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“四翼”检测评价(六) 运动的合成与分解
A组—重基础·体现综合
1.一辆汽车在水平公路上减速转弯,沿曲线由M向N行驶。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,可能正确的是( )
解析:选C 汽车做的是曲线运动,汽车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,由于汽车是从M向N运动的,并且速度在减小,所以合力与汽车的速度方向的夹角要大于90°,选项C正确。
2.(2022·东莞高一检测)(多选)如图,将六块塑料片拼接成一弯曲轨道置于放在水平桌面的白纸之上,让一沾上墨水的小铁球从中滚过,留下曲线OABC,下列说法错误的有
( )
A.小球在B点速度方向沿切线
B.小球离开C点后做直线运动
C.若拆去5、6两塑料板,小球离开B点后仍延原曲线运动
D.若拆去3、4、5、6板,小球离开A点后将做直线运动
解析:选ABD 物体做曲线运动的速度方向沿所在位置的切线方向,故A正确;小球离开C点后,所受合力方向与速度方向在一条直线上,所以沿C点的速度方向做直线运动,故B正确;拆去塑料板,小球将沿离开时的速度方向做直线运动,故C错误,D正确。
3.某电视台举办了一期群众娱乐节目,其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台边缘上,向大平台圆心处的球筐内投篮球。如果群众演员相对平台静止,则下面各俯视图中的篮球可能被投入球筐的是(图中箭头指向表示投篮方向)( )
解析:选B 如图所示,由于篮球和群众演员随大平台一起旋转,所以篮球抛出前有沿v1方向的初速度,要想篮球抛出后能沿虚线进入球筐,则沿v2方向投出,篮球可能被投入球筐,故B正确。
4.(多选)若河水的流速大小与水到河岸的距离有关,河中心水的流速最大,河岸边缘处水的流速最小。现假设河的宽度为120 m,河中心水的流速大小为4 m/s,船在静水中的速度大小为3 m/s。要使船以最短时间渡河,则( )
A.船渡河的最短时间是24 s
B.在行驶过程中,船头始终与河岸垂直
C.船在河水中航行的轨迹是一条直线
D.船在河水中的最大速度为5 m/s
解析:选BD 当船头的指向(即船相对于静水的航行方向)始终垂直于河岸时,渡河时间最短,且tmin= s=40 s,A错误,B正确;因河水的流速随距岸边距离的变化而变化,则船的实际航速、航向都在变化,航向变化引起船的运动轨迹不在同一条直线上,C错误;船在静水中的速度一定,则水流速度最大时,船速最大,由运动的合成可知,船在河水中的最大速度为5 m/s,D正确。
5.下列几种说法正确的是( )
A.物体受到变力作用,一定做曲线运动
B.物体受到恒力作用,一定做直线运动
C.物体所受的合力方向与速度方向不在同一直线上时,一定做曲线运动
D.如果合力方向与速度方向在同一直线上,则物体的速度方向不改变,只是速率发生变化
解析:选C 根据牛顿第二定律F合=ma可知,力的变化会导致加速度变化,力和加速度均是矢量,包括大小和方向。无论是变化的a还是恒定的a,当a的方向与v的方向在同一直线上时物体做直线运动;当a的方向与v的方向反向时,物体可能减速到0后反向加速,此时物体的速度方向改变;当a的方向和v的方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。故选项C正确。
6.在某电视台春节晚会上,一演员表演了长袖舞,演员长长的袖子在空中摇摆,形成美丽的弧线,如图所示。则下列说法正确的是( )
A.袖子上的某点的切线方向,就是该点的速度方向
B.袖子上每一点受到的合力都是恒力
C.袖子上每一点受到的合力都是变力,该力的方向与袖子上该点的速度方向相同
D.袖子上每一点的速度方向是恒定不变的
解析:选A 袖子上的某点做曲线运动,速度方向为该点的切线方向,由于每一点均跟随着一起运动,所以每一点的切线方向时刻发生变化,A正确,D错误;袖子上的每一点都在做曲线运动,根据曲线运动中合力的方向、速度方向和轨迹的关系可知,袖子上每一点在转一圈的过程中受到的合力的方向一定发生变化,即袖子上每一点受到的合力都是变力,B错误;根据曲线运动的条件知,袖子上每一点受到的合力方向与该点的速度方向不共线,C错误。
7.(多选)在光滑水平面上有一质量为2 kg的物体,受几个共点力作用做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°,则关于物体运动情况的叙述正确的是( )
A.物体做速度大小不变的曲线运动
B.物体做加速度为 m/s2的匀变速曲线运动
C.物体做速度越来越大的曲线运动
D.物体做非匀变速曲线运动,其速度越来越大
解析:选BC 物体原来所受合力为0,当将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°后,其受力如图所示,其中Fx=Fy=2 N,F是Fx、Fy的合力,即F=2 N,且大小、方向都不变,是恒力,则物体的加速度为a== m/s2= m/s2恒定。又因为F与v夹角θ<90°,所以