2021版高考物理一轮复习考点集训十五第1节曲线运动运动的合成与分解含解析.docx

1、考点集训(十五)第1节曲线运动运动的合成与分解A组1如图所示，一质点受一恒定合外力F作用从y轴上的A点平行于x轴射出，经过一段时间到达x轴上的B点，在B点时其速度垂直于x轴指向y轴负方向，质点从A到B的过程，下列判断正确的是()A合外力F可能指向y轴负方向B该质点的运动为匀变速运动C该质点的速度大小可能保持不变D该质点的速度一直在减小解析 物体受到一恒力，从A到B，根据曲线运动条件，则有合外力的方向在x轴负方向与y轴负方向之间，不可能沿y轴负方向，否则B点的速度不可能垂直x轴，故A错误；由于受到一恒力，因此做匀变速曲线运动，故B正确；因受到一恒力，因此不可能做匀速圆周运动，所以速度大小一定变化

2、，故C错误；根据力与速度的夹角，可知，速度先减小后增大，故D错误答案 B2一只小船渡河，运动轨迹如图所示水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于河岸；小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，船的初速度大小均相同，方向垂直于河岸，且船在渡河过程中船头方向始终不变由此可以确定船()A沿三条不同路径渡河的时间相同B沿AC轨迹渡河所用的时间最短C沿AC轨迹船到达对岸的速度最小D沿AB轨迹运动时，船在垂直于河岸方向做匀减速直线运动解析 曲线运动的加速度指向轨迹的内侧，故AC轨迹船相对于静水沿v0方向做匀加速运动，AB轨迹船相对于静水沿v0方向做匀速运动，AD轨迹船相对于静水沿v0方向做匀减速运动

3、；船相对于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，因运动的性质不同，则渡河时间也不同，故A错误；沿AC轨迹，垂直河岸方向做匀加速直线运动，则渡河所用的时间最短，故B正确；沿AC轨迹，船是匀加速运动，则船到达对岸时垂直河岸的速度最大，此时船的速度最大，故C错误；沿AB轨迹运动时，船在垂直于河岸方向做匀速直线运动，故D错误答案 B3(多选)质量为0.2 kg的物体在水平面上运动，它的两个正交分速度图线分别如图甲、乙所示，由图可知()A最初4 s内物体的位移为8 mB从开始至6 s末物体都做曲线运动C最初4 s内物体做曲线运动，5 s末速度与加速度反向D最初4 s内物体做直线运动，接下来的2 s内物体

4、做曲线运动解析 由运动的独立性并结合vt图象可知，在最初4 s内y轴方向的位移y8 m，x轴方向的位移x8 m，由运动的合成得物体的位移s8 m，A正确在04 s内，物体的加速度aay1 m/s2，初速度v0vx02 m/s，即物体的加速度与速度不共线，物体做曲线运动.5 s末物体的速度与x轴正方向夹角的正切值tan 2，在46 s内，合加速度与x轴负方向夹角的正切值tan 2，速度与合加速度反向，C正确，B、D错误答案 AC4如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点，从P点运动到N点的时间相等下列说法中正确

5、的是()A质点从M到N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M、N间的运动不是匀变速运动解析 由题意可知，tMPtPN，则A错误；质点运动中始终受恒力作用，由牛顿第二定律得a，则加速度恒定，质点做匀变速曲线运动，D错误；由a及tMPtPN可得vMPvPN，B正确，C错误答案 B5某人骑自行车以4 m/s的速度向正东方向行驶，天气预报报告当时是正北风，风速为4 m/s，那么，骑车人感觉到的风向和风速为()A西北风风速为4 m/sB西北风风速为4 m/sC东北风风速为4 m/sD东北风风速为4 m/s解

6、析 以骑车人为参考系，人向正东方向骑行，感觉风向正西，风速大小为v14 m/s，当时有正北风，风速为v24 m/s，如图所示，可求得人感觉到的风向为东北风，风速v4 m/s，D正确答案 D6如图所示，船从A点开出后沿直线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()A2 m/s B2.4 m/sC3 m/s D3.5 m/s解析 设水流速度为v1，船在静水中的速度为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，v2minv1sin 372.4 m/s，选项B正确答案 B7如图所示，开始时A、B间的细绳呈水平状态，现由计算机

7、控制物体A的运动，使其恰好以速度v沿竖直杆匀速下滑，经细绳通过定滑轮拉动物体B在水平面上运动下列vBt图象中，最接近物体B的运动情况的是()解析 将与物体A相连的绳端速度v分解为沿绳伸长方向的速度v1和垂直于绳方向的速度v2，则物体B的速度vBv1vsin ，在t0时刻0， vB0，C项错误；之后随增大，sin 增大，B的速度增大，但开始时变化快，速度增加得快，图线的斜率大，随增大，速度增加得慢，若绳足够长，则物体B的速度趋近于A的速度，只有A项正确答案 A8如图所示，水平面上固定一个与水平面夹角为的斜杆A，另一竖直杆B以速度v水平向左做匀速直线运动，则从两杆开始相交到最后分离的过程中，两杆交

8、点P的速度方向和大小分别为()A水平向左，大小为vB竖直向上，大小为vtan C沿A杆斜向上，大小为D沿A杆斜向上，大小为vcos 解析 两杆的交点P参与了两个分运动：与B杆一起以速度v水平向左的匀速直线运动和沿B杆竖直向上的匀速运动，交点P的实际运动方向沿A杆斜向上，如图所示，则交点P的速度大小为vP，故C正确答案 CB组9(多选)甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河河水流速为v0.两船在静水中的速率均为v.甲、乙两船船头与河岸夹角均为，如图所示，已知甲船恰好能垂直到达河正对岸的A点，乙船到达河对岸的B点，A、B之间的距离为l.则下列判断正确的是()A甲、乙两船同时到达对岸B若仅是河水流速v0

9、增大，则两船的渡河时间都不变C不论河水流速v0如何改变，只要适当改变，甲船总能到达正对岸的A点D若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时，两船之间的距离仍然为l解析 甲、乙两船在垂直河岸方向上的分速度相同，都为vsin ，根据合运动与分运动具有等时性可知，两船的渡河时间相同，且与河水流速v0无关，故A、B正确；将船速v正交分解，当vcos v0，即甲船的合速度垂直指向对岸时，甲船才能到达正对岸，故C错误；两船到达对岸时，两船之间的距离xx乙x甲(vcos v0)t(v0vcos )t2vtcos ，与v0无关，故D正确答案 ABD10(多选)如图所示，有一个沿水平方向做匀速直线运动的半径为R的

10、半圆柱体，半圆柱面上搁着一个只能沿竖直方向运动的竖直杆，在竖直杆未达到半圆柱体的最高点之前()A半圆柱体向右匀速运动时，竖直杆向上做匀减速直线运动B半圆柱体向右匀速运动时，竖直杆向上做减速直线运动C半圆柱体以速度v向右匀速运动，杆同半圆柱体接触点和柱心的连线与竖直方向的夹角为时，竖直杆向上的运动速度为vtan D半圆柱体以速度v向右匀速运动，杆同半圆柱体接触点和柱心的连线与竖直方向的夹角为时，竖直杆向上的运动速度为vsin 解析 O点向右运动，O点的运动使杆OA绕A点(定点)逆时针转动的同时，沿杆OA方向向上推动A点；竖直杆的实际速度(A点的速度)方向竖直向上，使A点绕O点(重新定义定点)逆时

11、针转动的同时，沿OA方向(弹力方向)与OA具有相同速度速度分解如图乙所示，对于O点，v1vsin ，对于A点，vA，解得vAvtan .O点(半圆柱体)向右匀速运动时，杆向上运动，角减小，tan 减小，vA减小，但杆不做匀减速直线运动，A错误，B正确；由vAvtan 可知C正确，D错误答案 BC11(多选)一质量为m的质点起初以速度v0做匀速直线运动，在t0时开始受到恒力F作用，速度大小先减小后增大，其最小值为v0.5v0，由此可判断()A质点受到恒力F作用后一定做匀变速曲线运动B质点受到恒力F作用后可能做圆周运动Ct0时恒力F方向与速度v0方向间的夹角为60D恒力F作用时间时质点速度最小解析

12、 在t0时质点开始受到恒力F作用，加速度不变，做匀变速运动，若做匀变速直线运动，则最小速度为零，所以质点受到恒力F作用后一定做匀变速曲线运动，故A正确；质点在恒力作用下不可能做圆周运动，故B错误；设恒力与初速度之间的夹角是，最小速度v1v0sin 0.5v0，由题意可知初速度与恒力间的夹角为钝角，所以150，故C错误；在沿恒力方向上速度为0时有v0cos 30t0，解得t，故D正确答案 AD12如图所示，在竖直平面内的xOy坐标系中，Oy竖直向上，Ox水平设平面内存在沿x轴正方向的恒定风力一小球从坐标原点沿Oy方向竖直向上抛出，初速度为v04 m/s，不计空气阻力，到达最高点的位置如图中M点所示，(坐标格为正方形，g取10 m/s2)求：(1)小球在M点的速度v1；(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x轴时的位置N；(3)小球到达N点的速度v2的大小解析 (1)设正方形的边长为s0.小球竖直方向做竖直上抛运动，v0gt1，2s0t1水平方向做匀加速直线运动，3s0t1解得v16 m/s.(2)由竖直方向运动的对称性可知，小球再经过t1到达x轴，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，所以回到x轴时落到x12处，位置N的坐标为(12，0)，运动轨迹及N如图(3)到N点时竖直分速度大小为v04 m/s，水平分速度vxa水平tN2v112 m/s，故v24 m/s.