解密03曲线运动（分层训练）-【高频考点解密】2024高考物理二轮分层训练（全国通用）

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1．(2021·广东深圳高三调研)2019北京航展，我国五代战机“歼－20”再次闪亮登场。表演中，战机先水平向右，再沿曲线ab向上(如图)，最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变。则沿ab段曲线飞行时，战机( )
A．所受合外力大小为零
B．所受合外力方向竖直向上
C．竖直方向的分速度逐渐增大
D．水平方向的分速度不变
【答案】C
【解析】 因为战机做速率不变的曲线运动，所以合外力不为零且方向与速度方向垂直，故A、B错误；对任一点的速度正交分解，如图所示
vy＝v cs α，vx＝v sin α，根据题意知α减小，vy增加，vx减小，故C正确，D错误。
2、（2021·北京市西城区一模）某女子铅球运动员分别采用原地推铅球和滑步推铅球两种方式进行练习，右图为滑步推铅球过程示意图。她发现滑步推铅球比原地推铅球可增加约2米的成绩。假设铅球沿斜向上方向被推出，且两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是
A．两种方式推出的铅球在空中运动的时间可能相同
B．采用原地推铅球方式推出的铅球上升的高度更高
C．两种方式推出的铅球在空中运动到最高点时的速度都相同
D．滑步推铅球可以增加成绩，可能是因为延长了运动员对铅球的作用时间
【答案】D
【解析】由于题中说明两种推铅球的时，球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，而滑步推铅球的成绩好，可见滑步推铅球推出时的速度大小要大一些，我们把该速度沿竖直和水平方向进行分解可知，竖直和水平的分速度都会比原地推铅球大一些，因为竖直向上的分速度大一些，故铅球上升的向度会更高一些，在空中停留的时间会更长一些，选项AB错误；
铅球在空中运动到最高点时的速度就是推铅球时的水平分速度，而水平分速度较大，所以滑步推铅球时在最高点的速度会更大一些，选项C错误；滑步推铅球能提高成绩，是因为推出铅球时的速度变大了，这个变大的原因则可能是延长了运动员对铅球的作用时间，选项D正确。
3.在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是( )
A.合外力的方向与速度方向在一条直线上
B.合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧
C.合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向
D.合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向
【答案】C
【解析】 足球做曲线运动，则其速度方向为轨迹的切线方向，根据物体做曲线运动的条件可知，合外力的方向一定指向轨迹的内侧，故C正确。
4.（2021·北京市朝阳区一模）在一次利用无人机投送救援物资时，距离水平地面高度h处，无人机以速度v0水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为g。下列选项正确的是
A．包裹在空中飞行的时间为 B．包裹落地时的速度大小为
C．包裹释放点到落地点的水平距离为 D．包裹下落过程中机械能不断增大
【答案】B
【解析】由于飞机是距离水平地面高度h处释放一包裹的，根据h=gt2，解得包裹在空中飞行的时间为t=，选项A错误；根据动能定理，包裹下落的过程中，mgh=mv2-mv02，则包裹落地时的速度大小为v=，选项B正确；包裹释放点到落地点的水平距离为x=v0t=v0，选项C错误；包裹下落过程中只有重力做功，故它的机械能不变，选项D错误。
5.如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰匀速上升，那么以下说法正确的是( )
A.物体B正向右作匀减速运动
B.物体B正向右作加速运动
C.地面对B的摩擦力减小
D.斜绳与水平方向成30°时，vA∶vB＝ eq \r(3) ∶2
【答案】D
【解析】 将B的运动沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，沿绳子方向上的分速度等于A的速度，如图：根据平行四边形定则有vB cs α＝vA，得vB＝ eq \f(vA,cs α) ，α减小，所以B的速度减小，但不是匀减速，故A、B错误；在竖直方向上，对B有mg＝FN＋T sin α，FT＝mAg，得FN＝g(m－mA sin α)，α减小，则支持力增大，根据Ff＝μFN，摩擦力增大，故C错误；根据vB cs α＝vA，斜绳与水平方向成30°时，vA∶vB＝ eq \r(3) ∶2，故D正确。
6.如图所示，一条河岸笔直的河流水速恒定，甲、乙两小船同时从河岸的A点沿与河岸的夹角均为θ的两个不同方向渡河。已知两小船在静水中航行的速度大小相等。下列说法正确的是( )
A.甲先到达对岸
B.乙先到达对岸
C.渡河过程中，甲的位移小于乙的位移
D.渡河过程中，甲的位移大于乙的位移
【答案】C
【解析】选C 两小船在静水中航行的速度大小相等，且渡河方向与河岸的夹角均为θ，所以两船在垂直于河岸方向上的速度相等；根据运动的独立性，船在平行于河岸方向上的分速度不影响渡河时间，所以甲、乙两小船同时到达对岸，A、B错误。甲船在平行于河岸方向上的速度为v甲′＝v水 －v甲cs θ，乙船在平行于河岸方向上的速度为v乙′＝v水＋v乙cs θ，两船在平行于河岸方向上的位移分别为x甲＝v甲′t，x乙＝v乙′t，则x甲