内容正文:
专题4.1 曲线运动 运动的合成与分解【练】
目录
一.练经典题型 1
二、练创新情景 4
三.练规范解答 9
一.练经典题型
1.(多选)一质点做匀速直线运动.现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( )
A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
【答案】BC.
【解析】:施加一恒力后,质点的速度方向可能与该恒力的方向相同,可能与该恒力的方向相反,也可能与该恒力方向成某一角度且角度随时间变化,但不可能总是与该恒力的方向垂直,若施加的恒力方向与质点初速度方向垂直,则质点做类平抛运动,质点速度方向与恒力方向的夹角随时间的增大而减小,选项A错误,B正确;质点开始时做匀速直线运动,说明原来作用在质点上的合力为零,现对其施加一恒力,根据牛顿第二定律,质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同,且大小不变,由a=可知,质点单位时间内速度的变化量Δv总是不变的,但速率的变化量不确定,选项C正确,D错误.
2. (多选)(2021·济南模拟)光滑水平面上一运动质点以速度v0通过点O,如图所示,与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy,则( )
A.因为有Fx,质点一定做曲线运动
B.如果Fy<Fx,质点向y轴一侧做曲线运动
C.如果Fy=Fxtan α,质点做直线运动
D.如果Fx>Fycot α,质点向x轴一侧做曲线运动
【答案】CD.
【解析】:如果Fx、Fy二力的合力沿v0方向,即Fy=Fxtan α,则质点做直线运动,选项A错误,C正确;若Fx>Fycot α,则合力方向在v0与x轴正方向之间,则轨迹向x轴一侧弯曲而做曲线运动,若Fx<Fycot α,则合力方向在v0与y轴之间,所以运动轨迹必向y轴一侧弯曲而做曲线运动,因不知α的大小,所以只凭Fx、Fy的大小不能确定F合是偏向x轴还是y轴,选项B错误,D正确.
3.(2020·江西宜春市高三第一学期期末)如图所示是物体在相互垂直的x方向和y方向运动的v-t图象.以下判断正确的是( )
A.在0~1 s内,物体做匀速直线运动
B.在0~1 s内,物体做匀变速直线运动
C.在1~2 s内,物体做匀变速直线运动
D.在1~2 s内,物体做匀变速曲线运动
【答案】 C
【解析】 在0~1 s内,物体水平方向为匀速直线运动,竖直方向为匀加速直线运动,则合运动为匀变速曲线运动,故选项A、B错误;在1~2 s内,物体水平方向初速度为:v0x=4 m/s,加速度为:ax=4 m/s2,竖直方向初速度为:v0y=3 m/s,加速度为:ay=3 m/s2,根据平行四边形定则合成可以得到合初速度为v=5 m/s,合加速度为a=5 m/s2,而且二者方向在同一直线上,则根据曲线运动条件可知,合运动为匀变速直线运动,故选项C正确,D错误.
4.(多选)(2020·湖北鄂东南联盟模拟)(多选)互成角度α(α≠0,α≠180°)的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动( )
A.有可能是直线运动 B.一定是曲线运动
C.有可能是匀速运动 D.一定是匀变速运动
【答案】BD
【解析】互成角度的一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动合成后,加速度不变,是匀变速,且合速度的方向与合加速度的方向不在一条直线上,故其做曲线运动,所以选B、D。
5.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/s
B.西北风 风速为4 m/s
C.东北风 风速为4 m/s
D.东北风 风速为4 m/s
【答案】D
【解析】以骑车人为参考系,人向正东方向骑行,感觉风刮向正西,风速大小为v1=4 m/s,当时有正北风,人感觉到的风刮向为正南,风速为v2=4 m/s,如图所示
可求得人感觉到的风向为东北风,风速为v=4 m/s,D正确。
6.(多选)一艘船过河时,船头始终与船实际运动的方向垂直,水速恒为v1,船相对于水的速度大小恒为v2,船过河的时间为t,则( )
A.v1有可能等于v2
B.船的实际速度大小为
C.船头方向与河岸上游的夹角θ大小满足cos θ=
D.河宽为t
【答案】CD
【解析】
由于船相对于水的速度始终与船实际运动的方向垂直,即船相对于水的速度始终与船实际速度v垂直,由几何关系可知,v1大于v2,A项错误;船的实际速度大小为,B项错误;cos θ=,C项正确;河宽为v2tsin θ=t,D项正确。
7.人用绳子通过定滑轮拉物体A,A穿在光滑的竖直杆上,当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为θ,则物