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2016届四川高考物理一轮复习:《曲线运动、运动的合成与分解》

中华考试网  2015-10-13  【

  一、选择题(在题后给的选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~9题有多项符合题目要求.)

  1.(2015年揭阳模拟)物体在光滑水平面上受三个水平恒力(不共线)作用处于平衡状态,如图K4-1-1所示,当把其中一个水平恒力撤去时(其余两个力保持不变),物体将(  )

  图K4-1-1

  A.物体一定做匀加速直线运动

  B.物体不可能做匀变速直线运动

  C.物体可能做曲线运动

  D.物体一定做曲线运动

  【答案】C

  【解析】物体原来受三个力作用处于平衡状态,现撤掉其中一个力,则剩下两个力的合力与撤掉的力等大反向,即撤掉一个力后,合力应该是恒力.若物体原来静止,则撤掉一个力后将做匀加速直线运动,选项B错误;如果物体原来做匀速直线运动,撤掉一个力后,若速度与合力不共线,则物体做曲线运动,若速度与合力共线,则物体将做匀变速直线运动,选项A、D错,C正确.

  2.(2015年上海联考)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K4-1-2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(  )

  图K4-1-2

  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】物体做曲线运动时所受合力一定指向曲线的内侧(凹侧),选项BC错误;由于初速度与合力初状态时不共线,所以物体末速度不可能与合力共线,选项A错误,选项D正确.

  3.如图K4-1-3所示为空间探测器的示意图,P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机,P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行,P2、P4的连线与y轴平行.每台发动机开动时,都能向探测器提供推力,但不会使探测器转动.开始时,探测器以恒定的速率v0向正x方向平动,要使探测器改为向正x偏负y方向 60°角以原来的速率v0平动,则可以(  )

  图K4-1-3

  A.先开动P1适当时间,再开动P4适当时间

  B.先开动P3适当时间,再开动P2适当时间

  C.开动P4适当时间

  D.先开动P3适当时间,再开动P4适当时间

  【答案】A

  【解析】最后要达到的状态是向正x偏负y方向60°平动,速率仍为v0.如图所示,这个运动可分解为速率为vx=v0cos 60°的沿正x方向的平动和速率为vy=v0sin 60°的沿负y方向的平动,与原状态相比,我们应使正x方向的速率减小,负y方向的速率增大.因此应开动P1以施加一x方向的反冲力来减小正x方向的速率;然后开动P4以施加一负y方向的反冲力来产生负y方向的速率.所以选项A正确.

  4.(2015年盐城二模)如图K4-1-4所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一红蜡块R(R视为质点).将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点以速度v0=3 cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动,合速度的方向与y轴夹角为α.则红蜡块R的(  )

  图K4-1-4

  A.分位移y与x成正比

  B.分位移y与x2成正比

  C.合速度v的大小与时间t成正比

  D.tan α与时间t成正比

  【答案】D

  【解析】由题意可知,y轴方向y=v0t,x轴方向x=at2联立可得x=y2,故A错误,B正确;x轴方向,vx=at,那么合速度的大小v=,则v的大小与时间t不成正比,故C错误;设合速度的方向与y轴夹角为α,则有tan α=,故D正确.

  5.有关运动的合成,下列说法正确的是(  )

  A.两个直线运动的合运动一定是直线运动

  B.两个不在一条直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动

  C.两个初速度为零的匀加速(加速度大小不相等)直线运动的合运动一定是匀加速直线运动

  D.匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是直线运动

  【答案】BC

  【解析】既然选项中对两个直线运动的速度没做要求,那我们可设初速度为v1、v2,如图所示,若两运动为不在同一直线上的匀速运动,则根据平行四边形定则可得v合恒定,即做匀速直线运动,选项B正确;若两分运动有加速度,还需把加速度合成,其加速度a合若与v合同向则加速,若与v合反向则减速,若与v合不在同一直线上则做曲线运动,选项A、D错误;若初速度均为零,则做匀加速直线运动,选项C正确.

  6.在一光滑水平面内建立平面直角坐标系,一物体从t=0时刻起,由坐标原点O(0,0)开始运动,其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图象如图K4-1-5甲、乙所示,下列说法中正确的是(  )

  图K4-1-5

  A.前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动

  B.后2 s内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y轴方向

  C.4 s末物体坐标为(4 m,4 m)

  D.4 s末物体坐标为(6 m,2 m)

  【答案】AD

  【解析】前2 s内物体在y轴方向速度为0,由题图甲知只沿x轴方向做匀加速直线运动,A正确;后2 s内物体在x轴方向做匀速运动,在y轴方向做初速度为0的匀加速运动,加速度沿y轴方向,合运动是曲线运动,B错误;4 s内物体在x轴方向上的位移是x= m=6 m,在y轴方向上的位移为y=×2×2 m=2 m,所以4 s末物体坐标为(6 m,2 m),D正确,C错误.

  7.河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图K4-1-6甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示,若要使船以最短的时间渡河,则(  )

  图K4-1-6

  A.由图甲可知河宽150 m

  B.船要渡河时间最短,就必须保持船头垂直于河岸

  C.船渡河的最短时间为100 s

  D.如果保持船头的方向不变,船在河水中航行的轨迹是一条直线

  【答案】BC

  【解析】由图甲可知,河宽为300 m;按运动独立性原理,船头保持垂直河岸,过河时间最短,等于 s=100 s;由运动的合成,如果保持船头的方向不变,由于水速是变速的,水速与船速合成的速度自然是曲线运动.

  8.(2015年师大附中)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图K4-1-7所示,当运动员从直升飞机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是(  )

  图K4-1-7

  A.风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作

  B.风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害

  C.运动员下落时间与风力无关

  D.运动员着地速度与风力无关

  【答案】BC

  【解析】水平风力不会影响竖直方向的运动,所以运动员下落时间与风力无关,A错误,C正确.运动员落地时竖直方向的速度是确定的,水平风力越大,落地时水平分速度越大,运动员着地时的合速度越大,有可能对运动员造成伤害,B正确,D错误.

  9.如图K4-1-8所示,当小车A以恒定的速度v向右运动时,设小车A一直在上面的水平面上,B物体一直未落到地面,对于B物体来说,下列说法正确的是(  )

  图K4-1-8

  A.匀加速上升

  B.减速下降

  C.B物体受到的拉力大于物体受到的重力

  D.B物体受到的拉力小于物体受到的重力

  【答案】BC

  【解析】小车A的速度v为合速度,物体B的速度与绳的速度相同,则vB=vcos θ,小车向右运动,θ增大,则物体B的速度减小,处于超重状态.选项B、C正确.

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