2023年高考物理二轮复习高频考点专项练习：专题四 考点10 曲线运动、运动的合成与分解（C）

考点10 曲线运动、运动的合成与分解（C）

1.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。现将由静止同时释放，关于以后的运动，下列说法正确的是(   )
 

A.当时，的速度之比是

B.当时，Q的速度最大

C.当时，Q的速度为零

D.在θ增大至90°的过程中Q受到的合力大小一直增大

2.如图所示,杆以恒定角速度绕A点转动,并带动套在水平杆上的小环运动,M表示环所处的位置.运动开始时,杆在竖直位置,则小环的加速度将(   )

A.逐渐增大 B.先减小后增大 C.先增大后减小 D.逐渐减小

3.如图所示，一铁球用细线悬挂于天花板上，静止垂在桌子的边缘，悬线穿过一光盘的中间孔，手推光盘在桌面上平移，光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度v匀速运动，当光盘由A位置运动到图中虚线所示的B位置时，悬线与竖直方向的夹角为θ，此时铁球（   ）

A.竖直方向速度大小为 B.竖直方向速度大小为

C.竖直方向速度大小为 D.相对于地面速度大小为v

4.如图所示,竖直平面内放一直角光滑杆水平,竖直,用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在和杆上,B球的质量为2 kg,在作用于A球的水平力F的作用下,均处于静止状态,此时.改变水平力F的大小,使A球向右加速运动,已知A球向右运动0.1 m时速度大小为3 m/s,则在此过程中绳的拉力对B球所做的功为(取)(   )

A.11 J B.16 J C.18 J D.9 J

5.飞机斜向上飞的运动可以看成水平方向和竖直方向两个分运动的合运动，如图所示，若飞机飞行速度v的方向与水平方向的夹角为θ，则飞机的水平速度vx的大小是（   ）

A.vcosθ B.vsinθ C.vcotθ D.vtanθ

6.如图所示，某人用绳通过定滑轮拉小船，设人匀速拉绳的速度为，小船水平向左运动，绳某时刻与水平方向夹角为α，则此时刻小船的速度为（   ）

A． B． C． D．

7.一只船以一定的速度垂直河岸向对岸行驶,当河水流速恒定时,下列所述船所通过的路程、渡河时间与水流速度的关系,正确的是(   )
A.水流速度越大,路程越长,时间越长 B.水流速度越大,路程越短,时间越长
C.水流速度越大,路程与时间都不变 D.水流速度越大,路程越长,时间不变

8.如图所示为某种水轮机的示意图，水平管中流出的水流直接冲击水轮机上的某挡板时，水流的速度方向刚好与水轮机上该挡板的线速度方向相同，水轮机圆盘稳定转动时的角速度为ω，圆盘的半径为R，冲击某挡板时水流的速度是该挡板线速度的4倍，该挡板和圆盘圆心连线与水平方向夹角为30°，挡板长度远小于R，不计空气阻力，则水从管口流出时速度的大小为(   )

A. B. C. D.

9.如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面

夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则(   )

A．人拉绳行走的速度为v B．人拉绳行走的速度为

C．船的加速度为 D．船的加速度为

10.如图所示，小球a、b用一细直棒相连，a球置于水平地面，b球靠在竖直墙面上，释放后b球沿竖直墙面下滑，当滑至细直棒与水平面成θ角时，两小球的速度大小之比为（   ）

A． B． C． D．

11.关于曲线运动和圆周运动,以下说法中正确的是(   )
A.做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零
B.做曲线运动的物体的加速度一定是变化的
C.做圆周运动的物体受到的合外力方向一定指向圆心
D.做匀速圆周运动物体的加速度方向一定指向圆心

12.在光滑的水平面上有一质量为2 kg的物体,在几个共点力的作用下做匀速直线运动.现突然将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°,则关于物体运动情况的叙述中正确的是(   )

A.物体做加速度为的匀变速曲线运动 B.物体做速度大小不变的曲线运动

C.物体做非匀变速曲线运动,其速度越来越大 D.物体做速度越来越大的曲线运动

13.在光滑水平面上有一质量为的物体,受几个共点力作用做匀速直线运动.现突然将与速度反方向的力水平旋转90°,则关于物体运动情况的叙述正确的是(   )

A.物体做速度大小不变的曲线运动 B.物体做加速度为的匀变速曲线运动
C.物体做速度越来越大的曲线运动 D.物体做非匀变速曲线运动,其速度越来越大

14.物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动,如果撤去其中的一个力而保持其余的力的大小方向都不变,则物体可能做(   )

A.曲线运动 B.匀加速直线运动 C.平抛运动 D.匀减速直线运动

15.关于曲线运动，下列说法正确的是（   ）

A.做曲线运动的物体的速度大小可能不变，所以其加速度可能为零

B.做曲线运动的物体在某点的速度方向是该点的切线方向

C.做曲线运动的物体的速度方向一定改变，但速度大小可以不变

D.做曲线运动的物体的速度方向可以不变，但速度大小一定改变

16.如图所示是斜向上抛出物体的运动轨迹,点是轨迹最高点,是轨迹上等高的两个点.下列叙述中正确的是(不计空气阻力)(    )
 

A.物体在点的速度为零
B.物体在点的速度与在点的速度相同
C.物体在点、点的水平分速度均等于物体在点的速度
D.物体在各点的加速度都相同

17.一物体在水平面上运动,其运动规律为,,为直角坐标系,则下列说法正确的是(   )

A.物体在x方向上的分运动是匀加速直线运动

B.物体在y方向上的分运动是匀减速直线运动

C.物体运动的轨迹是一条曲线

D.物体运动的轨迹是直线

18.关于曲线运动,下列说法正确的是(   )

A.合力的方向与物体的速度方向不相同,物体一定做曲线运动

B.物体在做曲线运动的过程中,某点的加速度方向不可能沿轨迹在该点的切线方向

C.若合力方向与速度方向垂直,则合力只改变物体速度的方向,不改变其速度的大小

D.做曲线运动物体的加速度方向与其所受合力方向不一定相同

19.如图所示，一质点在光滑的水平面内做匀变速运动，质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是(   )

A.质点先做加速运动后做减速运动

B.质点经过A点时的速率大于经过D点时的速率

C.质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小

D.在C点质点的重力方向与速度方向不垂直

20.关于曲线运动，下列说法中正确的是（   ）

A．只要物体所受合外力不等于零，则物体一定做曲线运动

B．做曲线运动的物体，其合外力一定不等于零

C．匀变速运动可能是曲线运动

D．加速度改变的运动一定是曲线运动

答案以及解析

1.答案：B

解析：本题考查运动的分解。用同一根轻绳连接，则Q沿轻绳方向的分速度与P的速度大小相等，则当时，有，解得，故A错误；当时，即Q到达O点正下方，垂直Q运动方向上的分速度为零，即处于最低点，根据机械能守恒可知，此时Q的速度最大，故B正确，C错误；在θ增大至90°的过程中Q受到的合力逐渐减小，当时，Q的速度最大，加速度为零，所受合力为零，故D错误。

2.答案：A

解析：令,则,小环的速度由M指向C,小环相对于杆的速度由M指向B,杆上的M点绕A点做圆周运动,其线速度大小为,由运动的合成与分解可知.小环的加速度等于速度对时间的变化率,可得,随着变大,减小,变大,则加速度变大,故A正确.

3.答案：B

解析：光盘的速度是水平向右的，将该速度沿绳和垂直于绳的方向分解，如图所示，

沿绳方向的分量，这就是桌面以上绳子变长的速度，也等于铁球上升的速度，B正确；由题意可知铁球在水平方向上速度与光盘相同，竖直方向速度为，可得铁球相对于地面速度大小为v，D错误．

4.答案：C

解析：A球向右运动0.1 m时,,设此时,则有,解得.此过程中B球上升高度,由动能定理有,解得绳的拉力对B球所做的功为,选项C正确.

5.答案：A

解析：根据平行四边形定则得，水平方向上的分速度为,竖直方向上的分速度：，故A正确，BCD错误,故选：A.

6.答案：C

解析：船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有

,则,故选C。

7.答案：A
解析：船参与两个运动:一个是以水流速度向下游漂移,另一个是以恒定的船速垂直河岸行驶,渡河时间由后一个运动决定,故渡河时间不变;水流速度越大,只能使船向下游漂移的位移增大,故路程变大。

8.答案：C

解析：本题考查圆周运动和运动的合成与分解。挡板的线速度大小为，故水流冲击挡板时的速度大小为。水流从水平管中流出做平抛运动，水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是自由落体运动，将水流冲击挡板时的速度分解，如图所示，有，故C项正确。
 

9.答案：C

解析：船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度，如图所示，根据平行四边形定则有，故AB错误；对小船受力分析，如左下图所示，则有，因此船的加速度大小为，故C正确D错误．

10.答案：C

解析：如图所示，将a球速度分解成沿着杆与垂直于杆方向，同时b球速度也是分解成沿着杆与垂直于杆两方向。对于a球,对于b球,由于同一杆，则有,所以,故选C。

11.答案：AD
解析：A、物体既然是做曲线运动,那么物体必定要受到合外力的作用,所以做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零,所以A正确;B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,但是合外力大小和方向不一定变化,比如平抛运动也是曲线运动,但是此时物体受到的只有重力的作用,是不变的,所以B错误;C、做圆周运动的物体可以是在做加速的圆周运动,不一定是匀速的圆周运动,只有做匀速圆周运动物体受到的合外力方向才始终指向圆心,向心加速度的方向也就始终指向圆心,所以C错误,D正确;故选AD.

12.答案：AD

解析：由平衡条件知,除2 N的力外其余力的合力大小为2 N、方向与速度方向相同,该力水平旋转90°,物体所受合力大小为,合力方向与速度方向的夹角为45°,由牛顿第二定律知,物体的加速度大小为,故物体做匀变速曲线运动,A正确,C错误;合力沿速度方向的分力与速度方向相同,因此物体做速度变大的曲线运动,D正确,B错误.

13.答案：BC

解析：物体原来所受合外力为零,当将与速度反方向的力水平旋转90°后其受力相当于如图所示,其中是、的合力,即 ,且大小、方向都不变,是恒力,那么物体的加速度为恒定.又因为与夹角,所以物体做速度越来越大、加速度恒为的匀变速曲线运动,故正确答案是B、C两项.

14.答案：ABD

解析：物体原来处于平衡状态，撤去一个力后，其余的力的合力与撤去的力等值、反向、共线；若合力与速度不共线，物体做匀变速曲线运动，故A正确；若合力与速度同向，物体做匀加速直线运动，故B正确；若合力与速度同反，物体做匀减速直线运动，故D正确；因平抛运动初速度水平且只受重力作用，则物体不可能做平抛运动，选项C错误；故选ABD.

15.答案：BC

解析：物体做曲线运动时，一定受到不为零的力作用，故物体一定有加速度，但物体的速度大小可能不变，仅仅是速度的方向发生改变，也可能是物体的速度大小、方向都发生改变，故A、D错.由曲线运动的特点可知，B、C正确.

16.答案：CD

解析：斜抛运动只受重力作用，故各点加速度相同都为重力加速度,选项D正确；又因水平方向匀速运动，故选项C正确，A错误；两点的速度大小相等，方向不同，故B错误．
思路分析：斜抛运动只受重力作用，故各点加速度相同都为重力加速度，在水平方向匀速运动。

17.答案：AC

解析：由对应可得,在x方向上,,为匀加速直线运动,A正确;由对应可得,在方向上,,因同向,故也是匀加速直线运动,故B错误;因,故与不同向,物体运动的轨迹是一条曲线,故C正确,D错误。

18.答案：BC

解析：合力的方向与物体的速度方向不共线,则物体一定做曲线运动,选项A错误;做曲线运动的物体所受的合力(加速度)方向指向曲线的内侧,所以物体在做曲线运动的过程中,某点的加速度方向不可能沿轨迹在该点的切线方向,选项B正确;若合力方向与速度方向垂直,则合力只改变物体速度的方向,不改变其速度的大小,选项C正确;根据牛顿第二定律可知,做曲线运动物体的加速度方向与其所受合力方向一定相同,选项D错误。

19.答案：BC

解析：由于质点做匀变速运动，结合牛顿第二定律和质点做曲线运动的条件可知，质点在水平面内受到恒定的作用力，其作用力的方向与速度方向的夹角先是钝角且逐渐减小，过点D后夹角为锐角且逐渐减小，所以质点先做减速运动后做加速运动，选项 A错误，BC正确；由于质点在水平面内运动，重力方向与水平面垂直，与速度方向垂直，故选项D错误。

20.答案：BC

解析：A. 曲线运动的条件是合外力与速度不一条直线上，合外力不为零，不一定做曲线运动，曲线运动合力一定不能为零，故A错误，B正确。

C. 曲线运动也有可能是匀变速运动，如平抛运动是匀变速曲线运动，C正确

D. 曲线运动的条件是合外力与速度不一条直线上，加速度大小改变而方向不变的运动不一定是曲线运动，如简谐振动。故D错误。

故选：BC