内容正文:
专题01 曲线运动
3大高频考点概览
考点01 曲线运动的概念、条件、性质
考点02 两个独立运动的合成与分解
考点03 关联速度问题
地 城
考点01
曲线运动的概念、条件、性质
1.(24-25高一下·辽宁重点中学协作校·期中)关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体速度可能不变
B.曲线运动可能是匀变速运动
C.物体在变力作用下一定做曲线运动
D.做曲线运动时,物体的速度方向和合外力方向可能位于曲线同侧
2.(24-25高一下·吉林松原实验高级中学等校联考·期中)下列说法正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体,动能一定改变
B.做匀变速曲线运动的物体,它的动量一定在改变
C.物体在变力作用下一定做曲线运动
D.加速度不变的运动不可能是曲线运动
3.(24-25高一下·内蒙古包头第九中学等校·期中)下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A.两个直线运动的合运动可能为曲线运动
B.做曲线运动的物体的加速度可能一直为0
C.做曲线运动的物体所受的合力不可能是恒力
D.做曲线运动的物体的动能一定发生改变
4.下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A.当物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动
B.做曲线运动的物体在某一点时的加速度方向,沿曲线在该点的切线方向
C.做曲线运动的物体的速度大小可能保持不变,加速度可能始终为0
D.研究做曲线运动的物体的速度的合成与分解遵从矢量运算法则
地 城
考点02
两个独立运动的合成与分解
5.(23-24高一下·山西大同二校·月考)一质量为m=1kg的物体(视为质点)在坐标系xOy中,从坐标原点O处出发并计时开始,沿x轴方向的图像如图甲所示,沿y轴方向做初速度为0的图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.物体受到的合力大小为1N B.2s时物体沿y方向的分速度大小为m/s
C.2s时物体的速度大小为m/s D.前2s内物体的位移大小为2m
6.(24-25高一下·辽宁七校协作体·期中)在一端封闭的玻璃管内注满清水,水中放一个红色的小蜡块,用橡胶塞把开口塞紧。将玻璃管倒置,蜡块匀速上升。若蜡块匀速上升的同时,将玻璃管沿水平方向向右先做匀加速直线运动再做匀减速直线运动,蜡块的运动轨迹可能是( )
A. B.
C. D.
7.(23-24高一下·湖南岳阳平江县·期末)一只小船渡河,小船在渡河过程中船头方向始终垂直于河岸,水流速度各处相同且恒定不变。现小船相对于静水以初速度分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,运动轨迹如图所示,由此可以判断( )
A.小船沿三条不同路径渡河的时间相同
B.小船沿轨迹运动时,小船相对于静水做匀减速直线运动
C.小船沿轨迹渡河所用的时间最短
D.小船沿轨迹到达对岸的速度最小
8.(20-21高一下·四川达州·期末)如图为某校学生跑操的示意图,跑操队伍宽,某时刻队伍前排刚到达出口的B端,正在A点的体育老师准备从队伍前沿直线匀速横穿到达对面出口BC,且不影响跑操队伍,已知学生跑操的速度m/s,出口BC宽度m,则以下说法正确的是( )
A.体育老师只能沿直线AC到达出口 B.体育老师可能沿直线AD到达出口
C.体育老师的速度一定为1.5m/s D.体育老师到达对面出口的时间可能大于2s
9.(23-24高一下·河北保定六校联盟·期中)如图所示,一艘小船要从点渡过一条两岸平行、宽度的河流,已知小船在静水中运动的速度为,水流速度为,方向向右。B点距小船正对岸的A点。下列关于该船渡河的判断中,不正确的是( )
A.小船过河的最短航程为
B.小船过河的最短时间为
C.小船做匀速直线运动
D.若要使小船运动到B点,则小船船头指向与上游河岸成角
地 城
考点03
关联速度问题
10.(24-25高三上·云南楚雄州中小学·期末)四冲程汽油机中有一个复式活塞压缩机,其简图如图所示,圆盘与活塞通过铰链连接轻杆AB,左侧活塞被轨道固定,只能沿平行AO的方向运动,圆盘绕圆心O做角速度为ω的匀速圆周运动。已知O、B间的距离为r,AB杆的长度大于2r,当OB垂直于AB时,AB与AO的夹角为θ,则此时活塞的速度大小为( )
A. B. C. D.
11.(24-25高一下·辽宁朝阳建平县实验中学·期中)直角侧移门(如图甲所示)可以解决小户型浴室开关门不方便的问题,其结构可简化成如图乙和图丙(俯视图)所示,玻璃门的两端滑轮通过一根可自由转动的轻杆连接,滑轮可沿直角导轨自由滑动,已知滑轮可视为质点,玻璃门的宽度为,在某次关门的过程中,使用者拉住把手使滑轮从初始位置静止开始做加速度为的匀加速运动,当玻璃门与滑轮达到丁图示位置时,滑轮的速度大小为( )
A. B. C. D.
12.(24-25高一上·山西部分地·期末)如图所示,倾角的斜劈的劈尖顶着竖直墙壁静止于水平地面上,现将一球放在墙面与斜劈之间,并从图示位置由静止释放,不计一切摩擦.若球落地前瞬间,斜劈的速度大小为v,则此时球的速度大小为( )
A. B. C. D.
13.(18-19高一·湖北武汉华中师范大学第一附属中学·期末)固定在竖直平面内的半圆形刚性铁环,半径为R,铁环上穿着小球,铁环圆心O的正上方固定一个小定滑轮。用一条不可伸长的细绳,通过定滑轮以一定速度拉着小球从A点开始沿铁环运动,某时刻角度关系如下图所示,若绳末端速度为,则小球此时的速度为( )
A. B. C. D.
14.(24-25高一下·辽宁重点中学协作校·期中)如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,此刻两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为,拖船速度方向与船头方向相同,速度大小为v,缆绳对S船的作用力大小均为F,经过一段时间每条缆绳的拉力对S船做功均为W,下列说法正确的是( )
A.S船受到绳子合力大小为2F
B.S船速度大小为
C.S船速度大小为
D.两条缆绳共对S船做功为
试卷第1页,共3页
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专题01 曲线运动
3大高频考点概览
考点01 曲线运动的概念、条件、性质
考点02 两个独立运动的合成与分解
考点03 关联速度问题
地 城
考点01
曲线运动的概念、条件、性质
1.(24-25高一下·辽宁重点中学协作校·期中)关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体速度可能不变
B.曲线运动可能是匀变速运动
C.物体在变力作用下一定做曲线运动
D.做曲线运动时,物体的速度方向和合外力方向可能位于曲线同侧
【答案】B
【详解】A.做曲线运动的物体,其在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向,故做曲线运动的物体其速度方向时刻改变,即速度时刻改变,故A错误;
B. 匀变速运动是指加速度不变的运动。当物体所受合外力是恒力,即加速度保持不变时,物体做曲线运动就是匀变速曲线运动,例如平抛运动,物体只受重力,加速度为重力加速度保持不变,而运动轨迹是曲线,属于匀变速运动,故B正确;
C.物体在变力的作用下不一定做曲线运动,如弹簧振子的振动过程受到的力是变力,但做直线往返运动,故C错误;
D.根据物体做曲线运动的条件可知,物体做曲线运动时,合外力方向一定指向曲线的内侧,而速度方向沿曲线的切线方向,所以物体的速度方向和合外力方向不可能位于曲线同侧,故D错误。
故选B。
2.(24-25高一下·吉林松原实验高级中学等校联考·期中)下列说法正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体,动能一定改变
B.做匀变速曲线运动的物体,它的动量一定在改变
C.物体在变力作用下一定做曲线运动
D.加速度不变的运动不可能是曲线运动
【答案】B
【详解】A.匀速圆周运动中速率不变,动能不变,故A错误;
B.匀变速曲线运动的加速度恒定,速度方向不断变化,动量必然改变,故B正确;
C.若变力方向与速度方向共线(如变力作用下的直线加速),物体仍做直线运动,故C错误;
D.平抛运动加速度恒定(重力加速度),但轨迹为曲线,故D错误。
故选B。
3.(24-25高一下·内蒙古包头第九中学等校·期中)下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A.两个直线运动的合运动可能为曲线运动
B.做曲线运动的物体的加速度可能一直为0
C.做曲线运动的物体所受的合力不可能是恒力
D.做曲线运动的物体的动能一定发生改变
【答案】A
【详解】A.两个直线运动的合运动可能为曲线运动。例如平抛运动中,水平匀速直线运动和竖直自由落体运动的合运动为曲线,故A正确;
B.物体做曲线运动必有加速度(合力不为零),否则物体将保持匀速直线运动,故B错误;
C.曲线运动的合力可以是恒力,如平抛运动中合力为重力(恒力),故C错误;
D.曲线运动的动能不一定改变,如匀速圆周运动中速率不变,动能不变,故D错误。
故选A。
4.(多选)下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A.当物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动
B.做曲线运动的物体在某一点时的加速度方向,沿曲线在该点的切线方向
C.做曲线运动的物体的速度大小可能保持不变,加速度可能始终为0
D.研究做曲线运动的物体的速度的合成与分解遵从矢量运算法则
【答案】AD
【详解】A.当物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,A正确;
B.做曲线运动的物体在某一点时的加速度方向,一定不沿曲线在该点的切线方向,一定指向曲线凹侧的方向,B错误;
C.做曲线运动的物体的速度大小可能保持不变,加速度不可能始终为0,如果加速度始终为0,物体将做匀速直线运动,C错误;
D.研究做曲线运动的物体的速度的合成与分解遵从矢量运算的平行四边形定则,D正确。
故选AD。
地 城
考点02
两个独立运动的合成与分解
5.(23-24高一下·山西大同二校·月考)一质量为m=1kg的物体(视为质点)在坐标系xOy中,从坐标原点O处出发并计时开始,沿x轴方向的图像如图甲所示,沿y轴方向做初速度为0的图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.物体受到的合力大小为1N B.2s时物体沿y方向的分速度大小为m/s
C.2s时物体的速度大小为m/s D.前2s内物体的位移大小为2m
【答案】C
【详解】A.图像的斜率表示加速度,物体x方向的加速度为
物体的加速度为
物体受到的合力大小为
故A错误;
B.2s时物体沿y方向的分速度大小为
故B错误;
C.2s时物体沿x方向的分速度大小为
2s时物体的速度大小为
故C正确;
D.前2s内物体x方向的分位移大小为
前2s内物体x方向的分位移大小为
前2s内物体的位移大小为
故D错误。
故选C。
6.(24-25高一下·辽宁七校协作体·期中)在一端封闭的玻璃管内注满清水,水中放一个红色的小蜡块,用橡胶塞把开口塞紧。将玻璃管倒置,蜡块匀速上升。若蜡块匀速上升的同时,将玻璃管沿水平方向向右先做匀加速直线运动再做匀减速直线运动,蜡块的运动轨迹可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】做曲线运动的物体,轨迹向加速度方向弯曲。将玻璃管沿水平方向向右先做匀加速直线运动再做匀减速直线运动,加速度先向右后向左,所以蜡块的运动轨迹是曲线先向右弯曲,后向左弯曲,不是折线。
故选C。
7.(23-24高一下·湖南岳阳平江县·期末)一只小船渡河,小船在渡河过程中船头方向始终垂直于河岸,水流速度各处相同且恒定不变。现小船相对于静水以初速度分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,运动轨迹如图所示,由此可以判断( )
A.小船沿三条不同路径渡河的时间相同
B.小船沿轨迹运动时,小船相对于静水做匀减速直线运动
C.小船沿轨迹渡河所用的时间最短
D.小船沿轨迹到达对岸的速度最小
【答案】B
【详解】B.物体做曲线运动时,合力的力向指向运动轨迹的凹侧,而加速度的方向与合力方向相同,因此,小船沿轨迹做匀加速运动,沿轨迹做匀速运动,沿轨迹做匀减速运动,则小船沿轨迹运动时小船相对于静水做匀减速直线运动,故B正确;
AC.水流速度各处相同且恒定不变,沿着河岸方向为匀速直线运动,有
因,则小船沿轨迹渡河时间最短,沿轨迹渡河时间最长,故AC选项错误;
D.因为小船沿轨迹加速渡河,所以船靠岸时速度最大,故D错误。
故选B。
8.(20-21高一下·四川达州·期末)如图为某校学生跑操的示意图,跑操队伍宽,某时刻队伍前排刚到达出口的B端,正在A点的体育老师准备从队伍前沿直线匀速横穿到达对面出口BC,且不影响跑操队伍,已知学生跑操的速度m/s,出口BC宽度m,则以下说法正确的是( )
A.体育老师只能沿直线AC到达出口 B.体育老师可能沿直线AD到达出口
C.体育老师的速度一定为1.5m/s D.体育老师到达对面出口的时间可能大于2s
【答案】B
【详解】由题可知,老师需跑在学生前面且不影响跑操队伍,所以将老师的速度分解在平行BC方向和垂直BC方向,在平行与BC方向,老师的速度需要大于等于学生的速度,即
学生通过出口的时间
所以老师达到对面出口的时间不能大于2s,老师在垂直BC方向的速度
所以老师的速度
当老师垂直BC方向的速度大于,则会在C点右边到达出口,当老师的平行BC的速度为,垂直BC的速度为时,老师沿AD直线到达出口。
故B正确,ACD错误。
故选B。
9.(23-24高一下·河北保定六校联盟·期中)如图所示,一艘小船要从点渡过一条两岸平行、宽度的河流,已知小船在静水中运动的速度为,水流速度为,方向向右。B点距小船正对岸的A点。下列关于该船渡河的判断中,不正确的是( )
A.小船过河的最短航程为
B.小船过河的最短时间为
C.小船做匀速直线运动
D.若要使小船运动到B点,则小船船头指向与上游河岸成角
【答案】D
【详解】A.因为水流速度大于静水中船速,所以合速度的方向不可能垂直于河岸,则小船不可能到达正对岸,当合速度的方向与静水中船速的方向垂直时,合速度的方向与河岸的夹角最大,渡河航程最短,如图所示
根据几何关系有
因此小船过河的最短航程
故A正确,不符合题意;
B.当静水中船速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短,最短时间
故B正确,不符合题意;
C.小船同时参与两个方向的匀速直线运动,合运动是匀速直线运动,故C正确,不符合题意;
D.设小船船头指向与上游河岸成角,静水中船速垂直于河岸方向的分速度为,静水中船速平行于河岸方向的分速度为,则渡河时间
沿河岸方向的位移
联立解得
故D错误,符合题意。
故选D。
地 城
考点03
关联速度问题
10.(24-25高三上·云南楚雄州中小学·期末)四冲程汽油机中有一个复式活塞压缩机,其简图如图所示,圆盘与活塞通过铰链连接轻杆AB,左侧活塞被轨道固定,只能沿平行AO的方向运动,圆盘绕圆心O做角速度为ω的匀速圆周运动。已知O、B间的距离为r,AB杆的长度大于2r,当OB垂直于AB时,AB与AO的夹角为θ,则此时活塞的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】圆盘上B点的线速度大小,如图所示
当OB垂直于AB时,由速度的合成与分解有,解得。
故选D。
11.(24-25高一下·辽宁朝阳建平县实验中学·期中)直角侧移门(如图甲所示)可以解决小户型浴室开关门不方便的问题,其结构可简化成如图乙和图丙(俯视图)所示,玻璃门的两端滑轮通过一根可自由转动的轻杆连接,滑轮可沿直角导轨自由滑动,已知滑轮可视为质点,玻璃门的宽度为,在某次关门的过程中,使用者拉住把手使滑轮从初始位置静止开始做加速度为的匀加速运动,当玻璃门与滑轮达到丁图示位置时,滑轮的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据几何关系可知运动的位移为,根据速度位移公式有
解得
根据速度的分解有
解得
故选B。
12.(24-25高一上·山西部分地·期末)如图所示,倾角的斜劈的劈尖顶着竖直墙壁静止于水平地面上,现将一球放在墙面与斜劈之间,并从图示位置由静止释放,不计一切摩擦.若球落地前瞬间,斜劈的速度大小为v,则此时球的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据题意可知,球沿直线下落,斜劈水平向右运动,将二者的实际速度分别沿平行于斜面和垂直于斜面两个方向分解,如图所示,对球有,
其中
联立解得
故选D。
13.(18-19高一·湖北武汉华中师范大学第一附属中学·期末)固定在竖直平面内的半圆形刚性铁环,半径为R,铁环上穿着小球,铁环圆心O的正上方固定一个小定滑轮。用一条不可伸长的细绳,通过定滑轮以一定速度拉着小球从A点开始沿铁环运动,某时刻角度关系如下图所示,若绳末端速度为,则小球此时的速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】小球的速度沿圆弧的切线方向,将小球的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向的分量,沿绳子方向的速度为v,则
解得
A正确。
故选A。
14.(24-25高一下·辽宁重点中学协作校·期中)如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,此刻两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为,拖船速度方向与船头方向相同,速度大小为v,缆绳对S船的作用力大小均为F,经过一段时间每条缆绳的拉力对S船做功均为W,下列说法正确的是( )
A.S船受到绳子合力大小为2F
B.S船速度大小为
C.S船速度大小为
D.两条缆绳共对S船做功为
【答案】C
【详解】A.对S船进行分析,S船受到绳子合力大小为,故A错误;
BC.将S船的速度沿其中一根绳与垂直于该绳方向分解,沿绳的分速度与拖船速度相等,则有,解得,故B错误,C正确;
D.功是标量,两条缆绳对S船做的功等于各自做功的代数和,可知,两条缆绳共对S船做功为,故D错误。
故选C。
试卷第1页,共3页
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