2019年高考物理第四章曲线运动万有引力与航天第1讲曲线运动运动的合成与分解练习

第1讲 曲线运动 运动的合成与分解

板块三限时规范特训

时间：45分钟

满分：100分

一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～6为单选，7～10为多选)

1．质点仅在恒力F 的作用下，在xOy 平面内由坐标原点运动到A 点的轨迹如图所示，经过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 轴正方向

B ．x 轴负方向

C ．y 轴正方向

D ．y 轴负方向 答案 D

解析 曲线运动的轨迹夹在v 0与力中间，所以B 、C 错误。曲线运动的切线速度方向无限趋近力的方向，但永远不能达到力的方向，故A 错误。选D 。

2．[2017·湖北八校二联]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 答案 B

解析 由题意可知，MP ︵>PN ︵

，t MP ＝t PN ，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 ＝F

m

，则加速度恒定，质点做匀变速曲线运动，D 错误；由a ＝Δv

Δt

及t MP ＝t PN 可得Δv MP ＝Δv PN ，B 正确，C 错误。

3. [2018·山东青岛一模]如图所示，光滑水平面内的xOy 直角坐标系中，一质量为1 kg 的小球沿x 轴正方向匀速运动，速度大小为1 m/s ，经过坐标原点O 时，小球受到的一沿y 轴负方向、大小为1 N 的恒力F 突然撤去，其他力不变，则关于小球的运动，下列说法正确的是( )

A ．做变加速曲线运动

B ．任意两段时间内速度变化大小都相等

C ．经过x 、y 坐标相等的位置时所用时间为1 s

D ．1 s 末小球的速度大小为 2 m/s 答案 D

解析 小球沿x 轴匀速运动，合外力为零，当恒力F 撤去后，剩下的力的合力沿y 轴正方向，小球将做匀变速曲线运动，A 错误；因加速度不变，故小球在任意两段相等时间内速度变化大小都相等，B 错误；经过x 、y 坐标相等的位置时满足v 0t ＝12F m t 2，解得t ＝2 s ，C 错误；1 s 末小球沿y 方向的速度大小v y ＝F

m t ＝1 m/s ，

则合速度v ＝v 2

0＋v 2

y ＝ 2 m/s ，D 正确。

4．一小船在静水中的速度为3 m/s ，它在一条河宽为150 m ，水流速度为4 m/s 的河流中渡河，则该小船( )

A ．能到达正对岸

B ．渡河的时间可能少于50 s

C ．以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200 m

D ．以最短位移渡河时，位移大小为150 m 答案 C

解析 因为小船在静水中的速度小于水流速度，所以小船不能到达正对岸，故A 错误；当船头与河岸垂直时渡河时间最短，最短时间t ＝

d

v 船

＝50 s ，故渡河时间不能少于50 s ，故B 错误；以最短时间渡河时，沿水流方向位移x ＝v 水t ＝200 m ，故C 正确；当v 船与实际运动方向垂直时渡河位移最短，设此时船头与河岸的夹角为θ，则cos θ＝34，故渡河位移s ＝d

cos θ

＝200 m ，故D 错误。

5．如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m 0，货物的质量为m ，货车以速度v 向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是( )

A ．货箱向上运动的速度大于v

B ．缆绳中的拉力F T 等于(m 0＋m )g

C ．货箱向上运动的速度等于v cos θ

D ．货物对货箱底部的压力等于mg 答案 C

解析 将货车的速度进行正交分解，如图所示。由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，有v 1＝v cos θ，故C 正确；由于θ不断减小，v 1不断增大，故货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上，A 错误；拉力大于(m 0＋m )g ，故B 错误；货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上，属于超重，故箱中的物体对箱底的压力大于mg ，D 错误。

6．[2017·金华模拟]如图所示，套在竖直细杆上的环A 由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B 相连。由于B 的质量较大，故在释放B 后，A 将沿杆上升，当A 环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度v 1≠0，若这时B 的速度为v 2，则( )

A ．v 2＝v 1

B ．v 2>v 1

C ．v 2≠0

D ．v 2＝0

答案 D

解析 如图所示，分解A 上升的速度v ，v 2＝v cos α，当A 环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，α＝90°，故v 2＝0，即B 的速度为零，D 正确。

7．如果两个分运动的速度大小相等，且为定值，则下列论述中正确的是( ) A ．当两个分速度夹角为0°时，合速度最大 B ．当两个分速度夹角为90°时，合速度最大

C ．当两个分速度夹角为120°时，合速度大小与每个分速度大小相等

D ．当两个分速度夹角为120°时，合速度大小一定小于分速度大小 答案 AC

解析 设分速度大小为v ，则合速度0≤v 合≤2v 。当两分速度方向一致时，合速度最大，故A 正确，B 错误。当两分速度夹角为120°时，由几何知识可知v 合＝v ，故C 正确，D 错误。

8．质量为m 的物体，在F 1、F 2、F 3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F 1、F 2不变，仅将F 3的方向改变90°(大小不变)后，物体可能做( )

A ．加速度大小为F 3m

的匀变速直线运动 B ．加速度大小为2F 3

m

的匀变速直线运动 C ．加速度大小为2F 3

m

的匀变速曲线运动

D ．匀速直线运动 答案 BC