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2022年高考物理一轮复习小题多维练(江苏专用)
专题18 曲线运动 运动的合成与分解
(时间:30分钟)
1、“神舟九号”飞船于2012年6月16日发射升空,如图所示,在“神舟九号”靠近轨道沿曲线从M点到N点的飞行过程中,速度逐渐减小。在此过程中“神舟九号”所受合力的方向可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】 C
【解析】
飞船由M到N,所受合力方向指向轨迹的凹向,且速率减小,则F的方向与速度夹角大于90°,可知选项C正确,ABD错误。
故选C。
2、一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B(可视为质点),将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑,如图所示,当轻杆到达位置2时球A与球形容器球心等高,其速度大小为v1,已知此时轻杆与水平方向成=30°角,B球的速度大小为v2,则( )
A.v2=v1 B.v2=2v1 C.v2=v1 D.v2=v1
【答案】 C
【解析】
球A与球形容器球心等高,速度v1方向竖直向下,速度分解如图所示,有
v11=v1sin30°=v1
球B此时速度方向与杆成=60°角,因此
v21=v2cos60°=v2
沿杆方向两球速度相等,即
v21=v11
解得
v2=v1
故选C。
3、(多选)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,方向平行于岸边;小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,船相对于静水的初速度大小均相同,方向垂直于岸边,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AD轨迹运动时,船相对于静水做匀减速直线运动
B.沿三条不同路径渡河的时间相同
C.沿AB轨迹渡河小船相对于静水做匀速直线运动
D.沿AC轨迹船到达对岸的速度最小
【答案】 AC
【解析】
A.曲线运动的加速度指向轨迹的内侧,故AD轨迹船相对于静水做匀减速运动。故A正确;
B.船相对于静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,则渡河的时间也不同。故B错误;
C.沿AB轨迹渡河小船轨迹是直线,说明处于平衡状态,相对于静水做匀速直线运动。故C正确;
D.沿AC轨迹船做匀加速运动,到达对岸时,沿船头方向速度最大,则其实际速度最大。故D错误。
故选AC。
4、(多选)如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为f,当轻绳与水面的夹角为θ时,船的速度为v,人的拉力大小为F,则此时( )
A.人拉绳行走的速度为vcosθ B.人拉绳行走的速度为
C.船的加速度为 D.船的加速度为
【答案】 AC
【解析】
AB.船的运动产生了两个效果:一是使滑轮与船间的绳缩短,二是使绳绕滑轮顺时针转动,因此将船的速度按如图所示进行分解,人拉绳行走的速度
v人=v∥=vcosθ
故A正确,B错误;
CD.绳对船的拉力等于人拉绳的力,即绳的拉力大小为F,与水平方向成θ角,根据牛顿第二定律
Fcosθ-f=ma
解得
故C正确,D错误。
故选AC。
5、如图所示,一小球在光滑的水平面上以v0向右运动,运动中要穿过一段有水平向北的风带ab,经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力,其余区域无风力,则小球过风带及过后的轨迹正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】 D
【解析】
小球在光滑的水平面上以v0向右运动,给小球一个向北的水平恒力,根据曲线运动条件,合外力指向物体做曲线运动轨迹凹的一侧,且速度的方向沿着物体做曲线的切线方向,故D正确,ABC错误。
6、2021年央视春节晚会采用了无人机表演。现通过传感器获得无人机水平方向速度、竖(取竖直向上为正方向)与飞行时间的关系如图所示,则下列说法正确的( )
A.无人机在时刻上升至最高点 B.无人机在时刻处于超重状态
C.无人机在时间内沿直线飞行 D.无人机在时间内做匀变速运动
【答案】 D
【解析】
A.无人机在时刻上升至最高点,因为最高点是竖直方向速度为0时,所以A错误;
B.无人机在时刻处于减速上升过程,加速度向下,处于失重状态,所以B错误;
C.无人机在时间内沿曲线飞行,因为其合加速度与合速度方向不在同一直线,所以C错误;
D.无人机在时间内,水平方向做匀速直线运动,合力为0,竖直方向做匀减速直线运动,其合外力不变,所以无人机做匀变速运动,则D正确;
故选D。
7、(多选)如图所示,一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接,另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接,杆两端固定且足够长,物块A由静止从图示位置释放后,先沿杆向上运动。设某时刻物块A运动的速度大小为vA,小球B运动的速度大小为vB,轻绳与杆的夹角为θ。则( )
A.刚释放物块A时,小球B的加速度为g
B.
C.物块A速度最大时,绳子拉力一定大于物块A的重力
D.在物块A向上运动过程中,小球B重力的功率先变大后变小
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