2021-2022学年高一上学期期末考试专题卷 物理11

专题 11 曲线运动、运动合成与分解

一、选择题

1．下列关于力和运动的说法中正确的是(　　)

A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动

B．物体在变力作用下不可能做直线运动

C．物体在变力作用下有可能做曲线运动

D．物体的受力方向与它的速度方向不在一条直线上时，有可能做直线运动

【答案】C

【解析】物体在恒力作用下可能做曲线运动，例如平抛运动，选项A错误，C正确； 物体在变力作用下也可能做直线运动，例如非匀变速直线运动，选项B错误； 物体在受力方向与它的速度方向不在一条直线上时一定做曲线运动，不可能做直线运动，选项D错误；故选C.

2. 一质点做曲线运动，它的速度方向和加速度方向的关系是（　　）

A. 质点速度方向时刻在改变 

B. 质点加速度方向时刻在改变

C. 质点速度方向一定与加速度方向相同 

D. 质点速度方向不一定沿曲线的切线方向

【答案】A

【解析】A．曲线运动的速度方向在曲线上该点的切线方向，故质点的速度方向时刻在改变，故A正确；

B．曲线运动的加速度的方向不一定时刻改变，如平抛运动的加速度方向恒定，故B错误；

C．物体做曲线运动的条件为质点的速度方向与加速度方向不共线即成一定夹角（不包含0°和180°），故C错误；

D．曲线运动的速度方向在曲线上该点的切线方向，故D错误。

故选A。

3. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（    ）

A. 做曲线运动的物体一定具有加速度

B. 做曲线运动的物体，加速度一定是变化的

C. 加速度大小和速度大小均不变的运动是直线运动

D. 物体在恒力作用下，不可能做曲线运动

【答案】A

【解析】A．做曲线运动的物体速度一定变化，则一定具有加速度，选项A正确；

B．做曲线运动的物体，加速度不一定是变化的，例如平抛运动，选项B错误；

C．加速度大小和速度大小均不变的运动不一定是直线运动，例如匀速圆周运动，选项C错误；

D．物体在恒力作用下，也可能做曲线运动，例如平抛运动，选项D错误。

故选A。

4. 如图，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R（R视为质点）将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与轴重合，在R从坐标原点以速度v0匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动。则红蜡块R的（　　）

A. 合速度的大小与时间t成正比

B. 合速度v的大小与时间t成反比

C. 合运动为匀变速直线运动

D. 合运动为匀变速曲线运动

【答案】D

【解析】AB．设玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动的加速度为a，则玻璃管沿x轴方向的速度为，则合速度，故AB错误；

CD．由AB的分析可知，合速度的方向与加速度方向不在一条直线上，所以合运动为匀变速曲线运动，故C错误，D正确。

5.如图所示，乒乓球从斜面上滚下，它以一定的速度直线运动，在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒（纸筒的直径略大于乒乓球的直径），当乒乓球经过筒口时，对着乒乓球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是（   ）

A. 乒乓球将偏离原有的运动路径，但不能进入纸筒

B. 乒乓球将保持原有的速度方向继续前进

C. 乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒

D. 只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒

【答案】A

【解析】ABCD．当乒乓球经过筒口时，对着球横向吹气，乒乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时也会沿着吹气方向做加速运动，实际运动是两个运动的合运动，故一定不会进入纸筒，要提前吹才会进入纸筒，故A正确BCD错误。

6. 2020年12月17日凌晨“嫦娥五号”返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗着陆场顺利着陆，如图为“嫦娥五号”返回器在绕地球运行回收过程的段时间内，沿曲线从M点向N点飞行的过程中速度逐渐减小，在此过程中返回器所受合力方向可能是（　　）

A.     B.     C.     D.

【答案】A

【解析】“嫦娥五号”探月卫星从M点运动到N，曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；“嫦娥五号”探月卫星同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，故选A。

7.有关运动的合成，以下说法正确的是（  ）

A. 两个直线运动的合运动一定是直线运动

B. 两个不在一直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动

C. 两个匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动

D. 匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是直线运动

【答案】B

【解析】两个直线运动的合运动不一定是直线运动，例如平抛运动，选项A错误；两个不在一直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动，选项B正确；两个匀加速直线运动的合运动，若合加速度和合初速度方向不共线，则合运动是曲线运动，选项C错误；匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动不一定是直线运动，例如平抛运动，选项D错误；故选B.

8. 一个静止的质点，在两个互成锐角的恒力F1、F2作用下开始运动，经过一段时间后撤掉其中的一个力，则质点在撤去该力前后两个阶段中的运动情况分别是（   ）

A. 匀加速直线运动，匀减速直线运动

B. 匀变速曲线运动，匀速圆周运动

C. 匀加速直线运动，匀变速曲线运动

D. 匀加速直线运动，匀速圆周运动

【答案】C

【解析】两个互成锐角的恒力F1、F2合成，根据平行四边形定则，其合力为恒力，加速度恒定；质点原来静止，故物体做初速度为零的匀加速直线运动；撤去一个力后，剩下的力与速度不共线，故开始做曲线运动，由于F2为恒力，故加速度恒定，即做匀变速曲线运动；故C正确，ABD错误．
故选C.

9．如图所示，在灭火抢救过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间，消防队员沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，则关于消防队员的运动，下列说法正确的是(　　)

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

【答案】B

【解析】根据运动的合成，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，其合加速度的方向、大小不变，所以消防队员做匀变速曲线运动，故A、C错误，B正确。将消防队员的运动分解为水平方向和竖直方向，知水平方向上的最终的速度为匀速后退的速度和沿梯子方向速度在水平方向上的分速度的合速度，因为沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在变，所以消防队员水平方向的速度在变，故D错误。

10．用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸，如图，已知拉绳的速度v不变，则船速（   ）

A．逐渐增大 B．不变 C．逐渐减小 D．先增大后减小

【答案】A

【解析】设某时刻船速v1，绳子方向和船速夹角为α，则，所以当小船靠岸时，随α增大，船速逐渐增大，选项A正确，BCD错误。故选A。

11．如图所示，某人由A点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，关于小船的运动，下列说法中正确的是（      ）

A．小船到达正对岸的B点

B．小船到达正对岸B点的左侧

C．小船到达正对岸B点的右侧

D．水流速度大小对小船渡河时间没有影响

【答案】CD

【解析】ABC.因为船速垂直河岸，水流速度沿着河岸方向，船沿河岸方向参与水流运动，所以船会达到对岸B点的右侧，AB错误C正确。

D.船速垂直河岸，渡河时间：，与水速无关，D正确。

12. 一江春水向东流，在沿岸平直，宽度为d的江中，水流速度为，船在静水中速度为，渡江方向可以选择，则该船（　　）

A. 渡江的最短时间为

B. 只有当船头垂直江岸时，渡江的时间才和水速无关

C. 当时，渡江的最短路程为d

D. 当时，渡江的最短路程

【答案】C

【解析】A．当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，其为，A错误；

B．依据分运动与合运动相互独立性，不论船头如何渡江，渡江的时间都与水速无关，B错误；

CD．当时，则有合速度与河岸垂直，此时渡河位移最小，因此最短路程为d，D错误C正确。

故选C。

13. 欲划船渡过宽100m的河，船相对静水速度=5m/s，水流速度=3m/s，则（　　）

A. 过河最短时间为30s

B. 过河最短时间为25s

C. 过河位移最短时所用的时间是25s

D. 过河位移最短时所用的时间是20s

【答案】C

【解析】AB．船头垂直于河岸航行时所用时间最短，此种情况渡河时间，故A B错误；
CD．渡河位移最短，船头要偏向上游，设船头于河岸夹角为θ，此时船的合速度的方向与河岸垂直，所以最短位移等于河的宽度，为100m；此时则有v2=v1cosθ，所以θ=53°，渡河时间为 ，故C正确，D错误；故选C。

14. 一只小船在静水中的速度为，它要渡过一条宽为的河，河水流速为，下列说法正确的是（　　）

A. 小船过河的最短时间为50s

B. 小船过河的实际速度可以垂直于河岸

C. 小船以最短时间过河，其位移为200m

D. 若小船过河过程中水流速度大小是变化的，则小船运动轨迹仍然为直线

【答案】C

【解析】A．当静水速与河岸垂直时，过河的时间最短，最短渡河时间为

故A错误；

B．因为静水船速小于水流速度，则合速度方向不可能垂直于河岸，即小船过河的实际速度无法垂直于河岸，选项B错误；

C．小船以最短时间过河，沿河岸方向的位移，其合位移为

，选项C正确；

D．若小船过河过程中水流速度大小是变化的，则合速度时变化的，则小船运动轨迹为曲线，选项D错误。

故选C。

15. 有一条两岸平直的河流，河水自西向东流速恒为v，一小船以相对静水恒为2v的速度渡河，去程（从南到北岸）时行驶路线与两河岸垂直，回程（从北岸再回到南岸）时船头指向始终与河岸垂直。下列说法正确的是（　　）

A. 去程和回程小船路程之比为1∶1

B. 去程和回程小船位移大小之比为1∶1

C. 去程和回程小船时间之比为2∶

D. 去程和回程小船相对河岸的速度大小之比为∶

【答案】CD

【解析】设河宽为d，则去程时的合速度，去程的时间，去程位移大小和路程均为x1=d，回程时合速度，回程的时，回程位移大小和路程均为，则

A．去程和回程小船路程之比，选项A错误；

B．去程和回程小船位移大小之比为，选项B错误；

C．去程和回程小船时间之比为t1∶t2=2∶，选项C正确；

D．去程和回程小船相对河岸的速度大小之比为v1∶v2=∶，选项D正确。

故选CD。

一、选择题

1. 如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为θ时，下面说法正确的是（　　）

A. 物体A匀速上升

B. 物体A的速度大小为vcosθ

C. 物体A的速度大小为

D. 绳子对物体A的拉力小于物体A的重力

【答案】B

【解析】ABC．小车沿绳子方向的速度等于A的速度，设绳子与水平方向的夹角为θ，如图所示

根据平行四边形定则，物体A的速度，小车匀速向右运动时，θ减小，则A的速度增大，所以A加速上升，加速度方向向上，故B正确，AC错误；

D．对A根据牛顿第二定律有，可知绳子的拉力大于A的重力，故D错误；

故选B。

2.小船横渡一条两岸平行的河流，水流速度与河岸平行，船相对于水的速度大小不变，船头始终垂直指向河岸，小船的运动轨迹如图中虚线所示。则小船在此过程中（　　）

A. 无论水流速度是否变化，这种渡河耗时最短

B. 越接近河中心，水流速度越小

C. 各处的水流速度大小相同

D. 渡河的时间随水流速度的变化而改变

【答案】A

【解析】AD．由于船头始终垂直指向河岸，这种渡河方式耗时最短，无论水流速度是否变化，渡河的时间不变，故A正确，D错误；

BC．从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故加速度是变化的，由于水流是先加速后减速，即越接近河岸水流速度越小，故B、C错误；

故选A。

3．五一假期，张勇戴着耳机在河边听音乐，看见河中央处有一漂流物A（可视为质点）顺流而下，有人在岸上用长竹竿打捞，张勇发现后，立即在B点跳入河中，刚好在B点正前方的C处拦截到漂流物，如图所示，河宽d＝60 m，水流速度v1＝4 m/s，BC连线垂直河岸，AC平行河岸且距离L＝40 m。此过程中张勇相对于水的速度恒定。则下列说法中不正确的是(　　)

A．游泳时，人划水身体就能往前游，是因为力的作用是相互的

B．此过程中张勇相对岸的速度大小一定是3 m/s

C．若水流速度加倍，要在C点拦截成功，则张勇相对水的速度大小为10 m/s

D．若水流速度加倍，无论如何不可能在C的拦截

【答案】D

【解析】游泳时，人划水身体就能往前游,，是因为力的作用是相互的，符合牛顿第三定律，故A正确；要刚好在C点完成拦截，漂流物到达C点的时间s，张勇相对岸的速度方向必须是沿BC方向，因而m/s，故B正确；水流速度加倍，到C点时间减半，张勇相对岸的速度变为6 m/s，由勾股定律得相对水的速度为10 m/s，故C正确；水流速度加倍，改变相对水的速度大小和方向，可以在C点拦截，故D错误。