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课时作业(11) 曲线运动 运动的合成与分解
1.(2021·江苏期中)如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动下落轨迹(铅球视为质点),A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,下列说法正确的是( )
A.沿AB的方向
B.沿BD的方向
C.沿BC的方向
D.沿BE的方向
B [曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线方向.铅球做平抛运动轨迹由A到C,B点的速度方向沿切线方向,即BD方向,故B正确,A、C、D错误.]
2.(2021·浙江杭州模拟)如图所示为一个做匀变速曲线运动的物体的轨迹示意图,运动至A时速度大小为v0,经一段时间后物体运动至B点,速度大小仍为v0,但相对A点时的速度方向改变了90°,则在此过程中( )
A.物体的运动轨迹AB可能是某个圆的一段圆弧
B.物体的速度可能先增大后减小
C.物体的速度不可能小于v0
D.B点的加速度方向与速度垂直
C [由题意,物体做匀变速曲线运动,则加速度的大小与方向都不变,所以运动的轨迹是一段抛物线,不是圆弧,A错误;由题意,质点运动到B点时速度方向相对A点时的速度方向改变了90°,速度沿B点轨迹的切线方向,则知加速度方向垂直于AB的连线向下,合外力也向下,质点做匀变速曲线运动,质点由A到B过程中,合外力先和速度成钝角然后成锐角,速度先减小再增大,B错误;物体的加速度方向垂直于AB的连线向下,根据题意可知速度方向改变45°,则A点的速度方向与AB连线方向夹角为45°,如图所示
所以在物体运动过程中的最小速度为v0,C正确;物体在B点速度沿B点轨迹的切线方向,而加速度方向垂直于AB的连线向下,可知二者之间的夹角小于90°,D错误.]
3.(多选)(2021·湖南长沙期末)如图所示,在光滑水平面内建立一直角坐标系xOy,一质量m=1 kg的小球以1 m/s的初速度沿x轴正方向做匀速直线运动.小球经过坐标原点O时(此时t=0),撤去沿y轴负方向,大小F=1 N的恒力,保持其他力不变.在t=0时刻之后,关于小球的运动,下列说法正确的是( )
A.做匀变速曲线运动
B.在任意相等的时间内,小球的速度变化相同
C.经过x、y坐标相同位置时所用的时间为1 s
D.在t=1 s时,小球的动能为1 J
ABD [撤去沿y轴负方向,大小F=1 N的恒力,保持其他力不变,可知小球所受的合力沿y轴正向且合力恒定,小球的加速度恒定不变,且与初速度垂直,可知小球做匀变速曲线运动,选项A正确;因加速度不变,则根据Δv=at可知在任意相等的时间内,小球的速度变化相同,选项B正确;小球沿y轴正方向的加速度为a=mv2=1 J,选项D正确.] m/s,则小球的动能为Ek= m/s=)=+v×1×t2,x方向:x=v0t,则当x=y时解得t=2 s,选项C错误;在t=1 s时,vy=at=1 m/s,则此时小球的速度v=at2==1 m/s2,则y=
4.(多选)(2021·甘肃武威诊断)小明同学遥控小船做过河实验,并绘制了四幅小船过河的航线图,如图所示.图中实线为河岸,河水的流动速度不变,方向水平向右,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线,小船相对于静水的速度不变,并且大于河水的流动速度.则( )
A.航线图甲是正确的,船头保持图中的方向,小船过河时间最短
B.航线图乙是正确的,船头保持图中的方向,小船过河位移最短
C.航线图丙是正确的,船头保持图中的方向,小船过河位移最短
D.航线图丁不正确,如果船头保持图中的方向,船的轨迹应该是曲线
AB [静水速度垂直于河岸,合速度的方向偏向下游,且过河时间最短,故A正确;根据平行四边形定则知,合速度的方向正好垂直河岸,过河的位移最小,故B正确;由于流水速度,因此不可能出现此现象,故C错误;船头的指向为静水速度的方向,静水速度的方向与流水速度的合速度的方向不可能是图示方向,但轨迹应为直线,故D错误.]
5.(2021·内蒙古自治区期中)如图所示,当小车A以恒定的速度v向左运动时,则对于B物体来说,下列说法正确的是( )
A.匀加速上升
B.匀速上升
C.B物体受到的拉力大于B物体受到的重力
D.B物体受到的拉力等于B物体受到的重力
C [绳子与水平方向的夹角为θ,如图所示:
根据平行四边形定则有,沿绳子方向的速度v′=v cos θ,沿绳子方向的速度等于B物体的速度,在运动的过程中,θ角减小,则v′增加,所以物体加速上升(并不是匀加速),故A、B错误;物体的加速度方向向上,根据牛顿第二定律,知绳子的拉力大于B物体的重力,故C正确,D错误.]
6.(2020·福建仙游模拟)如图所示,中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上,通过滑轮用不可伸长的轻绳拉着物块匀速向上运动一小段距离,不计一切阻力,则关于拉力F的功率P、拉力F作用点向下移动的速度v.下列