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微练(九) 曲线运动 运动的合成与分解
一、单项选择题
1.做速度逐渐减小的曲线运动的物体,若它所受的一切外力都突然消失,那么它的运动情况是 ( )
A.立即停下来
B.保持速度逐渐减小的状态
C.变为匀速直线运动
D.保持曲线运动状态
解析 当一切外力都消失之后,物体不受力的作用,所以物体应该做匀速直线运动,C项正确。
答案 C
2.在珠海举行的第13届中国航展吸引了全世界的军事爱好者。如图,曲线ab是一架飞机在竖直面内进行飞行表演时的轨迹。假设从a到b的飞行过程中,飞机的速率保持不变。则飞机沿曲线ab运动时,下列说法正确的是 ( )
A.飞机所受合力方向竖直向上
B.飞机所受合力大小不等于0
C.飞机竖直分速度保持不变
D.飞机水平分速度保持不变
解析 飞机做曲线运动,由曲线运动产生的条件可知,飞机所受合力方向应指向轨迹的凹侧,A项错误;飞机做曲线运动,加速度不等于0,则飞机所受合力大小不等于0,B项正确;飞机的速率保持不变,由题图可知,飞机从a到b的飞行运动中,竖直分速度变大,水平分速度变小,C、D两项错误。
答案 B
3.某人在水平面内做不同类型运动,用有向线段表示速度v和加速度a,哪种情况下表示此人正在放慢速度并向右转 ( )
A B C D
解析 将加速度沿速度方向和垂直速度方向正交分解,由题意可知此人有垂直于初速度水平向右的分加速度和与初速度方向相反的分加速度,B项正确。
答案 B
4.长征途中,红军强渡湘江。为安全起见,侦察小分队先行渡江,如图所示,侦察员乘坐渡船从A点渡江,只有与A点正对的B点适合登陆,若河宽600 m,水流的速度大小恒为3 m/s,渡船在静水中的速度大小恒为5 m/s,侦察员沿直线到达对岸的B点,则侦察员渡江的时间为 ( )
A.200 s B.150 s
C.120 s D.75 s
解析 作出合成图如图所示,v合==4 m/s,侦察员渡江时间t==150 s,B项正确。
答案 B
5.光滑水平面上有一质量为2 kg的物体,在五个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态,现同时撤去大小分别为8 N和16 N的两个水平力而其余力保持不变,关于此后物体的运动情况的说法正确的是 ( )
A.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是4 m/s2
B.可能做匀减速直线运动,加速度大小可能是2 m/s2
C.一定做匀变速运动,加速度大小可能是10 m/s2
D.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小可能是8 m/s2
解析 物体在五个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态,即五个力的合力为零,所以同时撤去大小分别为8 N和16 N 的两个水平力后,其他三个力的合力大小等于撤去的两个力的合力大小,方向相反,合力范围为8 N≤F≤24 N,所以加速度范围为4 m/s2≤a≤12 m/s2。如果物体原来静止,则撤去两力后物体做匀变速直线运动;如果物体原来是运动的,但撤去两力后合力方向与运动方向不共线,则物体做匀变速曲线运动,若共线,则做匀变速直线运动,所以A、B两项错误,C项正确;因为撤去两力后物体受到的合力恒定,不可能做匀速圆周运动,D项错误。
答案 C
6.一个质点从水平面内的xOy坐标系的原点出发开始运动,其沿x轴正方向的分速度随时间变化的图像及沿y轴正方向的位移随时间变化的图像如图甲、乙所示,一条直线过坐标原点、与x轴正方向成30°角,如图丙所示。质点经过该直线时的坐标为 ( )
A.(12 m,4 m) B.(9 m,3 m)
C.(6 m,2 m) D.(3 m, m)
解析 质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小a=2 m/s2,沿y轴正方向做匀速直线运动,速度大小v0=2 m/s,设质点经过时间t经过该直线,则有=tan 30°,x0=,y0=v0t,解得x0==12 m,y0==4 m,A项正确。
答案 A
7.如图,甲、乙两只小船同时从A点沿着与河岸不同夹角的方向渡河,甲船船头与河岸上游的夹角为60°,乙船船头与河岸下游的夹角为30°,水流速度恒定。要使两船同时到达对岸,则甲船在静水中的速度大小与乙船在静水中的速度大小之比为 ( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶ D.3∶1
解析 两船同时到达对岸,则两船在静水中速度沿垂直河岸方向的分速度相等,即v甲sin 60°=v乙sin 30°得v甲∶v乙=1∶,C项正确。
答案 C
8.如图所示,一小船以1.0 m/s的速度匀速前行,站在船上的人竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为0.45 m。假定抛接小球时手的高度不变,不计空气阻力,g取10 m/s2,当小球再次落入手中时,小船前进的距离为 ( )
A.0.3 m B.0.6 m C.0.9 m D.1.2 m