变θ角B．只要增大θ角，不必改变v1大小C．在增大v1的同时，也必须适当增大θ角D．在增大v1的同时，也必须适当减小θ角解析：选C　若只增大v1大小，不改变θ角，则船在水流方向的分速度增大，因此船不可能垂直达到对岸，故A项错误；若只增大θ角，不改变v1大小，同理可知，船不可能垂直到达对岸，故B项错误；若在增大v1的同时，也适当增大θ角，保证水流方向的分速度不变，而垂直河岸的分速度在增大，则船能垂直达到对岸，且时间更短，故C项正确；若增大v1的同时，减小θ角，则水流方向的分速度增大，不能垂直到达对岸，故D项错误。5．(多选)一条河宽100 m，船在静水中的速度为4 m/s，水流速度是5 m/s，则(　　)A．该船能垂直河岸横渡到对岸B．当船头垂直河岸横渡时，过河所用的时间最短C．当船头垂直河岸横渡时，船的位移最小，是100 mD．该船渡到对岸时，船沿岸方向的位移可能小于100 m解析：选BD　据题意，由于船速为v1＝4 m/s，而水速为v2＝5 m/s，即船速小于水速，则无论船头指向哪个方向，都不可能使船垂直驶向对岸，A项错误；据t＝(θ为船头指向与水流方向的夹角)，知道使t最小需要使sin θ最大，即使船头与河岸垂直，B项正确；要使船的渡河位移最短，需要使船速方向与合运动方向垂直，则有合速度为v＝3 m/s，渡河时间为t＝＝s，则船的合位移为vt＝125 m，所以C项错误；船的渡河位移最小时，船沿岸方向的位移为：t＝75 m，所以D项正确。6.如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升。当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为(　　)A.　　　　　 　　　 B.C.   D.解析：选B　由题图可知，棒与平台接触点的实际运动即合运动，其速度方向是垂直于棒指向左上方，合速度沿竖直向上的分量等于v，即ωLsin α＝v，所以ω＝，B正确。7．有一条两岸平直、河水均匀流动，流速恒为v的大河。一条小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直，小船在静水中的速度大小为。回程与去程所用时间之比为(　　)A．3∶2  B．2∶1C．3∶1  D．2∶1解析：选B　设河宽为d，则去程所用的时间t1＝＝；返程时的合速度：v′＝ ＝，回程的时间为：t2＝＝；故回程与去程所用时间之比为t2∶t1＝2∶1，选项B正确。8.如图所示，水平光滑长杆上套有一物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的轻绳一端连接Q，另一端悬挂一物块P。设轻绳的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ很小。现将P、Q由静止同时释放，关于P、Q以后的运动下列说法正确的是(　　)A．当θ＝60°时，P、Q的速度之比是∶2B．当θ＝90°时，Q的速度最大C．当θ＝90°时，Q的速度为零D．当θ向90°增大的过程中Q的合力一直增大解析：选B　P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度大小相等，则当θ＝60°时，Q的速度沿绳子方向的分速度vQcos 60°＝vP，解得＝，故选项A错误；当θ＝90°时，即Q到达O点正下方，垂直Q运动方向上的分速度为0，即vP＝0，此时Q的速度最大，故选项B正确，C错误；当θ向90°增大的过程中Q的合力逐渐减小，当θ＝90°时，Q的速度最大，加速度为零，合力为零，故选项D错误。9．一架模型飞机离开地面最初20 s内的飞行计划如图所示。设在水平方向运动速度为vx，竖直方向运动速度为vy，vx、vy随时间变化的图像如图。飞机按此计划飞行的过程中，下列说法错误的是(　　)A．前6 s内沿直线斜向上升，后14 s内沿曲线下降B．前6 s内沿直线斜向上升，后14 s内沿曲线上升C．20 s末达到最大高度D．6 s末达到最大速度解析：选A　由题图可知：前6 s水平方向做匀加速运动，竖直方向也做匀加速运动，因初速度为零，所以合运动也是匀加速直线运动，后14 s水平方向做匀速运动，竖直方向向上做匀减速运动，所以合运动为向上的曲线运动，所以后14 s内沿曲线上升，故A项错误，B项正确；速度－时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，前20 s内竖直方向的位移为正，20 s末速度减为0，所以20 s末达到最大高度，故C项正确；6 s末水平方向和竖直方向速度都达到最大值，根据合速度v＝可知，6 s末达到最大速度，故D项正确。10.质量为2 kg的质点在x­y平面上运动，x方向的速度—时间图像和y方向的位移—时间图像分别如图甲、乙所示，则质点(　　)A．初速度为4 m/sB．所受合外力为4 NC．做匀变速直线运动D．初速度的方向与合外力的方向垂直解析：选B　由题图可知，质点在x轴方向的初速度为vx＝4 m/s，在y轴方向的初速度vy＝3 m/s，则质点的初速度v0＝＝5 m/s，故A错误；由题图可知，质点在x轴方向的加速度a＝2 m/s2，在y轴方向做匀速直线运动，所以质点所受合外力F合＝ma＝4 N，故B正确；质点在x轴方向的合力恒定不变，在y轴方向做匀速直线运动，在y轴方向合力为零，则质点的合力恒定不变，做匀变速曲线运动，故C错误；质点的合力沿x轴方向，而初速度方向既不沿x轴方向，也不沿y轴方向，所以质点初速度的方向与合外力方向不垂直，故D错误。