内容正文:
高效作业10 曲线运动
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微考点一 曲线运动的条件与轨迹分析
1.2023·乐清中学模拟如图所示,竖直放置并装满水的玻璃管中一个红蜡块在匀速上升时,使玻璃管水平向右做初速度为0的匀加速直线运动。以玻璃管开始运动时红蜡块所在位置为原点O,以水平向右和竖直向上分别为x轴和y轴的正方向,建立平面直角坐标系,则红蜡块的运动轨迹可能为
A B. C. D
A新教材 夯基固本
√
【解析】 蜡块的加速度方向向右,与速度方向不在同一条直线上,所以蜡块做曲线运动,因为合力方向向右,所以蜡块的运动轨迹向右弯曲。
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2.北京时间2020年12月17日1时59分,探月工程“嫦娥五号”返回舱在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆,标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。返回舱在降至距地面约10公里高度时,自动打开降落伞,降落伞立即对返回舱产生一个阻力F,F的方向与返回舱瞬时速度v的方向相反,F的大小也随着返回舱的减速而减小。请根据图片判断返回舱在F和自身重力mg的作用下在空中的运动轨迹为
A.一条直线 B.一条曲线
C.一条抛物线 D.一条圆弧线
√
【解析】 返回舱受到重力mg和伞绳的拉力F作用,这两个力的合力方向与返回舱的速度v不在一条直线上,满足做曲线运动的条件,B正确,A错误;由于降落伞对返回舱的拉力F逐渐减小,F与mg合力的大小和方向都在变化,轨迹不可能是抛物线,更不可能是圆弧,C、D错误。
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3.在第23届冬奥会闭幕式上“北京八分钟”的表演中,轮滑演员在舞台上滑出漂亮的曲线轨迹(如图所示)。在此过程中,轮滑演员的
A.速度始终保持不变
B.运动状态始终保持不变
C.速度方向沿曲线上各点的切线方向
D.所受合力方向始终与速度方向一致
√
【解析】 轮滑演员做曲线运动,运动状态不断变化,在某点的速度方向改变,速度不断变化,故A、B错误;做曲线运动的物体速度方向沿曲线上各点的切线方向,故C正确;轮滑演员所受合力方向始终与速度方向不在一条直线上,故D错误。
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微考点二 运动的合成与分解
4.2023·鲁迅中学模拟近年来,中国军事已经取得很大的发展,特别是中国空军军事实力出现了质的飞跃,直——19和直——20等型号的自主研发直升机大大提高了空军部队的综合作战能力。某直升机抢救伤员的情景如图所示,飞机沿水平方向做匀速直线飞行的同时轻绳把伤员匀加速提升到直升机上,伤员受到的空气阻力不计。下列判断正确的是
A.轻绳对伤员的拉力大小大于伤员对轻绳的拉力大小
B.伤员运动的轨迹是一条倾斜直线
C.空气对直升机的作用力方向一定竖直向上
D.此过程中轻绳对伤员做功的功率保持不变
【解析】 根据牛顿第三定律可知轻绳对伤员的拉力大小等于伤员对轻绳的拉力大小,选项A错误;伤员在水平方向上做匀速运动,在竖直方向上做匀加速运动,合力向上,与速度方向不在一条直线上,伤员运动的轨迹是曲线,选项B错误;伤员在竖直方向上做匀加速运动,合力向上,所以轻绳对伤员的拉力竖直向上,则轻绳对直升机的拉力
√
竖直向下,而直升机匀速运动,因此空气对直升机的作用力方向一定竖直向上,选项C正确;伤员在竖直方向上做匀加速运动,合力不变,但速度在增加,因此在此过程中轻绳对伤员做功的功率逐渐增大,选项D错误。
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5.(多选)公交车是人们出行的重要交通工具,公交车内部座位示意图如图所示,其中座位A和B的连线和车前进的方向垂直,当车在某一站台由静止开始匀加速启动的同时,一个乘客从A座位沿AB连线相对车以1 m/s的速度匀速运动到B座位,以站台为参考系,则
A.该乘客运动轨迹为直线
B.该乘客运动轨迹为抛物线
C.因该乘客在车上做匀速运动,所以乘客处于平衡状态
D.当车的速度为1 m/s时,该乘客对地的速度为 m/s
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6.如图所示,建筑工人从地面出发乘坐升降机粉刷外墙。如果在升降机沿竖直方向匀加速上升的同时,工人水平向右匀速移动,则在这个过程中,下列说法正确的是
A.工人做匀变速直线运动
B.工人的速度方向与水平方向的夹角逐渐变小
C.工人的位移方向与竖直方向的夹角逐渐变大
D.工人在任意两个相等时间内的速度变化量相同
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微考点三 小船渡河问题
7.如图所示,小船过河时,船头与