高考物理一轮复习课时作业11曲线运动运动的合成与分解含答案

这是一份高考物理一轮复习课时作业11曲线运动运动的合成与分解含答案
曲线运动　运动的合成与分解一、单项选择题1．如图所示，汽车在一段弯曲水平路面上行驶，关于它受的水平方向的作用力的示意图，可能正确的是(图中F为牵引力，Ff为汽车行驶时所受阻力)(　　)2．[2021·山西四校第三次联考]如图，在灭火抢险的过程中，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，人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．消防队员在水平方向的速度保持不变3．双人滑冰运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力F，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN.vM与vN正好成90°角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的(　　)A．F1 B．F2C．F3 D．F44．[2021·厦门模拟]如图所示，在一次海上救援行动中，直升机用悬索系住伤员，直升机和伤员一起在水平方向以v1＝8 m/s的速度匀速运动，同时悬索将伤员在竖直方向以v2＝6 m/s的速度匀速上拉，则伤员实际运动速度v的大小是(　　)A．6 m/s B．8 m/sC．10 m/s D．14 m/s5.如图所示，船从A处开出后沿直线AB到达对岸，若AB与河岸成37°角，水流速度为4 m/s，则船从A点开出的最小速度为(　　)A．2 m/s B．2.4 m/sC．3 m/s D．3.5 m/s6．[2021·百校联盟质量监测]如图所示，从倾角为θ＝37°的斜面上，以大小为v0＝10 m/s的速度，沿垂直斜面向上的方向抛出一个小球，其轨迹的最高点为P，过P点作一条竖直线，交斜面于Q点，斜面足够长，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则P、Q间的距离为(　　)A．5.4 m B．6 mC．6.8 m D．7.2 m7．[2021·陕西西安中学月考]如图所示，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连，在外力作用下A沿杆以速度vA匀速上升经过P、Q两点，经过P点时绳与竖直杆间的夹角为α，经过Q点时A与定滑轮的连线处于同一水平面，则(　　)A．经过Q点时，B的速度方向向下B．经过P点时，B的速度大小等于eq \f(vA,cos α)C．当A从P至Q的过程中，B处于失重状态D．当A从P至Q的过程中，B处于超重状态8．[2021·湖南娄底市质量检测]羽毛球运动员林丹曾在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓，如图是他表演时的羽毛球场地示意图．图中甲、乙两鼓等高，丙、丁两鼓较低但也等高，若林丹每次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动，则(　　)A．击中甲、乙的两球初速度v甲＝v乙B．击中甲、乙的两球运动时间可能不同C．假设某次发球能够击中甲鼓，用相同大小的速度发球可能击中丁鼓D．击中四鼓的羽毛球中，击中丙鼓的初速度最大二、多项选择题9．跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是(　　)A．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B．风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C．运动员下落时间与水平风力无关D．运动员着地速度与水平风力无关10．船在静水中的航速是1 m/s，河岸笔直，河宽恒定，靠近岸边的水流速度为2 m/s，河中间的水流速度为3 m/s.以下说法中正确的是(　　)A．因船速小于水流速度，船不能到达对岸B．船不能沿一直线过河C．船航行的轨迹不可能垂直河岸D．船过河的最短时间是一定的11．如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，并放入一红蜡块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y轴重合，在R从坐标原点以速度v0＝3 cm/s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，合速度的方向与y轴夹角为α，则红蜡块R的(　　)A．分位移y与x成正比B．分位移y的平方与x成正比C．合速度v的大小与时间t成正比D．tan α与时间t成正比三、非选择题12．[2020·新高考Ⅰ卷，16]单板滑雪U形池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型：U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成，轨道倾角为17.2°.某次练习过程中，运动员以vM＝10 m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘线AD的夹角α＝72.8°，腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道．图乙为腾空过程左视图．该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度的大小g＝10 m/s2，sin 72.8°＝0.96，cos 72.8°＝0.30.求：(1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d；(2)M、N之间的距离L.课时作业(十一)1．解析：汽车做曲线运动，所受合外力指向曲线运动轨迹的凹侧，阻力与行驶方向相反，结合图示可知，只有C选项符合条件，故只有C正确．答案：C2．解析：消防队员合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，其加速度的方向、大小不变，所以消防队员做匀变速曲线运动，选项A、C错误，B正确．消防队员在水平方向的速度可分解为消防队员随消防车匀速后退的速度和消防队员爬梯子时在水平方向上的分速度，因为消防队员爬梯子时的速度在水平方向上的分速度在变，所以消防队员在水平方向的速度在变，选项D错误．答案：B3．解析：根据图示乙运动员由M向N做曲线运动，乙运动员向前的速度减小，同时向右的速度增大，故合外力的方向指向图F2水平线下方，故F3的方向可能是正确的，C正确，A、B、D错误．答案：C4.解析：伤员参与了两个分运动，水平方向匀速移动，竖直方向匀速上升，合速度是两个分速度的矢量和，遵循平行四边形定则，如图所示，由于两个分速度大小和方向都恒定，故合速度的大小v＝eq \r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2))＝eq \r(82＋62) m/s＝10 m/s，故C正确，A、B、D错误．答案：C5.解析：设水流速度为v1，船的静水速度为v2，船沿AB方向航行时，运动的分解如图所示，当v2与AB垂直时，v2最小，v2min＝v1sin 37°＝4×0.6 m/s＝2.4 m/s，选项B正确．答案：B6．解析：将初速度沿水平方向和竖直方向分解，则抛出时竖直方向的分速度大小vy＝v0cos 37°＝8 m/s，上升到最高点的时间t＝eq \f(vy,g)＝0.8 s，上升的高度h＝eq \f(1,2)gt2＝3.2 m，水平位移大小x＝v0sin 37°·t＝4.8 m，则小球到最高点时离斜面的竖直距离H＝h＋xtan 37°＝6.8 m，选项C正确．答案：C7．解析：对于A，它的速度如图中标出的vA，将其沿绳方向和垂直绳方向分解为va、vb，其中va与B的速度vB沿同一根绳子，大小相同，刚开始时B的速度大小为vB＝vAcos α；当A环上升至与定滑轮的连线处于同一水平面时有va＝0，所以B的速度vB＝0，A、B错误；由公式vB＝vAcos α，当A上升时，夹角α增大，vB减小，因此B向下做减速运动，则B处于超重状态，C错误，D正确．答案：D8．解析：由题图可知，甲、乙高度相同，所以球到达两鼓用时相同，但由于两鼓离林丹的水平距离不同，甲的水平距离较远，由v＝eq \f(x,t)可知，击中甲、乙的两球初速度v甲>v乙，故A、B错误；甲鼓的位置比丁鼓位置较高，则球到达丁鼓用时较长，则若某次发球能够击中甲鼓，用相同大小的速度发球可能击中丁鼓，故C正确；由于丁鼓与丙鼓高度相同，但由题图可知，丁鼓离林丹的水平距离大，所以击中丁鼓的球的初速度一定大于击中丙鼓的球的初速度，即击中丙鼓的球的初速度不是最大的，故D错误．答案：C9．解析：运动员同时参与了两个分运动，竖直方向向下落和水平方向随风飘，两个分运动同时发生，相互独立，因而，水平风速越大，落地的合速度越大，但落地时间不变，故选项B、C正确，A、D错误．答案：BC10．解析：只要船头指向对岸，船就一定可以到达对岸，选项A错误；由于水流速度变化较大且大于船速，合速度不可能不变，故一定是曲线运动，选项B正确；由于水流速度大于船速，合速度不可能垂直河岸，故航线轨迹不能垂直河岸，选项C正确；当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，与水流速度无关，选项D正确．答案：BCD11．解析：设运动的时间为t，由运动学公式可得y＝v0t，x＝eq \f(1,2)at2，联立可得x＝eq \f(ay2,2v\o\al(2,0))，选项A错误，选项B正确；将蜡块的速度进行分解如图所示，由图中几何关系，可得：v＝eq \f(at,sin α)，α在变化，选项C错误；at＝v0tan α，a和v0为定值，选项D正确．答案：BD12．解析：(1)在M点，设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分速度为v1，由运动的合成与分解规律得v1＝vMsin 72.8°①设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分加速度为a1，由牛顿第二定律得mgcos 17.2°＝ma1②由运动学公式得d＝eq \f(v\o\al(2,1),2a1)③联立①②③式，代入数据得d＝4.8 m④(2)在M点，设运动员在ABCD面内平行AD方向的分速度为v2，由运动的合成与分解规律得v2＝vMcos 72.8°⑤设运动员在ABCD面内平行AD方向的分加速度为a2，由牛顿第二定律得mgsin 17.2°＝ma2⑥设腾空时间为t，由运动学公式得t＝eq \f(2v1,a1)⑦L＝v2t＋eq \f(1,2)a2t2⑧联立①②⑤⑥⑦⑧式，代入数据得L＝12 m⑨答案：(1)4.8 m　(2)12 m