第1讲 曲线运动的合成与分解（练）（解析版）2022年高考一轮复习讲练测（新高考·江苏)

这是一份第1讲 曲线运动的合成与分解（练）（解析版）2022年高考一轮复习讲练测（新高考·江苏)，共12页。
第1讲     曲线运动的合成与分解（练）一、练基础1．（2020·江苏）一辆汽车在水平公路上转弯，沿圆弧由M向N行驶，速度逐渐增大。四位同学结合学过的物理知识进行推理并画出了四个图，其中F表示汽车转弯时所受的合力你认为哪个图是正确的（　　）A．B． C． D．【答案】B【解析】因为汽车在水平公路上转弯，沿圆弧由M向N行驶，且速度逐渐增大，根据速度与力的夹角应该为锐角。故选B。2．（2020·江苏南通市·金沙中学）关于曲线运动，下列说法中正确的是   （　 　）A．做曲线运动的物体，加速度可能为零B．物体的运动状态发生改变，其运动轨迹可能是直线，也可能是曲线C．做曲线运动的物体，其加速度方向与速度方向可能一致D．做曲线运动的物体，其所受的合外力可能为零【答案】B【解析】AD．做曲线运动的物体，其速度方向时刻变化，加速度一定不为零，根据牛顿第二定律可知物体所受的合外力一定不为零，故AD均错误；
B．物体的运动状态改变，则速度改变，若速度大小改变而方向不变，物体做直线运动；若速度方向时刻改变，物体做曲线运动，故B正确；
C．做曲线运动的物体，其加速度方向与速度方向一定不共线，故C错误。
故选B。3．（2021·江苏）一质量为2kg的物体在如图甲所示的xOy平面上运动，在x轴方向上的图像和在y轴方向上的图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　）A．前2s内物体做匀变速直线运动B．物体的初速度为8m/sC．2s末物体的速度大小为4m/sD．前2s内物体所受的合外力为16N【答案】C【解析】A．由图像可知，物体在x方向上做初速度为8m/s的匀减速直线运动，根据图像可知，物体在y方向上做速度为4m/s的匀速直线运动，合速度方向与加速度方向不再同一直线上，则在前2s内，物体的合运动为匀变速曲线运动，故A错误；B．物体的初速度为水平速度和竖直速度的合速度，故初速度为B错误；C．2s末的物体的速度只有y方向分速度，故速度为4m/s，C正确；D．前2s内物体的加速度大小为4m/s2，由牛顿第二定律可知，其合力为D错误。故选C。4．（2020·东台创新高级中学高三月考）如图，小船沿直线AB过河，船头方向始终垂直于河岸，若水流速度增大，为保持航线不变，下列措施与结论正确的是（　　）A．减小船速，过河时间变长 B．减小船速，过河时间不变C．增大船速，过河时间不变 D．增大船速，过河时间缩短【答案】D【解析】船头始终垂直于河岸，河宽一定，当水流速度增大，为保持航线不变，根据运动的合成，静水速度必须增大，再根据所以渡河的时间变小。故D。5．（2021·江苏苏州市·星海实验中学）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vcosθC．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。二、练提高6．（2021·定远县育才学校高三其他模拟）2020年11月24日凌晨，搭载嫦娥五号探测器的长征五号遥五运载火箭从文昌航天发射场顺利升空，12月17日“嫦娥五号”返回器携带月球样品在预定区域安全着陆，在落地之前，它在大气层打个“水漂”。现简化过程如图所示，以地心为中心、半径为的圆周为大气层的边界，忽略大气层外空气阻力。已知地球半径为，返回器从o点进入大气层，经、、、回到地面，其中o、、为轨道和大气层外边界的交点，点到地心的距离为，地球表面重力加速度为，以下结论正确的是（   ）A．返回器在o点动能大于在点的动能B．返回器在点动能大于在点的动能C．返回器在点的加速度大于D．返回器通过点处于失重状态【答案】A【解析】A．返回器在o点运动到b点的过程中由于离地心的距离不变，则万有引力不做功，但由于返回器受到大气层空气阻力，且空气阻力做负功，则返回器在o点动能大于在点的动能，A正确；B．返回器在b点运动到d点的过程中由于离地心的距离不变，则万有引力不做功，在大气层外没有空气阻力，则返回器在b点动能等于在d点的动能，B错误；C．返回器在c点只受万有引力，则根据牛顿第二定律有G = mac由于地球表面的重力加速度为g，则根据重力和万有引力的关系有mg = G则返回器在点的加速度等于，由于r2 > r1则 < C错误；D．由于返回器从o到a到b的过程中做曲线运动，根据曲线运动的知识可知返回器的合外力应指向轨迹的凹侧，大致向上，则返回器在a点应处于超重状态，D错误。故选A。7．（2020·江苏盐城市·盐城中学高三月考）一个质点在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿（　　）A．+x轴 B．-x轴 C．+y轴 D．-y轴【答案】D【解析】由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知，因v0有沿y轴正向分量，而vA沿y轴正向分量为零，所以恒力F必有沿y轴负向分量，因此物体受到的恒力的方向应该y轴负方向，故D正确，ABC错误．故选D。8．（2020·全国高三零模）如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下运动的一段轨迹。质点从点出发经点到达点，已知弧长大于弧长，质点由点运动到点与从点运动到点的时间相等。下列说法中正确的是（　　）A．质点从点运动到点的过程中，速度大小保持不变B．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D．质点在间的运动可能是变加速曲线运动【答案】B【解析】A．因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，由于加速度不变，质点做匀变速曲线运动，由力指向曲线凹面那一侧可知，质点从点运动到点的过程中，相同时间内的路程不同，故速度大小发生了变化，故A错误；BC．因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等、方向相同，故B正确、C错误；D．质点在恒力作用下运动，则质点在间的运动是匀变速曲线运动，故D错误。故选B。9．（2021·北京朝阳区·高三二模）国产大飞机C919是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的喷气式民用飞机，于2017年5月5日成功首飞。如图所示，飞机在起飞过程中的某时刻水平分速度为60m/s，竖直分速度为6m/s，已知在此后的1min内，飞机在水平方向做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，竖直方向做加速度为0.2m/s2的匀加速直线运动。关于这1min内飞机的运动与受力情况，下列选项正确的是（　　）A．飞机受到的合力竖直向上B．飞机的运动轨迹为曲线C．前20s内，飞机上升的高度为120mD．前20s内，飞机水平方向的平均速度为80m/s【答案】D【解析】A．飞机在水平方向做匀加速直线运动，则水平方向合外不为0，所以飞机受到的合力不可能竖直向上，则A错误；B．飞机的合加速度与水平方向的夹角为，则有飞机的合速度与水平方向的夹角为，则有则合加速度与合速度方向相同，飞机做匀加速直线运动，所以B错误；C．前20s内，飞机上升的高度为所以C错误；D．前20s内，飞机水平方向的位移为前20s内，飞机水平方向的平均速度为所以D正确；故选D。10．小王和小张学习运动的合成与分解后，在一条小河中进行实验验证。两人从一侧河岸的同一地点各自以大小恒定的速度向河对岸游去，小王以最短时间渡河，小张以最短距离渡河，结果两人抵达对岸的地点恰好相同，若小王和小张渡河所用时间的比值为k，则小王和小张在静水中游泳的速度的比值为（　　）A．k B． C． D．【答案】B【解析】将小王和小张分别定为甲乙，两人抵达的地点相同，知合速度方向相同，甲静水速垂直于河岸，乙的静水速与合速度垂直。如图。

两船的合位移相等，则渡河合速度之比等于两人所用时间之反比。则 联立解得 故选B。11．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M，C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平（转过了90°角）。下列有关此过程的说法中正确的是（　　）A．重物M做匀速直线运动 B．重物M做变速直线运动C．重物M的最大速度是2ωL D．重物M的速度先减小后增大【答案】B【解析】由题意知，C点的速度大小为设与绳之间的夹角为，把沿绳和垂直绳方向分解可得在转动过程中先减小到零再增大，故先增大后减小，重物M做变加速运动，其最大速度为。故选B。 12．（2021·河北保定市·高三一模）(多选)如图所示，ab是半径为R的圆的直径，c是圆周上一点，。质量为m的物体仅受一个恒力作用，从a点沿ac方向射入圆形区域，经时间t沿cb方向从b点射出、圆形区域。下列说法中正确的是（　　）A．恒力沿cb方向，大小为B．恒力方向垂直ab斜向左上，大小为C．物体在a点的速率为D．物体离开b点时的速率为【答案】BD【解析】CD．把运动分解为沿ac方向和cb方向，沿ac方向初速度为va，末速度为零，物体做匀减速直线运动，由几何关系得位移为，在这方向的平均速度则沿cb方向初速度为0，末速度为 零，物体做匀加速直线运动，在这方向的平均速度解得C错误D正确；AB．沿ac方向的加速度 方向从c指向a沿cb方向加速度方向从c指向b合加速度为解得方向与ab垂直斜向左上方根据牛顿第二定律B正确A错误。故选BD。13．（2021·全国高三专题练习）(多选)河水的流速随离河岸一侧的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则（　　）A．船渡河的最短时间是60 sB．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船在河水中的最大速度是5 m/s【答案】BD【解析】AB．当船头垂直河岸渡河时，过河时间为最短故A错误，B正确；CD．因河水的速度是变化的，故船相对于岸的速度的大小和方向均是变化的，船在河水中航行的轨迹不是一条直线，当船在河中心时，船速最大故C错误，D正确。故选BD。三、练真题1.（2021.广东卷第4题） 由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆与横杆链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆始终保持水平。杆绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是（   ）
 A. P点的线速度大小不变B. P点的加速度方向不变C. Q点在竖直方向做匀速运动D. Q点在水平方向做匀速运动【答案】A【解析】A．由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°，则P点绕O点做匀速圆周运动，则P点的线速度大小不变，A正确；B．由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°，则P点绕O点做匀速圆周运动，P点的加速度方向时刻指向O点，B错误；C．Q点在竖直方向的运动与P点相同，位移y关于时间t的关系为y = lOPsin( + ωt)则可看出Q点在竖直方向不是匀速运动，C错误；D．Q点在水平方向的位移x关于时间t的关系为x = lOPcos( + ωt) + lPQ则可看出Q点在水平方向也不是匀速运动，D错误。故选A。