假期必刷16 曲线运动 运动合成与分解-【快乐假期】2024-2025学年高一物理寒假作业必刷题

９．解析:撤去挡板前,挡板对B球的弹力大小为２mgsinθ,因弹簧 弹力不能突变,而杆的弹力会突变,所以撤去挡板瞬间,图甲中 A球所受合力为零,加速度为零,B 球所受合力为２mgsinθ,加 速度为２gsinθ;图乙中杆的弹力突变为零,A、B球所受合力均 为mgsinθ,加速度均为gsinθ,可知只有D正确． 答案:D １０．解析:(１)汽车从静止开始做匀加速运动, 则有x＝１２at ２, 则得:加速度a＝２x t２ ＝２×４０ １０２ m/s２＝０．８m/s２． (２)由牛顿第二定律F－f＝ma, 代入得４８００N－f＝４０００×０．８N, 解得阻力f＝１６００N． 答案:(１)０．８m/s２　(２)１６００N １１．解析:(１)对物体受力分析,由题干图知: 水平方向,根据牛顿第二定律得: Fcos３７°＝ma, 解得a＝４m/s２． (２)对物体受力分析,如图所示, 竖直方向,根据平衡条件得:FN＝mg －Fsin３７°, 又Ff＝μFN, 水平方向,根据牛顿第二定律得: Fcos３７°－Ff＝ma′, 解得a′＝０．５m/s２． 答案:(１)４m/s２　(２)０．５m/s２ １２．解析:(１)对车受力分析,受到重力、支持力和摩擦力,根据 牛顿第二定律,有Ff＝ma, 解得a＝Ffm＝８m /s２, 即刹车时汽 车 的 加 速 度 大 小 为８m/s２,方 向 与 运 动 方 向 相反． (２)车做匀减速直线运动,根据速度－时间公式, 有t＝Δva ＝ ０－３２ －８s＝４s． (３)根据速度Ｇ位移公式,有x＝v ２ ０ ２a＝６４m． 答案:(１)８m/s２　(２)４s　(３)６４m 新题快递 解析:(１)由牛顿第二定律有F－mg＝ma, 由aＧt图像可知,F１ 和F２ 对应的加速度分别是 a１＝１．０m/s２、a２＝－１．０m/s２, F１＝m(g＋a１)＝２．０×１０３×(１０＋１．０)N＝２．２×１０４ N, F２＝m(g＋a２)＝２．０×１０３×(１０－１．０)N＝１．８×１０４ N． (２)①类比可得,所求速度变化量等于第１s内aＧt图线与横 轴围成的面积,即 Δv１＝０．５０m/s, 同理第２s内速度变化量 Δv２＝v２－v１＝１．０m/s, v１＝０．５０m/s,第２s末的速率v２＝１．５m/s． ②由aＧt图像可知,第１s内的加速度与时间的关系式、速度 与时间的关系式分别为 a＝１．０t(m/s２), v＝０．５t２(m/s)． 答案:(１)２．２×１０４ N　１．８×１０４ N (２)①０．５０m/s　１．５m/s　②见解析 假期必刷１６ 技能提升台 技能提升 １．解析:某舰载机在“山东舰”甲板上从 M 到N 运动并起飞过 程中,根据曲线运动的速度方向可知,舰载机在A 点的速度 方向沿轨迹MN 上A 点的切线方向,即沿v３ 方向,故选 C． 答案:C ２．解析:物体受到变力的作用,如果力的方向和速度方向在同 一直线上时,物体做的是直线运动,只不过是物体加速度的 大小在变化,故 A 错误;既然是曲线运动,它的速度方向必 定是改变的,曲线运动一定是变速运动,物体受到的合力不 可能为零,故B、C错误,D正确． 答案:D ３．解析:做曲线运动的物体所受的合力指向曲线的内侧,由于 巴士由 M 点驶向N 点的过程中,速度逐渐增大,则合力方 向与速度方向的夹角小于９０°,故只有B符合． 答案:B ４．解析:恒力与物体速度方向不同时,物体做匀变速曲线运动, 故 A错误;根据牛顿第二定律F＝ma可知物体在力的作用 下会获得一个加速度,其方向与力的方向相同,若物体受到 的力与速度方向成一定夹角,则其获得的加速度也与速度方 向成一定夹角,故其一定做曲线运动,B正确;物体受变力的 作用,如果只是力的大小改变而方向不变,并且力的方向与 速度的方向相同,此时物体仍然做直线运动,故 C、D错误． 答案:B ５．解析:曲线运动的速度大小可能不变,但方向一定在变,故 A 错误;做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹凹侧,可知烟 尘颗粒所受的力在变化,故不可能是匀变速曲线运动,故 B 错误;做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹凹侧,故P 点 处的加速度方向可能斜向右上方,不可能水平向左,故 C错 误;做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹凹侧,知Q 点处 的合力方向可能竖直向下,故 D正确． 答案:D ６．解析:当玻璃管沿x轴匀速运动时,红蜡块的合运动为匀速 直线运动,其轨迹是一条直线,故 A 错误;当玻璃管沿x 轴 以v２＝３cm/s的速度匀速运动时,红蜡块的速度大小v＝ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰２７􀅰 v１２＋v２２＝５cm/s,２s内 红 蜡 块 的 位 移 大 小 是x＝vt＝ １０cm,故B错误,C正确;当玻璃管沿x 轴由静止开始做a ＝４cm/s２ 的匀加速运动时,红蜡块的合运动为曲线运动, 其轨迹是一条曲线,故 D错误． 答案:C ７．解析:决定物体运动性质的是速度方向和加速度方向,当加 速度方向与速度方向不在一条直线上时,物体做曲线运动; 当加速度方向与速度方向在一条直线上时,物体做直线运 动．若加速度恒定,则物体做匀变速运动．相互垂直的一个匀 速直线运动和一个匀加速直线运动,两个运动不在一条直线 上,且加速 度 是 不 变 的,故 一 定 是 匀 变 速 曲 线 运 动,所 以 选 A． 答案:A ８．解析:由题意可知,笔尖在水平方向向右匀速运动,在竖直方 向相对纸向下加速运动,加速度向下,痕迹弯向加速度一侧, 故选B． 答案:B ９．解析:猴子在竖直方向做初速度大小为８m/s、加速度大小 为４m/s２ 的匀减速直线运动,水平方向做速度大小为４m/s 的匀速直线运动,其合运动为曲线运动,故猴子在０~２s内 做匀变速曲线运动,加速度大小为４m/s２,选项 A、D 错误, B正确;t＝０ 时 猴 子 的 速 度 大 小 为 v０ ＝ v０x２＋v０y２ ＝ ４２＋８２ m/s＝４ ５m/s,选项 C错误． 答案:B １０．解析:质点所受合外力方向与速度方向不在 同一直线上时,质点做曲线运动;若所受合外 力始终与速度同方向,则做直线运动．若 Fy ＝Fxtanα,则Fx 和Fy 的合力F 与v 在同一 直线上(如图所示),此时质点做直线运动;若Fy＜Fxtanα, 即tanα＞FyFx ,则Fx、Fy 的合力F 与x 轴的夹角β＜α,则质 点偏向x 轴一侧做曲线运动．如果Fy＞Fx,由于不知道α 角为多少,所以无法判断物体受到的合力与速度v的方向 关系,因此无法判断质点的运动性质,故 A、B错误,C、D 正确． 答案:CD １１．解析:前２s内,物体在y轴方向没有速度,由题图可知,物 体沿x轴方向做匀加速直线运动,故 A 错误;２~４s内,物 体在x轴方向做匀速直线运动,在y轴方向做匀加速直线 运动,根据运动的合成可知,物体做匀加速曲线运动,故 B 错误;在前４s内,物体在x轴方向的位移为x＝２２×２m ＋２×２m＝６m,在y轴方向的位移为y＝２２×２m＝２m , 则４s末物体的坐标为(６m,２m),故 C错误,D正确． 答案:D １２．解析:(１)小圆柱体R 沿竖直方向做匀速直线运动, 有y＝v０t 则有t＝yv０ ＝６３ s＝２s , 小圆柱体R 沿水平方向做初速度为０的匀加速直线运动, 有x＝１２at ２,解得a＝２x t２ ＝２×４ ２２ cm/s２＝２cm/s２, 则此时R 的速度大小: v＝ v０２＋(at)２＝ ３２＋４２cm/s＝５cm/s． (２)因合力沿x轴正方向,由合力指向运动轨迹弯曲的内侧 可判断运动轨迹示意图 D正确． 答案:(１)５　２　(２)D １３．解:(１)根 据 平 行 四 边 形 定 则 可 确 定 飞 行 器 的 航 向,如 图 所示, 有sinθ＝v１v２ ＝８０１６０＝ １ ２ ,θ＝３０°,即西偏南３０°． (２)飞行器的合速度v＝v２cos３０°＝８０ ３km/h, 飞行器飞过所测区域所需时间t＝xv ＝ ８０ ３ ８０ ３ h＝１h． 答案:(１)西偏南３０°　(２)１h 新题快递 解析:在水平方向上,雨滴相对于人的速度为１􀆰５m/s,方向 向东,在竖直方向上,雨滴的速度为２m/s,方向竖直向下, 设雨滴相对于人的速度方向与竖直方向的夹角为α,则根据 矢量合成法则可知,tanα＝v水平v竖直 ＝ ３ ４ ,解得α＝３７°,可见伞 柄应向前倾斜,与竖直方向成３７°角,故选 A． 答案:A 假期必刷１７ 技能提升台 技能提升 １．解析:平抛运动的下落时间由下落的高度决定,A正确;平抛 运动的轨迹是曲线,它的速度方向沿轨迹的切线方向,方向 不断改变,所以平抛运动是变速运动,由于其加速度为g 保 持不变,所以平抛运动是匀变速曲线运动,B错误;平抛运动 的速度方向和加速度方向的夹角θ满足tanθ＝vxvy ＝ v０ gt ,因 为t一直增大,所以tanθ变小,θ变小,C正确;平抛运动可 以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体 运动,D正确． 答案:B ２．解析:小球做平抛运动,加速度恒为g,则速度的变化量 Δv ＝gΔt恒定,方向始终为竖直向下,故选 C． 答案:C 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰３７􀅰 假期必刷１６　曲线运动　运动合成与分解　　　　　　　　 曲 线 运 动 曲线 运动 速度方向:质点在某一点的速度方 向沿曲线在这一点的　　　方向 运动条件:　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　,合 力的方向指向曲线的　　侧 ì î í ï ï ïï ï ï ï 运动的合 成与分解 合运动:物体的实际运动 运算法则:　　　　　　　　{ ì î í ï ïï ï ï 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋切线　物体所受合力的方向与它的速度方 向不在同一直线上　凹　平行四边形定则 　　某球员利用任意球破门,如图所示为足球 的轨迹示意图． (１)做曲线运动的物体,速度可能不变．(　　) (２)曲线运动一定是变速运动,但变速运动不 一定是曲线运动． (　　) (３)做曲线运动的物体的位移大小可能与路程 相等． (　　) (４)做曲线运动的 物 体 所 受 的 合 力 一 定 是 变力． (　　) (５)做曲线运动的物体加速度一定不为零． (　　) 答案:(１)×　(２)√　(３)×　(４)×　(５)√ 一、选择题 １．某舰载机在“山东舰”甲板上 滑跃起飞的运 动 轨 迹 MN 如图所示,当舰载机从 M 向 N 运动经过A 点时,速度方向沿图中 (　　 ) A．v１ 的方向　　　　B．v２ 的方向 C．v３ 的方向 D．v４ 的方向 ２．关于曲线运动,下列说法正确的是 (　　 ) A．物体受到变力作用时一定做曲线运动 B．做曲线运动的物体受到的合力可能为零 C．做曲线运动的物体速度方向保持不变 D．曲线运动一定是变速运动 ３．一智能巴士在水平公路上转弯,沿曲线由M 点驶向 N 点,且速度逐渐增大,如图分别画 出了该巴士转弯时所受的合力F,其中可能 正确的是 (　　 ) ４．关于物体的运动,以下说法中正确的是 (　　 ) A．物体在恒力作用下,一定做直线运动 B．物体在受到与速度成一定角度的力作用 下,一定做曲线运动 C．物体在变力作用下,一定做曲线运动 D．物体在变力作用下,不可能做直线运动 ５．运动员出 色表现的 背 后,不 仅有自身 努力的付出,也有科技的加持．利用风洞实 验室为运动装备风阻性能测试和运动姿态 风阻优化在我国已大量运用在各类比赛项 目中,帮助运动员提高成绩．为了更加直观 的研究风洞里的流场环境,我们可以借助丝 带和点燃的烟线辅助观察,如图甲所示．在 某次实验中获得一重力可忽略不计的烟尘 颗粒做曲线运动的轨迹,如图乙所示,下列 说法中正确的是 (　　 ) A．烟尘颗粒速度始终不变 B．烟尘颗粒一定做匀变速曲线运动 C．P 点处的加速度方向可能水平向左 D．Q 点处的合力方向可能竖直向下 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５４􀅰 ６．两端封闭的玻璃管中注满清 水,迅速将管转至图示竖直位 置,管内一个红蜡块立即以v１ ＝４cm/s的速度匀速上浮,此 时使玻璃管沿x 轴正方向移 动,当玻璃管沿x轴 (　　 ) A．匀速运动时,红蜡块的轨迹是一条曲线 B．以v２＝３cm/s速度匀速运动时,红蜡块 的速度大小是７cm/s C．以v２＝３cm/s速度匀速运动,２s内红蜡 块的位移大小是１０cm D．由静止开始做a＝４cm/s２ 的匀加速运动 时,红蜡块的轨迹是一条直线 ７．关于相互垂直的一个匀速直线运动和一个 匀加速直线运动的合运动,下列说法正确 的是 (　　 ) A．一定是曲线运动 B．可能是直线运动 C．运动的方向不变 D．速度一直在变,是变加速运动 ８．某同学回到家跟自己读 初一的妹妹玩游戏,让自 己的妹妹找来一张白纸、 一支铅笔、一把直尺,他 跟妹妹说“你用铅笔沿直 尺(直尺平行于ab)向右匀速运动,而我会 将白纸沿ca方向向上加速运动”,请你判断 下列哪张图是该同学妹妹在白纸上留下的 痕迹 (　　 ) ９．如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆 向上运动,其vＧt 图像如图乙所示,同时人 顶着杆沿水平地面运动的xＧt 图像如图丙 所示．若以地面为参考系,下列说法正确 的是 (　　 ) A．猴子的运动轨迹为直线 B．猴子在０~２s内做匀变速曲线运动 C．t＝０时猴子的速度大小为８m/s D．猴子在０~２s内的加速度大小为４２m/s２ １０．(多选)在光滑平面上的一运 动质点以速度v 通过原点 O,v与x 轴成α 角(如图所 示),与此同时,质点上加有 沿x轴正方向的恒力Fx 和沿y 轴正方向 的恒力Fy,则 (　　 ) A．因为有Fx,质点一定做曲线运动 B．如果Fy＞Fx,质点向y轴一侧做曲线运动 C．如果Fy＝Fxtanα,质点做直线运动 D．如果Fy＜Fxtanα,质点偏向x 轴一侧 做曲线运动 １１．在一光滑水平面内建立平面直角坐标系, 一物体从t＝０时刻起,由坐标原点O(０, ０)开始运动,其沿x轴和y 轴方向运动的 速度Ｇ时间(vＧt)图像分别如图甲、乙所示, 下列说法正确的是 (　　 ) A．前２s内物体沿x轴做匀速直线运动 B．２~４s内物体做匀加速直线运动 C．４s末物体的坐标为(４m,４m) D．４s末物体的坐标为(６m,２m) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰６４􀅰 二、非选择题 １２．某研究性学习小组进行了如下实验:如图 所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满 清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R (R 视为质点)．将玻璃管的开口端用橡胶 塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R 从 坐标原点以速度v０＝３cm/s匀速上浮的 同时玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的 匀加速直线运动． (１)同学们测出某时刻R 的坐标为(４cm, ６cm),此时R 的速度大小为　　　cm/s, R 的加速度大小为　　　　cm/s２． (２)R 在上升过程中运动轨迹的示意图是 　　 　． １３．某飞行器在飞行时,它的航线方向要严格地 从东到西,如果飞行器的速度是１６０km/h,风 从南面吹来,风的速度为８０km/h,那么: (１)飞行器应朝哪个方向飞行? (２)如果所测地区长达８０ ３km,飞行器飞 过所测地区所需时间是多少? 　　如图所示,中学生在雨中 打伞行走,从物理学可知当 雨滴垂直落在伞面上时人 淋雨最少,若雨滴在空中以 ２m/s的速度竖直下落,而 学生打着伞以１􀆰５m/s的 速度向西走,则该学生少淋雨的打伞(伞柄 指向)方式为(sin３７°＝０􀆰６,cos３７°＝０􀆰８) (　　 ) 乒乓球进不了球门的原因探究 　　某趣味物理实验中, 在 水 平 桌 面 上 从 桌 子 的 一个角 A 向B 发射一个 乒乓球,一同学在桌边试 着用 一 支 吹 管 将 球 由 B 处吹进球门C,如图所示． 该同学将吹管对准C用力吹,但球总是进不了 球门．原因是由于乒乓球开始时沿AB 方向运 动,而吹管位于BC 直线上,则当球到达B 处 后将得到一个沿BC 方向的分速度,但由于乒 乓球已经具有AB 方向的分速度,所以无法进 入C点处的球门．若想将乒乓球吹进球门,吹 管吹气方向应介于BA 方向和BC 方向之间． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰７４􀅰