第6课 曲线运动 运动的合成与分解-【提分宝典】2026年新高考物理一轮全考点普查与练习
2025-03-16
|
17页
|
56人阅读
|
4人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | 抛体运动 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 7.48 MB |
| 发布时间 | 2025-03-16 |
| 更新时间 | 2025-03-16 |
| 作者 | 北京今晚时间传媒科技有限公司 |
| 品牌系列 | 提分宝典·高考一轮全考点普查随堂课后练 |
| 审核时间 | 2025-03-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51042372.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第6课 曲线运动 运动的合成与分解
普查与练习6 曲线运动 运动的合成与分解
1.物体做曲线运动的条件
a.根据F合与v是否共线判断物体的运动方式
(1)(多选)(2026改编题,4分)一个质点受两个互成锐角的恒力F1和F2作用,由静止开始运动,若运动过程中保持二力方向不变,但F1突然增大到F1+ΔF,则质点以后( )
A.一定做匀变速直线运动
B.在相等时间内速度的变化一定相等
C.可能做匀速直线运动
D.可能做变加速曲线运动
E.一定做匀变速曲线运动
(1)答案:BE
解析:质点的初速度为零,在F1、F2的合力F合1作用下沿合力方向做直线运动;F1突然增大为F1+ΔF,合力的大小、方向都发生了改变,由F合1变为F合2,如图所示。此时合力方向不再与速度的方向在同一条直线上,所以此后质点将做曲线运动,故A项、C项均错误。由于F1+ΔF、F2都是恒力,则合力F合2也是恒力,由牛顿第二定律可知,质点的加速度为定值,所以在相等的时间内速度的变化一定相等,质点做匀变速曲线运动,故B项、E项均正确,D项错误。
b.根据F合指向物体运动轨迹凹侧判断合力的方向
(2)(2023全国乙真题,6分)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是( )
(2)答案:D
解析:小车做曲线运动,所受合力指向曲线轨迹的凹侧,故A项、B项均错误。小车沿轨道从左向右运动,动能一直增加,则速度一直增加,即小车做加速运动,因此合力与速度方向夹角为锐角,故C项错误,D项正确。
2.运动的合成与分解的应用
a.利用分运动的独立性特点分析问题
(3)(多选)(2024安徽真题,5分)一倾角为30°足够大的光滑斜面固定于水平地面上,在斜面上建立Oxy直角坐标系,如图(a)所示。从t=0开始,将一可视为质点的物块从O点由静止释放,同时对物块施加沿x轴正方向的力F1和F2,其大小与时间t的关系如图(b)所示。己知物块的质量为1.2 kg,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。则( )
图(a) 图(b)
A.物块始终做匀变速曲线运动
B.t=1 s时,物块的y坐标值为2.5 m
C.t=1 s时,物块的加速度大小为5 m/s2
D.t=2 s时,物块的速度大小为10 m/s
(3)答案:BD
解析:根据图像可得F1=4-t(N),F2=3t(N),故两力的合力为F=4+2t(N),物块在y方向受到的力始终为mgsin 30°,x方向的力在改变,合力在改变,则物块做的不是匀变速曲线运动,故A项错误。物块沿y方向的加速度为ay==5 m/s2,则t=1 s时,物块的y坐标值为y=ayt2=2.5 m,故B项正确。t=1 s时,F=6 N,此时物块沿x方向的加速度为ax==5 m/s2,合加速度大小为a== m/s2=5 m/s2,故C项错误。t=2 s时,沿x方向,对物块根据动量定理有Ft=mvx-0,根据F-t图线与t轴所围面积表示冲量大小,解得vx=10 m/s,此时y方向速度为vy=ayt=10 m/s,则此时物块的速度大小为v==10 m/s,故D项正确。
b.利用运动的合成与分解的思想合理选择分解方向进行解题
(4)(广东模拟,4分)甲、乙两个同学打乒乓球,某次动作中,甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角,乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角,如图所示。设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直,且乒乓球每次击打球拍前、后的速度大小相等,不计空气阻力,则乒乓球击打甲的球拍的速度v1与乒乓球击打乙的球拍的速度v2之比为( )
A. B. C. D.
(4)答案:C
解析:将乒乓球的运动沿竖直方向和水平方向分解,因乒乓球在空中运动时水平方向不受力,因此水平方向做匀速直线运动,速度不变。在甲处有v1x= v1sin 45°,在乙处有v2x= v2sin 30°。因v1x=v2x,则==,故C项正确,A项、B项、D项均错误。
(5)(安徽高三专题练习,4分)如图所示,倾角为θ的斜面足够长,小球以大小相等的初速度从同一点向各个方向抛出,则关于小球落到斜面上所用的时间,下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A. 小球竖直向下抛,所用时间最短
B.小球垂直斜面向下抛出用时最短
C.小球水平向左抛出用时最长
D.小球竖直向上抛出用时最长
(5)答案:B
解析:将小球的运动沿斜面方向和垂直斜面方向分解,如图所示,可以看出小球垂直斜面向下抛出用时最短,小球垂直斜面向上抛出用时最长,故B项正确,A项、C项、D项错误。
c.利用分运动的性质判定合运动的性质
(6)(陕西安康模拟,4分)在xOy直角坐标平面上运动的质点,t=0时位于x轴上。该质点在x轴方向的位移—时间图像如图(a)所示,其在y轴方向运动的速度—时间图像如图(b)所示,则( )
图(a) 图(b)
A.该质点做直线运动
B.质点的加速度大小为2 m/s2
C.t=2.0 s时,质点的速度大小为5 m/s
D.t=2.0 s时,质点在xOy平面的位置坐标为(4 m,4 m)
(6)答案:B
解析:由图(a)可知,质点沿x轴方向的分运动为匀速直线运动,分速度为vx==-2 m/s,质点沿y轴方向做匀减速直线运动,加速度为a==-2 m/s2,可知质点做曲线运动,故A项错误。质点的加速度大小为2 m/s2,故B项正确。t=2.0 s时,质点沿y轴方向的分速度为vy=4 m/s,质点的速度大小为v==2 m/s,故C项错误。t=2.0 s时,由图(a)可知质点的x坐标为x=4 m,0~2 s内质点沿y轴方向通过的位移为y=vy0t+at2=12 m,则t=2.0 s时,质点在xOy平面的位置坐标为(4 m,12 m),故D项错误。
(7)(湖北武汉三模,4分)如图所示,水平传送带甲和乙相互垂直且等高,正常工作时都匀速运动,速度大小分别为v甲、v乙,将工件(视为质点)轻放到传送带甲上,并平稳地传送到传送带乙上。两传送带正常工作时,对其中一个工件A在传送带乙上留下的痕迹,下图中可能正确的是( )
(7)答案:D
解析:传送带正常工作时匀速运动,工件滑上传送带乙后,受到的合力即摩擦力,方向与其相对传送带乙的速度方向相反,因此工件相对传送带乙向右下方做匀减速直线运动,在传送带乙上留下的痕迹为直线,故D项正确。
3.运动的合成与分解的特例
a.利用速度的合成与分解解决渡河问题
(8)(多选)(2026改编题,4分)如图所示,有一条两岸平直、河水均匀向右流动、流速恒为3 m/s的大河,河宽为80 m。甲、乙、丙三人各自驾船渡河,三人过河时船在静水中的速度依次为4 m/s、4 m/s、2 m/s。已知在过河的过程中,甲的船头始终与河岸垂直,乙的轨迹与两河岸垂直,丙以最小的位移到达河对岸。三人最终到达了河对岸的同一点P。对于三人从出发至到达河对岸的过程,以下说法正确的是( )
A.出发时,三个人从左到右的位置依次是甲、丙、乙
B.出发时,三个人从左到右的位置依次是丙、甲、乙
C.甲、乙、丙三人的位移之比为5∶4∶6
D.甲、乙、丙三人过河时间之比为3∶4∶6
(8)答案:BC
解析:甲的船头始终与河岸垂直,其轨迹如图(a)所示,甲到达对岸的时间t甲==20 s,甲在沿河岸方向的位移x甲水=v水t甲=60 m,因此甲的位移x甲==100 m;乙的运动轨迹始终与河岸垂直,如图(b)所示,因此乙的位移 x乙=d=80 m ,设其船头方向与河岸的夹角为α,则有v水 = v乙cos α,垂直于河岸的分速度 vy= v乙sin α,解得vy= m/s,其过河时间t乙== s;因丙的船速小于水速,因此小船向下游漂移,当丙过河位移最小时,设其船头方向与河岸的夹角为θ,如图(c)所示,船的最短航程为 x丙==d=120 m,其实际速度为v实== m/s,渡河时间为t丙==24 s。综上可知x甲∶
x乙∶x丙=100 m∶80 m∶120 m=5∶4∶6,故C项正确。三人的渡河时间t甲∶t乙∶t丙=20 s∶ s∶24 s=∶4 ∶6 ,故D项错误。由于三人到达河对岸时在同一地点,由三人的位移关系可知,出发时,三人从左到右的位置依次为丙、甲、乙,如图(d)所示,故B项正确,A项错误。
图(a) 图(b)
图(c) 图(d)
b.利用速度的合成与分解解决关联速度问题
(9)(2026改编题,3分)在以下四种情境中,下列叙述错误的是( )
图(a) 图(b)
图(c) 图(d)
A.在图(a)中,以恒定速度v拉动细绳末端,滑块经过A、B两点时,角度β由30°增大到45°,其经过A、B两点时的速度大小之比为∶3
B.在图(b)中,以恒定速率v拉绳,小船向左做加速运动
C.在图(c)中,当β=37°时,v1∶v2=3∶4
D.在图(d)中,半圆柱体以速度v向右匀速运动,杆同半圆柱体接触点和柱心的连线与竖直方向的夹角为β时,竖直杆向上的运动速度为v sin β
(9)答案:D
解析:在A项的情境中,滑块经过A点时对速度进行分解,如图(a)所示,则滑块经过A点时的速度为vA==,同理,滑块经过B点时的速度vB==v,滑块经过A、B两点时的速度大小之比为vA∶vB=∶3,故A项正确,不符合题意。在B项的情境中,船的速度为合速度,对船的速度进行分解,如图(b)所示,沿绳方向的分速度v=v船cos β, 则v船=,β增大,v船增大,小船做加速运动,故B项正确,不符合题意。在C项的情境中,v1在沿杆方向的分量为v1∥=v1cos β,v2在沿杆方向的分量为v2∥=v2sin β,而v1∥=v2∥,当β=37°时,v1∶v2=3∶4,故C项正确,不符合题意。在D项的情境中,杆的实际速度是接触点沿切线方向的速度与半圆柱体速度的合速度,如图(c)所示,v杆=v tan β,故D项错误,符合题意。
图(a) 图(b) 图(c)
随堂普查练6
1.(多选)(2026汇编题,4分)下列说法正确的是( )
A.物体做速率逐渐增加的直线运动时,其所受合力的方向一定与速度方向相同
B.物体做变速率曲线运动时,其所受合力的方向一定改变
C.物体做曲线运动时,速度方向不断发生变化,速度大小不一定发生变化
D.对做匀速直线运动的物体施加一恒力后,该物体单位时间内速率变化量总相同
E.物体做曲线运动时,其在某一点的速度方向沿该点的切线方向
F.物体在变力作用下,一定做曲线运动
G.只要两个分运动为直线运动,合运动一定是直线运动
1.答案:ACE
解析:已知物体做直线运动,说明合力与速度共线,又知速率逐渐增加,故其所受合力的方向一定与速度方向相同,故A项正确。物体做变速率曲线运动时,其所受合力的方向不一定改变,如做平抛运动的物体受重力,为恒力,故B项错误。曲线运动的速度方向一定是时刻变化的,若合力方向总是与速度方向垂直,如匀速圆周运动,速度大小不变,故C项正确。对做匀速直线运动的物体施加一恒力,若该恒力与物体速度方向不共线,物体开始做匀变速曲线运动,则物体在单位时间内速度变化量相同,速率变化量不同,如平抛运动,故D项错误。曲线运动中物体的速度方向沿曲线在这一点的切线方向,故E项正确。物体受变力的作用,但力的方向可以与速度的方向共线,此时物体仍然做直线运动,故F项错误。两个分运动是直线运动,合运动不一定是直线运动,比如平抛运动,故G项错误。
2.(2023辽宁真题,4分)某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
2.答案:A
解析:篮球在空中做曲线运动,合力指向轨迹的凹侧,故A项正确,B项、C项、D项均错误。
3.(湖北武汉模拟,4分)在光滑的水平面上,一滑块的质量m=2 kg,在水平面上恒定外力F=4 N(方向未知)作用下运动,如图所示为滑块在水平面上运动的一段轨迹。滑块过P、Q两点时速度大小均为v=5 m/s,滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角α=37°,sin 37°=0.6。下列说法正确的是( )
A.水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角
B.滑块从P运动到Q的时间为6 s
C.滑块从P运动到Q的过程中速度最小值为5 m/s
D.P、Q两点连线的距离为12 m
3.答案:D
解析:滑块经过P、Q两点时的速度大小相等,因此恒定外力做功为0,即恒力F与PQ连线垂直,又恒力F指向轨迹的凹侧,故恒力F垂直PQ连线斜向下,故A项错误。把滑块的速度分解在沿力F和垂直力F两个方向上,沿力F(垂直PQ)方向上滑块先做匀减速后做匀加速直线运动,垂直力F(沿PQ)方向上滑块做匀速直线运动。在垂直PQ方向有a==2 m/s2,在P点有vP⊥=vsin 37°=3 m/s,当在垂直PQ方向速度减为0时,时间t==1.5 s,根据对称性,滑块从P运动到Q的时间为t′=2t=3 s,故B项错误。当垂直PQ方向速度减为零时,速度最小,此时只有PQ方向的速度 v′=vcos 37°=4 m/s,故C项错误。沿PQ方向上物块做匀速直线运动,有xPQ=v′t′=12 m,故D项正确。
4.(多选)(2024江西真题,6分)一条河流某处存在高度差,小鱼从低处向上跃出水面,冲到高处。如图所示,以小鱼跃出水面处为坐标原点,x轴沿水平方向,建立坐标系,小鱼的初速度为v0,末速度v沿x轴正方向。在此过程中,小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平位置x、竖直位置y、水平方向分速度vx和竖直方向分速度vy与时间t的关系,下列图像可能正确的是( )
A B
C D
4.答案:AD
解析:小鱼在运动过程中只受重力作用,则小鱼在水平方向上做匀速直线运动,即vx为定值,水平位移x=vxt,故A项正确,C项错误。小鱼在竖直方向上做竖直上抛运动,则y=vy0t-gt2,vy=vy0-gt,且达到最高点时竖直方向的速度为0,故B项错误,D项正确。
5.(2026改编题,4分)甲、乙两船在宽为d,水速恒定为v的河中渡河,甲船用最短时间从渡口向对岸开去,此时甲船在静水中航行的速度为v1,所用时间为t1;乙船用最短航程渡河,从同一渡口相同位置向对岸开去,此时乙船在静水中航行的速度为v2,所用时间为t2,结果甲、乙两船恰好抵达对岸的同一地点,则( )
A.甲船所用时间t1=
B.乙船所用时间t2=
C.乙船在静水中航行的速度和水速的关系为v2>v
D.两船在静水中航行的速度v2>v1
E.两船渡河所用时间之比=
5.答案:E
解析:甲船渡河时间最短,船头与河岸垂直,所用时间t1=,故A项错误。依题意作图(如图),乙船渡河时船的航程最短,船头方向与合速度方向垂直,船速方向不是指向河对岸,则渡河时间t2=,故B项错误。当船速大于水速时,船若要以最短航程渡河,需使船的合速度垂直于河岸,即船的渡河位移为河宽d,由题意知,甲、乙两船航行的位移相同,故判定乙船的船速小于水速,故C项错误。两船渡河的位移相同,则合速度方向相同,由图中几何关系易知v==,则v1>v2,故D项错误。两船的位移相同,则渡河时间之比等于两船合速度之反比,即===,故E项正确。
6.(北京朝阳区模拟,3分)物体A穿在竖直杆上,人以速度v0竖直向下匀速拉绳,当物体A到达如图所示位置时,绳与竖直杆之间的夹角为θ,此时物体A运动速度大小是( )
A.v0sin θ B.v0cos θ C. D.
6.答案:D
解析:将A的速度分解为沿绳子方向的速度和与绳子垂直方向的速度,如图所示,则有vA cos θ=v绳=v0,解得vA=,故D项正确。
7.(湖北襄阳五中二模,4分)往复式活塞压缩机简图如图所示,圆盘与活塞通过铰链A、B连接在轻杆两端,左侧活塞被轨道固定,只能在AO方向运动。圆盘绕圆心O做角速度为ω的匀速圆周运动。已知OB距离为r。AB杆长L>2r,则( )
A.当杆长不变时,若OB距离变大,活塞运动的范围变小
B.当OB距离不变时,杆长L越大,活塞运动的范围越大
C.当OB垂直于AO时,活塞速度为ωr
D.当OB垂直于AB时,活塞速度为ωr
7.答案:C
解析:活塞到圆心O的最远距离为s1=L+r,最近距离为s2=L-r,活塞运动范围长度是Δs=s1-s2=2r,即Δs与杆长L无关,与r成正比,当杆长不变时,若OB距离变大,活塞运动的范围变大,故A项、B项均错误。铰链B的线速度大小为vB=ωr,当OB垂直于AO时,如图(a)所示,此时vA和vB均向左,且二者沿杆方向的分速度相同,设杆与AO夹角为θ,则vB cos θ=vA cos θ,解得vA=vB=ωr,即当OB垂直于AO时,活塞速度为ωr,故C项正确。当OB垂直于AB时,如图(b)所示,此时铰链B的速度沿杆方向,且有vB=ωr,设杆与AO夹角为α,则vA==,故D项错误。
图(a) 图(b)
课后提分练6 曲线运动 运动的合成与分解
A组(巩固提升)
1.(经典题,3分)塔式起重机模型如图所示,小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动,同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起,下列选项中能大致反映Q运动轨迹的是( )
A B C D
1.答案:B
解析:物体Q相对于地面在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀加速直线运动,其合运动是曲线运动。根据牛顿第二定律可知,物体Q所受合外力竖直向上,且合外力指向物体Q运动轨迹的凹侧,故B项正确。
2.(2026改编题,4分)如图所示,静止在光滑水平面上的小球的质量m=0.5 kg,给小球一个初速度,大小为v0=5 m/s,同时对小球施加一与水平面平行的恒力F,大小为1.5 N,方向与v0的夹角θ=127°,以此为零时刻开始计时,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。则小球的速度最小时运动的时间为( )
A. s B.1 s C. s D. s
2.答案:B
解析:如图所示,将小球的运动沿恒力F的方向和垂直于恒力F的方向分解,小球在垂直于恒力F的方向上做匀速直线运动,在平行于恒力F的方向上做匀减速直线运动,加速度为a==3 m/s2,沿平行于恒力F方向的分速度为0时,小球的速度最小,时间为t===1 s,故B项正确。
3.(经典题,3分)根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置。但实际上,赤道上方200 m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6 cm处。这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大小成正比。现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”水平向西,则小球( )
A.到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零
B.到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零
C.落地点在抛出点东侧
D.落地点在抛出点西侧
3.答案:D
解析:将此物体的运动分解成水平方向与竖直方向。小球在竖直方向减速上升,到最高点后加速下降,所以小球上升阶段受到逐渐减小的水平向西的力,下降阶段受到逐渐增大的水平向东的力,小球在水平方向向西先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动。在整个运动过程中,水平方向的速度方向一直向西,所以落地点在抛出点西侧,故C项错误,D项正确。在最高点时,竖直方向速度为0,水平方向受力为零、加速度为零、速度不为零,故A项、B项均错误。
4.(多选)(经典题,4分)民族运动会上有一骑射项目如图所示,运动员骑在奔跑的马上,弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的箭速度为v2,跑道离固定目标的最近距离为d。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则( )
A.运动员放箭处离目标的距离为
B.运动员放箭处离目标的距离为
C.箭射到固定目标的最短时间为
D.箭射到固定目标的最短时间为
4.答案:BC
解析:箭射到固定目标,在垂直跑道方向的位移为d,而箭在垂直跑道方向的最大速度为v2,因此箭射到固定目标的最短时间为,此时v2垂直于v1,并且v1、v2的合速度方向指向目标,故C项正确,D项错误。当箭射到固定目标时,沿跑道方向位移x=v1t=v1·,因此运动员放箭处离目标的距离为==,故A项错误,B项正确。
5.(广东肇庆三模,3分)随着科技的进步,农村和偏远山区也已经开始用无人机配送快递,如图(a)所示。无人机在0~5 s内的飞行过程中,其水平、竖直方向速度vx、vy与时间t的关系图像分别如图(b)、(c)所示,规定竖直方向向上为正方向。下列说法正确的是( )
图(a) 图(b) 图(c)
A.0~2 s内,无人机做匀加速直线运动
B.2~4 s内,无人机做匀减速直线运动
C.t=4 s时,无人机运动到最高点
D.0~5 s内,无人机的位移大小为9 m
5.答案:C
解析: 0~2 s内,无人机在水平方向做匀加速运动,在竖直方向也做匀加速运动,但初速度沿水平方向,合加速度与速度方向有夹角,因此,无人机做匀加速曲线运动,故A项错误。2~4 s内,无人机在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀减速直线运动,则合运动为匀变速曲线运动,故B项错误。0~4 s内,竖直方向速度一直为正,即一直向上运动,4 s后向下运动,则t=4 s时无人机运动到最高点,故C项正确。由图(b)、(c)中图线与时间轴围成的面积知,0~5 s内,无人机的水平位移为9 m,竖直位移为1.75 m,则合位移大于9 m,故D项错误。
6.(2023江苏真题,4分)达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验:一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动,沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力,则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是( )
6.答案:D
解析:设罐子向右运动的加速度为a,漏出的沙子相对罐子做初速度为0、加速度为a′=的匀加速直线运动,相对加速度方向与水平方向的夹角θ满足tan θ=,因此空中沙子沿倾斜直线排列,故D项正确。
B组(冲刺满分)
7.(多选)(2026汇编题,4分)小船横渡一条两岸平行的河流,水流速度与河岸平行,船相对于静水的速度大小不变,且船头始终垂直指向河岸,小船的运动轨迹如图虚线所示。则小船在此过程中( )
A.做匀变速运动
B.越接近河岸,水流速度越大
C.各处的水流速度大小相同
D.所受合力方向平行于河岸
E.渡河的时间随水流速度变化而改变
F.无论水流速度是否变化,这种渡河方式耗时均最短
7.答案:DF
解析:船相对于静水的速度大小不变,且船头始终垂直指向河岸,船在垂直河岸方向做匀速运动,即船在垂直河岸方向上的合力为零。水流速度与河岸平行,则平行河岸方向受到水流的作用,因此小船所受合力方向平行于河岸,故D项正确。合力指向曲线运动轨迹凹侧,根据牛顿第二定律,小船先具有向下游的加速度,后具有向上游的加速度,因此加速度是变化的,故A项错误。小船的速度方向沿轨迹的切线方向,根据轨迹可知,小船的速度方向与垂直河岸方向的夹角先增大再减小,而小船沿垂直河岸方向的速度大小不变,因此水流是先加速后减速,即越接近河岸水流速度越小,故B项、C项均错误。v水不产生过河效果,过河时间仅由垂直于河岸的速度v⊥决定。船头始终垂直指向河岸渡河耗时最短,故E项错误,F项正确。
8.(2026改编题,4分)如图所示,将楔形木块B放在光滑水平面上靠墙边处并用手扶着,然后在木块和墙面之间放入一个小球A,楔形木块的倾角为θ,放手让小球和木块同时由静止开始运动,某时刻二者的速度分别为vA和vB,此时小球A未落到水平面上,则( )
A.vA=vB
B.=tan θ
C.=
D.无法确定vA和vB的大小关系
8.答案:B
解析:因为小球球心到斜面的距离不变,所以小球的速度vA和木块的速度vB在垂直于接触面的方向上的分速度相等,即vA cos θ=vB sin θ,即=tan θ,故B项正确。
9.(多选)(湖南二模,4分)快递公司常常利用传送带来分拣快递物品。某段传送带的俯视图如图所示,水平传送带以恒定速度v1=1.4 m/s向右匀速运动,一质量为3 kg的物品以速度大小v2=3 m/s、方向水平且与垂直传送带方向成θ=37°角偏向左侧冲上传送带,并不冲出传送带。物品与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5,物品可视为质点,取重力加速度g=10 m/s2,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,下列说法正确的是( )
A.物品在传送带上滑行的时间为0.8 s
B.物品冲上传送带,在相对传送带静止前相对地面做直线运动
C.传送带的宽度最小为1.6 m
D.从物品滑上传送带到相对传送带静止,系统因摩擦产生的热量为24 J
9.答案:AD
解析:以传送带为参考系,则物品相对传送带的速度为v==4 m/s,物品在传送带上滑行时的加速度为a==5 m/s2,滑行时间为t==0.8 s,故A项正确。物品冲上传送带时受到摩擦力的方向与相对传送带的运动方向相反,与v2的方向不在同一条直线,因此物品相对地面做曲线运动,故B项错误。物品沿垂直传送带方向运动的位移为y=v2t cos 37°=0.96 m,则传送带的宽度最小为0.96 m,故C项错误。以传送带为参考系,设物品从滑上传送带到相对传送带静止,系统因摩擦产生的热量为Q,根据能量守恒定律得Q=mv2=24 J,故D项正确。
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。