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曲线运动、运动的合成与分解
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名师点津。
一、选择题
1.理解曲线运动的特点
1.关于曲线运动,有下列说法,其中正确的是
(
A.曲线运动一定是变速运动
与物体做曲线运动的
B.曲线运动一定是匀速运动
条件
C.在平衡力作用下,物体可以做曲线运动
D.在恒力作用下,物体不可以做曲线运动
(1)曲线运动的特点
2.2025年3月21日至23日第76届世界一级方程式锦标赛中国大奖赛在
上海国际赛车场举办.假如某赛车在弯道上高速行驶时突然后轮脱离赛
①在曲线运动中,质点在
车,关于脱离赛车后的车轮的运动情况,以下说法正确的是
(
某一点的瞬时速度方向
是曲线上该点的切线方
向,即曲线运动中速度的
A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动
B.沿着与弯道垂直的方向飞出
方向是时刻改变的,所以
C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道
曲线运动为变速运动,
D.上述情况都有可能
3.关于合运动、分运动的说法,正确的是
②做曲线运动的物体,一
A.合运动的位移为分运动位移的矢量和
B.合运动的位移一定比其中的一个分位移大
定具有加速度,即合外力
C.合运动的速度一定比其中的一个分速度大
不为零
D.合运动的时间一定比分运动的时间长
4.如图所示,一小球在光滑水平桌面上做匀速运动,若沿桌
③做曲线运动的物体所
面对小球施加一个恒定外力,则小球一定做
()
受的合外力指向轨迹弯
A.直线运动
B.曲线运动
C.匀变速运动
D.匀加速直线运动
曲的内侧,即物体的运动
5.如图,篮球沿优美的弧线穿过篮筐,图中能正确表示篮
轨迹必定在速度方向与
球在相应点速度方向的是
()
A.1
B.2
所受合外力方向之间.
C.3
D.v4
(2)物体做曲线运动的
6.子弹以v=1000m/s的速度斜向上射出,速度方向与水平方
向的夹角为60°,如图所示.若将该速度分解到水平方向z和
条件
竖直方向,y,则水平方向z的大小为
()
当物体所受合力的方向
A.0
B.500m/sC.500√3m/sD.1000m/s
人60°
与它的速度方向不在同
7.如图所示,红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升,速度
为o.若在红蜡块从A点开始匀速上升的同时,玻璃管从AB位置由静止
一直线上时,物体做曲线
开始水平向右做匀加速直线运动,加速度大小为α,则红蜡块的实际运动
运动.
轨迹可能是图中的
[说明]做曲线运动的
B
物体在任何时刻所受的
D
合力都不为零,不受力
a
(或合外力为零)的物体
A.直线P
B.曲线Q
C.曲线R
D.无法确定
不可能做曲线运动,
28
8.如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知、
2.研究曲线运动的
在B点时的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是
(
方法:运动的合成
A.D点的速率比C点的速率大
B.A点的加速度与速度的夹角小于90°
与分解
C.A点的加速度比D点的加速度大
(1)运动的合成包
D.从A到D加速度与速度的夹角先增大后减小
9.小船要渡过一条河流,渡河时小船垂直对岸划行.若小船划至河中间时,河水流
括位移、速度和加
速忽然增大,则实际渡河时间与预定时间相比,将
(
A.增长
B.不变
C.缩短
D.无法确定
速度的合成,按平
10.(多选)举行“联合利剑”演习,是捍卫国家主权和领土完整的必要行动.如图火
炮系统正在发射炮弹,炮弹在空中的飞行轨迹可简化成如图所示,不计空气阻
行四边形定则进行
力,以下说法正确的是
(
)
合成
(2)运动的分解一
般按实际“效果”分
A.炮弹在空中做匀变速曲线运动
B.炮弹在最高点的动能为0J
解,通常情况下,物
C.炮弹能够上升的最大高度h由发射速度0的竖直分量决定,与水平分量
无关
体的实际运动是合
D.炮弹能否击中目标仅由发射速度0大小决定,与发射角度0无关
二、填空题
运动,分解时遵循
11.跳伞员在降落伞打开一段时间后,在空中做匀速运动.若跳伞员在无风时竖直
平行四边形定则.
匀速下落,着地速度大小是4.0m/s.现有正东方向水平吹来的风,风速大小是
3.0m/s,则跳伞员着地时的速度大小是
m/s.
3.合运动的性质和
12.小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一
条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平
B
轨迹的判定
桌面上从同一位置以相同初速度0运动,得到不
0
二
A
同轨迹.图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹,磁铁
合运动的性质和轨
放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是
(填轨迹字母代号).实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向
迹由合初速度和合
(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动.
加速度共同决定,
三、解答题
13.如图为一架直升机运送物资.该直升机A用长度足够长的悬
若合初速度与合加
索(其重力可忽略)系住一质量m=50kg的物资B.直升机A
和物资B以v=10m/s的速度一起沿水平方向匀速运动,某
速度方向在同一条
时刻开始将物资放下,在t=5s时间内,物资在竖直方向上移动
的距离按y=22(单位:m)的规律变化.求:
直线上,物体做直
(1)在t=5s时间内物资位移大小;
线运动;若两者不
(2)在t=5s末物资的速度大小.
在同一直线上,物
体做曲线运动.物
体的合运动是否为
匀变速运动由合加
速度是否为恒量来
确定
299.D设洒水车的总质量为M,原来匀速时F幸=F:=
k·Mg,洒水后M减小,阻力减小,由牛顿第二定律得:
F一kMg=a-待-g,可见a随M的或小百增
大,洒水车做变加速运动,只有D正确,
10.D
11.解析:在电梯加速下降的过程中,由牛顿第二定律知:
N一mg=ma,乘客所受的支持力N小于乘客的重力,乘
客处于失重状态.
答案:小于失重
12.0.5010.5
13.解析:(1)根据运动学公式v=at
电梯的加速度a==号m/s2=2m/s2
t
(2)设电梯对人的支持力为F,由牛顿第二定律得:
F-mg=ma
F=m(g+a)=600N
由牛顿第三定律可知:
在电梯上升过程中人对电梯底板压力的大小为600N
答案:(1)2m/s2(2)600N
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1.A
2.C赛车沿弯道行驶,任一时刻赛车上任何一点的速度方
向都是赛车运动的曲线轨迹上对应,点的切线方向.被甩
出的后轮的速度方向就是甩出点所在轨迹的切线方向.
所以选项C正确
3.A
4.C一小球在光滑水平桌面上做匀速运动,若沿桌面对小
球施加一个恒定外力,当物体所受的合力与速度方向在
同一条直线上,做直线运动,不在同一条直线上,做曲线
运动.由牛顿第二定律可知,加速度的大小与方向不变,
物体做匀变速运动
5.C依据曲线运动特征可知:物体做曲线运动时,任意时
刻的速度方向是曲线上该点的切线方向上,所以图中能
正确表示篮球在相应点速度方向的只有3,故C正确.
6.B对v向x轴和y轴进行正交分解,在x轴上的分量
为:℃z=vcos60°=1000×0.5m/s=500m/s,选项B正
确,A、C、D错误.
7.B红蜡块同时参与了竖直向上的匀速直线运动和水平
向右的匀加速直线运动,合运动的初速度沿竖直向上而
加速度方向沿水平向右,根据物体做曲线运动条件及曲
线运动速度方向沿轨迹切线方向可知,故轨迹为曲线Q.
8.A质点做匀变速曲线运动,合力的大小、方向均不变,加
速度不变,故C错误;由B点速度与加速度相互垂直可
知,合力方向与B点切线垂直且向下,故质点由C到D
过程,合力方向与速度方向的夹角小于90°,速率增大,A
一7
正确;A点的加速度方向与过A点的切线(即速度方向)
夹角大于90°,B错误;从A到D加速度与速度的夹角一
直变小,D错误,
9.B假若河水不流动,小船在静水中将垂直对岸划行;假
如小船不划行,小船将随河水一起向下游漂动.以上这两
个运动具有独立性,即无论河水是否流动、无论河水流动
速度大小如何,小船在垂直河岸方向上的分运动总不受沿
河水流动方向上分运动的影响.因而河水流速的忽然增大不
影响小船在垂直河岸方向分运动时间,小船渡河时间不变
(但注意:小船运动轨迹、到达对岸地,点会变化)
10.ACA.炮弹在空中的加速度为重力加速度,初速度与
加速度方向不相同,做匀变速曲线运动,故A正确;B.炮
弹在最高点具有水平方向的速度,动能不为零,故B错
误;C炮弹能够上升的最大高度为A=0s1n,由发射
速度0的竖直分量决定,与水平分量无关,故C正确;
D.炮弹做斜抛运动,运动时间为L=2sin日,
,炮弹的射
g
程为x=6tcos0=2uo2sin0cos0_2sin20
炮弹能否
g
击中目标由发射速度0和发射角度日共同决定,故D错误.
11.解析:由速度的合成可知合速度的大小为v=√Jf十吃=
5.0m/s.
答案:5.0
12.解析:磁体对钢珠有相互吸引力,当磁铁放在位置B时,
钢珠运动过程中受到磁体的吸引,小钢珠逐渐接近磁
体,所以其运动轨迹是c;实验表明,当物体所受合外力
的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线
运动.
答案:c不在
13.解析:(1)由y=2t2
可知t=5s内
y=50m
x=ut=50 m
因此s=√x2+y2=50√2m=70.7m.
(2)由y=2t2
可知a=4m/s2
t=5s时,oy=at=20m/s
vx=0=10m/s
5=√/2+=105m/s=22.4m/s.
答案:(1)70.7m(2)22.4m/s
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1.B2.C
3.DA.平抛运动的加速度不变,做匀变速曲线运动,故A
正确.B.平抛运动的加速度不变,方向竖直向下,速度变
化量的方向与加速度的方向相同,所以任何时间内速度