内容正文:
专题01 曲线运动和运动的合成与分解
4大高频考点概览
考点01曲线运动
考点02运动的合成与分解
考点03小船渡河问题
考点04关联速度
地 城
考点01
曲线运动的概念和性质
1.(24-25高一下·浙江·期中)某汽车在水平路面上减速曲线行驶。关于该汽车的运动轨迹和速度的方向以及所受合力的方向描述正确的是下列哪幅图所示( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】做曲线运动的汽车速度方向沿轨迹的切线方向;合力方向指向轨迹的凹向,因汽车做减速运动,则合力与速度方向夹角为钝角。
故选D。
2.(24-25高一下·浙江衢州·期中)位于西藏昌都市八宿县境内的“怒江七十二拐”是318国道最惊险的一段,被称作中国十大险峻山路之一。如图所示,一辆汽车行驶在该公路上,图中、、和处汽车的速度方向跟处汽车的速度方向几乎相同的是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
【答案】B
【详解】做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向,则图中、、和处汽车的速度方向跟处汽车的速度方向几乎相同的是和两点。
故选B。
3.(24-25高一下·浙江·期中)如图所示,一无人机飞行轨迹如图中虚线所示。无人机经过图中a、b、c、d四点时的速度方向标注正确的是( )
A.a B.b C.c D.d
【答案】D
【详解】无人机做曲线运动,某点的速度方向沿着该点的切线方向向前,故无人机经过图中a、b、c、d四点时的速度方向标注正确的是d点。
故选D。
4.(24-25高一下·浙江·期中)关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.速度一定变化 B.加速度一定变化
C.可能是匀速运动 D.合力方向与加速度方向不在同一条直线上
【答案】A
【详解】AC.曲线运动的速度方向时刻发生变化,所以速度一定变化,故A正确,C错误;
B.根据曲线运动的条件可知,加速度与速度方向一定不在同一直线上,但加速度可以恒定不变,故B错误;
D.根据牛顿第二定律可知,合力方向与加速度方向在同一条直线,故D错误。
故选A。
5.(24-25高一下·浙江·期中)如图为某足球运动员踢出的一粒“香蕉球”的运动轨迹,若足球在运动过程中不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.足球在空中运动过程中,受到脚的踢力和重力的作用
B.足球在运动最高点时速度为零
C.足球运动过程中合外力方向与速度方向共线
D.足球在任意相等时间里的速度变化量相同
【答案】D
【详解】A.不计空气阻力,足球在空中运动过程中仅受重力作用,故A错误;
B.足球在运动最高点时竖直分速度为零,水平分速度不为零,故B错误;
C.足球做曲线运动,合外力方向与速度方向不共线,不计空气阻力,合外力就是足球所受的重力,很显然重力方向与速度方向不共线,故C错误;
D.足球在空中运动过程中仅受重力作用,重力加速度不变
由得
即足球在任意相等时间里的速度变化量相同,故D正确;
故选D 。
地 城
考点02
运动的合成与分解
6.(24-25高一下·浙江·期中)如图所示,玻璃管注满清水竖直静置,现迅速将活塞一端转至竖直向下,管内一个红蜡块立即沿y轴正方向匀速上浮,同时将玻璃管沿x轴正方向运动一段时间后开始做匀减速运动。以红蜡块开始减速运动为原点,沿水平向右和竖直向上建立直角坐标系xOy。则红蜡块运动的轨迹可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】红蜡块在y方向做匀速运动,x方向做匀减速运动,则加速度指向x轴负向,则红蜡块做曲线运动,轨迹的凹向指向x轴负向,则红蜡块运动的轨迹可能为B。
故选B。
7.(24-25高一下·浙江·期中)如图所示,教室内安装有可以沿水平方向滑动的黑板,黑板不动时,A同学从上向下画竖线,粉笔由上端从静止开始画到下端时停止,当B同学以某一速度向左匀速拉动黑板的同时,A同学用粉笔在黑板上重复前面的画线动作,则粉笔在黑板上画出的轨迹可能为乙图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】粉笔由上端从静止开始画到下端时停止,表明竖直方向上先向下做加速运动,后向下做减速运动,加速度方向先向下后向上,B同学以某一速度向左匀速拉动黑板的同时,则粉笔相对于黑板水平方向向右做匀速直线运动,根据运动的合成可知,粉笔相对于黑板先做加速度方向向下的匀变速曲线运动,之后做加速度方向向上的匀变速曲线运动,由于合力方向指向轨迹内侧,第四个选择项满足要求。
故选D。
8.(23-24高一下·浙江·期中)一迷你热气球以速度从水平地面上匀速竖直上升,假设从该时刻起.热气球在水平方向上受风力作用做匀加速运动,当热气球上升到时,其水平速度为8m/s,则热气球离出发点的距离约为( )
A.3.2m B.6.4m C.8.0m D.10.2m
【答案】D
【详解】根据运动的合成和分解可知,气球在竖直方向上运动的时间
水平方向上运动时间与竖直方向上运动的时间相等,故水平方向的位移
所以热气球距出发点的距离
故选D。
9.(23-24高一下·浙江·期中)在一次杂技表演中,表演者顶着杆沿水平地面运动,其图像如图甲所示。与此同时猴子沿竖直杆向上运动,如图乙所示,其图像如图丙所示,若以地面为参考系,下列说法中正确的是( )
A.猴子的运动轨迹为曲线 B.时猴子的速度大小为8m/s
C.时猴子的加速度大小为 D.猴子在前2s内运动的位移大小为16m
【答案】AC
【详解】A.由题图甲、丙知,猴子在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做匀减速直线运动,则猴子做匀变速曲线运动,猴子的运动轨迹为曲线,故A正确;
B.时,猴子的水平速度大小和竖直速度大小分别为
,
则时猴子的速度大小为
故B错误;
C.猴子在水平方向上做匀速直线运动,则时猴子的加速度大小为
故C正确;
D.前2s内猴子沿水平方向的位移大小为
沿竖直方向的位移大小为
则猴子在前2s内运动的位移大小为
故D错误。
故选AC。
10.(23-24高一下·浙江·期中)某质点在平面上运动。时质点位于y轴上。它在x轴方向运动的速度—时间图像如图甲所示,它在y方向运动的位移—时间图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.质点初速度为,方向沿x正方向
B.质点加速度为,方向沿x正方向
C.质点做变加速曲线运动
D.内质点的位移大小为
【答案】B
【详解】A.由图乙可知,质点在y方向做匀速直线运动,速度大小为
可知质点初速度大小为
故A错误;
B.由图甲可知,质点在x方向做匀加速直线运动,加速度大小为
由于质点在y方向做匀速直线运动,则质点加速度为,方向沿x正方向,故B正确;
C.质点在x方向做匀加速直线运动,在y方向做匀速直线运动,则质点做匀变速曲线运动,故C错误;
D.内质点在x方向的位移大小为
质点在y方向的位移大小为
则内质点的位移大小为
故D错误。
故选B。
11.(23-24高一下·浙江·期中)某质量为m=1kg的质点在xOy平面内运动。t=0时刻,质点位于y轴上。它在x轴方向运动的速度—时间图像如图甲所示,它在y轴方向运动的位移—时间图像如图乙所示。求:
(1)质点受到的合力的大小和方向;
(2)t=0.5s时质点速度的大小;
(3)t=0.5s时质点在平面直角坐标系中的位置坐标。
【答案】(1)2N,其方向沿x轴正方向;(2);(3)(2.25m,7.5m)
【详解】(1)物体在x方向上的加速度大小为
物体在y方向上的加速度为
根据牛顿第二定律,可得质点受到的合力的大小为
方向沿x轴正方向。
(2)t=0.5s时质点在x方向上的速度大小为
质点在y方向上的速度大小
质点的合速度大小为
(3)t=0.5s时质点的x坐标为
质点的y坐标为
所以质点的位置坐标为(2.25m,7.5m)。
12.(24-25高一下·浙江·期中)如图所示。风洞中没风时,将一个小球以初速度竖直向上抛出,小球能上升的最大高度为,加了水平风力后,将小球仍以初速度竖直向上抛出,小球落到与抛出点等高的位置时,该位置与抛出点间的水平距离为3h,风对小球的作用力大小恒定,不计阻力,则风力与小球重力之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】小球上升和下降的时间均为
且
水平方向做匀加速运动,
解得,故选A。
13.(24-25高一下·浙江·期中)关于运动的合成与分解下列说法正确的是( )
A.物体作抛物线运动可以分解为互成角度的一个匀速直线运动和匀变速直线运动
B.不在一条直线上的两个匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动
C.不在一条直线上的两个直线运动的合运动不可以是圆周运动
D.不在一条直线上的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动
【答案】AD
【详解】A.物体作抛物线运动可以分解为互成角度的一个匀速直线运动和匀变速直线运动,选项A正确;
B.不在一条直线上的两个匀加速直线运动的合运动不一定是匀加速直线运动,只有当合初速度和合加速度共线时合运动才是匀加速直线运动,选项B错误;
C.不在一条直线上的两个直线运动的合运动可以是圆周运动,例如满足
的两个直线运动的合运动为圆周运动,方程为
选项C错误;
D.不在一条直线上的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动,例如平抛运动,选项D正确。
故选AD。
14.(24-25高一下·浙江·期中)一实验小组做模拟风洞试验,水平实验平台上方有足够大的风洞空间,质量的小球从平台上点正上方高的点以的初速度水平向右抛出,小球受到水平向左的恒定风力,忽略其他阻力的影响,下列说法正确的是( )
A.小球做匀变速直线运动
B.小球落在平台点右侧处
C.小球落在平台时的速度为
D.若小球受到水平向左的恒定风力调节为,则小球正好落在点
【答案】D
【详解】A.小球受竖直向下的重力和水平向左的风力作用,合力沿左下方向且大小不变,由于小球所受合力方向与初速度方向不共线,做匀变速曲线运动,选项A错误;
BC.竖直方向
得t=0.4s
F=1N时水平方向加速度
t=0.4s时
水平位移m
落到平台时的速度
选项BC错误;
D.F=2N时水平方向加速度
t=0.4s时水平位移
选项D正确。
故选D。
15.(24-25高一下·浙江·期中)某中学校运会进行入场式表演时,无人机从地面开始起飞,在空中进行跟踪拍摄。若无人机在水平和竖直方向运动的速度随时间变化的关系图像如图甲、乙所示,则无人机( )
A.在时间内,运动轨迹为曲线 B.在时间内,运动轨迹为直线
C.在时间内,速度均匀变化 D.在时间内,无人机做匀变速运动
【答案】CD
【详解】A.在时间内,由图甲、乙可知,无人机水平方向、竖直方向均做初速度为0的匀加速直线运动,则无人机的合运动为初速度为0的匀加速直线运动,故A错误;
BC.在时间内,由图甲、乙可知,无人机水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,则无人机的合运动为匀变速曲线运动,加速度保持不变,所以速度均匀变化,故B错误,C正确;
D.在时间内,由图甲、乙可知,无人机水平方向的加速度恒定不变,竖直方向的加速度恒定不变,则无人机的合加速度恒定不变,所以无人机做匀变速运动,故D正确。
故选CD。
16.(23-24高一下·浙江·期中)如图所示,一小球置于光滑水平桌面上,某时刻起受一水平恒力的作用开始运动,先后经过a、b两点,速度方向偏转。已知经过a点的速度大小为v、方向与ab连线夹角为,ab连线长度为L。对小球从a到b的运动过程,下列说法正确的是( )
A.小球在b点的速度为
B.所用的时间为
C.恒力大小为
D.若仅改变小球在a点的速度大小,小球下一次经过ab连线时的速度偏转角也发生变化
【答案】C
【详解】AB.将恒力F分解为水平分力和竖直分力,从a到b,水平分速度减为零,根据匀变速规律:
解得
竖直方向与水平方向运动时间相等.根据匀变速规律
解得
故AB错误;
C.根据牛顿第二定律,水平方向
竖直方向
小球受到的恒力
故C正确;
D.a点速度变化,但恒力不变,小球水平和竖直方向的加速度不变
当小球水平速度减为零时
此时竖直位移
即小球在ab连线上某个位置,此时小球水平速度减为零,只有竖直方向速度,即速度的偏转角仍是90°,故D错误。
故选C。
地 城
考点03
小船渡河问题
17.(24-25高一下·浙江·期中)有一只小船正在过河,河宽,小船在静水中的速度,水的流速。小船以下列条件过河时,求过河的时间。
(1)以最短的时间过河;
(2)以最短的位移过河。
【答案】(1)60s
(2)75s
【详解】(1)当小船的船头方向垂直于河岸时,即小船在静水中的速度的方向垂直于河岸时,过河时间最短,则最短时间
(2)因为,所以当小船的合速度方向垂直于河岸时,过河位移最短。此时合速度方向如图所示
则过河时间
18.(24-25高一下·浙江宁波·期中)一船以恒定的速率渡河,水流速度恒定(小于船速),要使船垂直到达对岸,则( )
A.船应垂直河岸航行 B.河的宽度一定时,船到对岸的时间是任意的
C.船不可能沿直线到达对岸 D.船的航行方向应偏向上游一侧
【答案】D
【详解】ACD.要使船垂直河岸过河,应使合速度垂直河岸,则可将船速沿河和垂直于河分解,则沿水流方向上的分速度应等于水流速度且逆着水流方向,故船速只能偏向上游,故AC错误,D正确;
B.因河的宽度一定,而垂直于河的速度一定,故船到对的时间固定,故B错误。
故选D。
地 城
考点04
关联速度
19.(24-25高一下·浙江杭州·期中)如图所示,套在竖直细杆上的轻环A由跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连,施加外力让A沿杆以速度v匀速上升,从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的N位置,已知AO与竖直杆成角,则( )
A.刚开始时重物B的速度为
B.A匀速上升时,重物B加速下降
C.重物B下降过程,处于失重状态
D.A运动到N位置时,重物B的速度不为0
【答案】A
【详解】A.根据关联速度之间的关系可知,物体B任意时刻的速度大小均应等于物体A沿绳方向分速度的大小,由此可知刚开始时重物B的速度为
故A正确;
B.分析可知,随着A匀速上升,绳AO与竖直方向的夹角始终在增大,则可知物体B的速度始终在减小,即物体B减速下降,故B错误;
C.由于物体B减速下降,可知其加速度向上,由此可知物体B下降过程,处于超重状态,故C错误;
D.物体A运动到N位置时,绳AO与竖直方向的夹角为,而等于0,因此A在该位置处时,物体B的速度减为0,故D错误。
故选A。
试卷第1页,共3页
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专题01 曲线运动和运动的合成与分解
4大高频考点概览
考点01曲线运动
考点02运动的合成与分解
考点03小船渡河问题
考点04关联速度
地 城
考点01
曲线运动的概念和性质
1.(24-25高一下·浙江·期中)某汽车在水平路面上减速曲线行驶。关于该汽车的运动轨迹和速度的方向以及所受合力的方向描述正确的是下列哪幅图所示( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一下·浙江衢州·期中)位于西藏昌都市八宿县境内的“怒江七十二拐”是318国道最惊险的一段,被称作中国十大险峻山路之一。如图所示,一辆汽车行驶在该公路上,图中、、和处汽车的速度方向跟处汽车的速度方向几乎相同的是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
3.(24-25高一下·浙江·期中)如图所示,一无人机飞行轨迹如图中虚线所示。无人机经过图中a、b、c、d四点时的速度方向标注正确的是( )
A.a B.b C.c D.d
4.(24-25高一下·浙江·期中)关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.速度一定变化 B.加速度一定变化
C.可能是匀速运动 D.合力方向与加速度方向不在同一条直线上
5.(24-25高一下·浙江·期中)如图为某足球运动员踢出的一粒“香蕉球”的运动轨迹,若足球在运动过程中不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.足球在空中运动过程中,受到脚的踢力和重力的作用
B.足球在运动最高点时速度为零
C.足球运动过程中合外力方向与速度方向共线
D.足球在任意相等时间里的速度变化量相同
地 城
考点02
运动的合成与分解
6.(24-25高一下·浙江·期中)如图所示,玻璃管注满清水竖直静置,现迅速将活塞一端转至竖直向下,管内一个红蜡块立即沿y轴正方向匀速上浮,同时将玻璃管沿x轴正方向运动一段时间后开始做匀减速运动。以红蜡块开始减速运动为原点,沿水平向右和竖直向上建立直角坐标系xOy。则红蜡块运动的轨迹可能为( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高一下·浙江·期中)如图所示,教室内安装有可以沿水平方向滑动的黑板,黑板不动时,A同学从上向下画竖线,粉笔由上端从静止开始画到下端时停止,当B同学以某一速度向左匀速拉动黑板的同时,A同学用粉笔在黑板上重复前面的画线动作,则粉笔在黑板上画出的轨迹可能为乙图中的( )
A. B.
C. D.
8.(23-24高一下·浙江·期中)一迷你热气球以速度从水平地面上匀速竖直上升,假设从该时刻起.热气球在水平方向上受风力作用做匀加速运动,当热气球上升到时,其水平速度为8m/s,则热气球离出发点的距离约为( )
A.3.2m B.6.4m C.8.0m D.10.2m
9.(23-24高一下·浙江·期中)在一次杂技表演中,表演者顶着杆沿水平地面运动,其图像如图甲所示。与此同时猴子沿竖直杆向上运动,如图乙所示,其图像如图丙所示,若以地面为参考系,下列说法中正确的是( )
A.猴子的运动轨迹为曲线 B.时猴子的速度大小为8m/s
C.时猴子的加速度大小为 D.猴子在前2s内运动的位移大小为16m
10.(23-24高一下·浙江·期中)某质点在平面上运动。时质点位于y轴上。它在x轴方向运动的速度—时间图像如图甲所示,它在y方向运动的位移—时间图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.质点初速度为,方向沿x正方向
B.质点加速度为,方向沿x正方向
C.质点做变加速曲线运动
D.内质点的位移大小为
11.(23-24高一下·浙江·期中)某质量为m=1kg的质点在xOy平面内运动。t=0时刻,质点位于y轴上。它在x轴方向运动的速度—时间图像如图甲所示,它在y轴方向运动的位移—时间图像如图乙所示。求:
(1)质点受到的合力的大小和方向;
(2)t=0.5s时质点速度的大小;
(3)t=0.5s时质点在平面直角坐标系中的位置坐标。
12.(24-25高一下·浙江·期中)如图所示。风洞中没风时,将一个小球以初速度竖直向上抛出,小球能上升的最大高度为,加了水平风力后,将小球仍以初速度竖直向上抛出,小球落到与抛出点等高的位置时,该位置与抛出点间的水平距离为3h,风对小球的作用力大小恒定,不计阻力,则风力与小球重力之比为( )
A. B. C. D.
13.(24-25高一下·浙江·期中)关于运动的合成与分解下列说法正确的是( )
A.物体作抛物线运动可以分解为互成角度的一个匀速直线运动和匀变速直线运动
B.不在一条直线上的两个匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动
C.不在一条直线上的两个直线运动的合运动不可以是圆周运动
D.不在一条直线上的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动
14.(24-25高一下·浙江·期中)一实验小组做模拟风洞试验,水平实验平台上方有足够大的风洞空间,质量的小球从平台上点正上方高的点以的初速度水平向右抛出,小球受到水平向左的恒定风力,忽略其他阻力的影响,下列说法正确的是( )
A.小球做匀变速直线运动
B.小球落在平台点右侧处
C.小球落在平台时的速度为
D.若小球受到水平向左的恒定风力调节为,则小球正好落在点
15.(24-25高一下·浙江·期中)某中学校运会进行入场式表演时,无人机从地面开始起飞,在空中进行跟踪拍摄。若无人机在水平和竖直方向运动的速度随时间变化的关系图像如图甲、乙所示,则无人机( )
A.在时间内,运动轨迹为曲线 B.在时间内,运动轨迹为直线
C.在时间内,速度均匀变化 D.在时间内,无人机做匀变速运动
16.(23-24高一下·浙江·期中)如图所示,一小球置于光滑水平桌面上,某时刻起受一水平恒力的作用开始运动,先后经过a、b两点,速度方向偏转。已知经过a点的速度大小为v、方向与ab连线夹角为,ab连线长度为L。对小球从a到b的运动过程,下列说法正确的是( )
A.小球在b点的速度为
B.所用的时间为
C.恒力大小为
D.若仅改变小球在a点的速度大小,小球下一次经过ab连线时的速度偏转角也发生变化
地 城
考点03
小船渡河问题
17.(24-25高一下·浙江·期中)有一只小船正在过河,河宽,小船在静水中的速度,水的流速。小船以下列条件过河时,求过河的时间。
(1)以最短的时间过河;
(2)以最短的位移过河。
18.(24-25高一下·浙江宁波·期中)一船以恒定的速率渡河,水流速度恒定(小于船速),要使船垂直到达对岸,则( )
A.船应垂直河岸航行 B.河的宽度一定时,船到对岸的时间是任意的
C.船不可能沿直线到达对岸 D.船的航行方向应偏向上游一侧
地 城
考点04
关联速度
19.(24-25高一下·浙江杭州·期中)如图所示,套在竖直细杆上的轻环A由跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连,施加外力让A沿杆以速度v匀速上升,从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的N位置,已知AO与竖直杆成角,则( )
A.刚开始时重物B的速度为
B.A匀速上升时,重物B加速下降
C.重物B下降过程,处于失重状态
D.A运动到N位置时,重物B的速度不为0
试卷第1页,共3页
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