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课时作业(十一) 曲线运动 运动的合成与分解
一、单项选择题
1.如图曲线为一质点在恒定合外力作用下运动的一段轨迹,质点由A到B的时间与质点由B到C的时间相等,已知AB弧长大于BC弧长,则下列判断正确的是( )
A.该质点做非匀变速运动
B.该质点在这段时间可能做加速运动
C.两段时间内该质点的速度变化量相等
D.两段时间内该质点的速度变化量不相等
C [质点在恒定合外力作用下运动,根据牛顿第二定律,加速度恒定,故是匀变速运动,故A错误;由于AB弧长大于BC弧长,质点由A到B的时间与质点由B到C的时间相等,故是减速运动,故B错误;质点在恒定合外力作用下运动,根据牛顿第二定律,加速度恒定,是匀变速运动,故相同时间内速度矢量的改变量一定相同,故C正确,D错误。]
2.(2021·浙江宁波市模拟)2018年珠海航展,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(如图所示),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
C [战机在同一竖直面内做曲线运动,且运动速率不变,由于速度方向是变化的,则速度是变化的,故战机的加速度不为零,根据牛顿第二定律可知,战机所受的合力不为零,故A错误;战机在同一竖直平面内做匀速率曲线运动,所受合力与速度方向垂直,由于速度方向时刻在变化,则合外力的方向也时刻在变化,故B错误;由以上分析可知,战机所受合力始终都与速度方向垂直,斜向左上方,对合力和速度进行分解,竖直方向上做加速运动,水平方向上做减速运动,所以竖直方向的分速度逐渐增大,水平方向的分速度逐渐减小,故C正确,D错误。]
3.如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其vt图像如图乙所示。人顶杆沿水平地面运动的xt图像如图丙所示。若以地面为参考系,下列说法中正确的是( )
A.猴子的运动轨迹为直线
B.猴子在2 s内做匀变速曲线运动
C.t=1 s时猴子的速度大小为4 m/s
D.t=1 s的猴子的加速度大小为零
B [由题图乙可知,猴子在竖直方向上做匀减速直线运动,加速度竖直向下,由题图丙可知,猴子在水平方向上做匀速直线运动,则猴子的加速度方向与合初速度方向不在同一直线上,所以猴子在2 s内做匀变速曲线运动,故A错误;B正确;由于xt图像的斜率表示速度,则知猴子水平方向的速度大小为vx=4 m/s,t=0时猴子竖直方向分速度vy=8 m/s则t=1 s时猴子竖直方向分速度为vy′=4 m/s,因此t=1 s时猴子的速度大小为v= m/s2=4 m/s2,故D错误。]= m/s,故C错误;vt图像的斜率表示加速度,则知猴子的加速度大小为a= m/s=4
4.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
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,所以船速在垂直于河岸方向上的分速度相等,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 cos θ,乙船在平行于河岸方向上的速度为v乙′=v水+v乙cos 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<x乙,又两船在垂直于河岸方向上的位移相同,故在渡河过程中,甲的位移小于乙的位移,C正确,D错误。]
5.如图所示,某人从距水平地面的高度为h的山坡上的P点水平击出一个质量为m的高尔夫球,飞行中持续受到一恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为L的球洞Q中,则下列说法正确的是( )
A.球在飞行中做的是平抛运动
B.球飞行的时间为
C.球被击出时的初速度大小为L
D.球在飞行中受到的水平风力大小为
C [由于飞行中持续受到一恒定的水平风力的作用,故球的运动不是平抛运动,故A错误;设水平加速度为a,根据h=,故C正确。]t,v0=L ,故B错误;L=gt2可得t= ,故D错误;根据h=,设风力为F,因F=ma,得F=,故a==at2可得gt2,L=
二、多项选择题
6.(人教版必修2·P9·第2题改编)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图所示,当运动员从直升机上由静止跳下后,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( )
A.风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成