2027届高考物理一轮复习课时跟踪练 4.1 曲线运动 运动的合成与分解

2027届高考物理一轮复习 4.1曲线运动 运动的合成与分解课时跟踪练 一、单选题 1．下列说法正确的是（     ） A．如果物体做曲线运动，则一定是变速运动 B．做匀速圆周运动的物体，相等时间内运动的位移一定相同 C．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 D．牛顿运动定律既适用于宏观、低速运动，也适用于微观、高速运动 2．如图所示，一物体在光滑水平面上做匀速直线运动，从a点开始受到水平恒力F的作用，经过一段时间到达b点，此时F突然反向且大小不变，再经过相同时间物体到达c点。下列关于该物体在a、c两点间的运动轨迹可能正确的是（　　） A． B． C． D． 3．如图，一质点从点到点做曲线运动，当它经过最高点时，图中分别画出了其速度和其受到的合力的方向，可能正确的一项是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，若小船渡河时船头指向③方向，则所用时间为。已知小船在静水中的速度为，②方向与河岸成角，河水的流速为，则（     ） A．河的宽度为 B．在小船渡河过程中船头指向③方向时，小船到达对岸的位置与出发点间的距离为 C．在小船渡河过程中船头指向②方向时，小船能垂直到达河正对岸 D．在小船渡河过程中船头指向④方向时，船的实际速度不可能是 5．如图所示，在水平向右的恒定风力场中，将一质量为的小球（可视为质点）从点以大小为的初速度水平向左抛出，小球刚好经过点正下方的点。已知、之间的距离为，重力加速度为，则小球从到的过程，下列说法正确的是（     ） A．小球的运动时间为 B．小球向左运动的最大距离为 C．水平风力的大小为 D．小球先加速后减速 6．如图所示，绕过定滑轮的轻绳一端与放置在水平桌面上的物块相连，在另一端施加一竖直向下的力，使物块沿桌面向左做匀速直线运动，已知物块与桌面间的动摩擦因数为。在轻绳与水平桌面的夹角从增大到的过程中，物块始终没有离开桌面。下列说法正确的是（     ） A．轻绳对物块的拉力先减小后增大 B．桌面对物块的支持力先减小后增大 C．轻绳端向下做加速运动 D．轻绳端的速度始终大于物块的速度 7．如图所示，细线一端固定在天花板上，另一端连接在物块上，用水平铅笔与细线接触，开始铅笔上端细线竖直，现使铅笔以速度v水平向右匀速平移，运动中连接物块的细线始终水平，铅笔与铅笔两边细线所在竖直面始终垂直，则在铅笔移动过程中（　　） A．物块做匀速运动 B．物块的速度越来越大 C．物块的速度大小可能等于2v D．当连接天花板的细线与竖直方向夹角为θ时，物块速度大小为vsinθ 二、多选题 8．在没有起重机的年代，建筑工人可以利用如图所示的装置把建筑材料送到高处，则（     ） A．当绳与水平方向成时， B．当物块B匀速上升时，小车向左减速运动 C．当小车匀速向左运动时，绳对B的拉力大于B对绳的拉力 D．当小车匀速向左运动时，物块B向上加速运动 9．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（俯视图）所示，玻璃门的两端滑轮A、B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，滑轮可视为质点。记玻璃门与右侧玻璃墙的夹角为θ，滑轮A的速度大小为v，下列说法正确的是（     ） A．玻璃门与右侧玻璃墙的夹角为60°时，滑轮B的速度为 B．玻璃门与右侧玻璃墙的夹角为60°时，滑轮B的速度为 C．滑轮B匀速向右滑动，滑轮A将会加速滑动 D．滑轮B匀速向右滑动，滑轮A将会减速滑动 10．如图所示，一质点在光滑水平桌面上受水平恒力作用，先后经过a、b两点，速度方向偏转90°。已知经过a点的速度大小为v、方向与ab连线夹角为60°，ab连线长度为d。对质点从a到b的运动过程，下列说法正确的是（     ） A．最小速度为 B．运动时间为 C．恒力方向与ab连线的夹角为30° D．经过b点的速度为 三、实验题 11．某同学通过实验，得到了某物体在Oxy平面上运动的一条运动轨迹，如图平面直角坐标系中的OP曲线所示。他根据物体运动轨迹的特点作出了猜想：如果物体在y 方向做匀速直线运动，那么物体在x方向必定做匀加速直线运动。该同学为了验证自己的猜想是否成立，在y轴上选取4个点，相邻的两个点间距均为a；分别为这4个点作x轴的平行线，与图像有4个交点A、B、C、D；分别过A、B、C、D作y轴的平行线，与x轴有4个交点A＇、B＇、C＇、D＇，测得,如果猜想成立，在误差允许范围内应满足等式________。 12．某同学利用如图所示装置研究运动的合成与分解。竖直倒置的封闭玻璃管内注满清水，水中有一个蜡块。 (1)若玻璃管以速度向右匀速移动，与此同时蜡块沿玻璃管以速度匀速上浮，用虚线表示蜡块相对地面移动的轨迹，可能是下面四幅图中的哪一个__________（选填“A”“B”“C”或“D”） A． B． C． D． (2)该同学称量了蜡块的质量为，该蜡块能在玻璃管中从坐标原点以速度匀速上浮，如果此时玻璃管沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，测出某时刻蜡块的、坐标值分别为和，则下列说法正确的是__________（多选） A．蜡块做曲线运动 B．玻璃管的加速度大小为 C．可估算出该时刻蜡块速度大小约为 四、解答题 13．一质量为2kg的质点在某xy平面上做匀加速曲线运动，在该平面上建立直角坐标系并将运动分解在x轴和y轴上进行研究，在x方向的位移-时间图线为抛物线，类似于自由落体，如图甲；在y方向的位移-时间图像为直线，如图乙，求： (1)t＝0时，质点在x方向的速度，y方向的速度，初速度v； (2)2s内质点的位移大小； (3) 质点运动的加速度是多少？所受的合力多大？ 14．如图所示，物块A的质量，一根轻绳跨过物块上方的定滑轮，一端与物块相连，另一端与质量为的小环B相连，小环B穿在竖直固定的均匀细杆上。将小环B置于杆的点时，物块A、小环B均处于静止状态，此时连接小环B的轻绳与水平面的夹角。当小环B在杆上的点时，小环B和定滑轮之间的轻绳处于水平。定滑轮到杆的水平距离为，不计一切摩擦和定滑轮的大小，现将小环B由P点静止释放，P、关于点对称。重力加速度取 求： (1)小环B的质量 (2)小环B运动到点时速度的大小。 (3)题中小环B从点运动到点过程中，轻绳对小环B做的功是多少根据题给条件能否求出小环B下降到最低点时到点的高度只要求分析，不需要求解 15．如图甲是风洞实验室全景图，风洞实验室是可量度气流对实体作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。图乙为风洞实验室的侧视图，两水平面（虚线）之间的距离为，其间为风洞区域，物体进入该区域会受到水平方向的恒力，自该区域下边界的点将质量为的小球以一定的初速度竖直上抛，从点离开风洞区域，经过最高点后小球再次从点返回风洞区域后做直线运动，落在风洞区域的下边界处，与水平方向的夹角为，，，重力加速度大小为。求： (1)风洞区域小球受到水平方向恒力的大小； (2)小球经过段与段的时间之比； (3)的距离。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A D D B A B BD BD ABD 11．c-b=d-c 12．(1)B (2)AC 13．(1)0，4m/s，4m/s，方向沿y轴负方向 (2) (3)4m/s2，8N 【详解】（1）由题图且抛物线的顶点为（0，0），可知质点在x轴方向上做初速度为零的匀加速运动，初速度vx0=0 质点在y轴方向上做匀速直线运动，速度大小vy=4m/s 则质点的初速度等于y方向的分速度，大小v=vy=4m/s，方向沿y轴负方向； （2）2s内质点在沿x轴方向的位移x=8m；沿y轴方向位移的大小y=8m 则质点2s内位移的大小 （3）t=0时刻沿x方向的位移为零，t=2s时刻沿x方向的为8m，由x=at2知，质点的加速度 质点所受的合力大小F合=ma=2×4N=8N 合力方向沿x轴正方向。 14．(1) (2) (3)，对小环B从点到最低点的过程，由机械能守恒定律得 ，因为式子中只有一个未知数，因此可以求出小环下落的最低点到点的高度 【详解】（1）小环B静止在点时，轻绳的拉力 对小环B进行受力分析，由正交分解可得 小环B的质量 。 （2）小环B从点运动到点，物体A的位置不变，根据机械能守恒定律有 小环B运动到点时，小环B与物体A的速度关系为 P、两点之间的高度 则小环运动到点的速度大小 （3）小环B从点运动到点，物块A下降的高度 小环B下降高度 小环B下降到点时，物块A的速度为零，由机械能守恒定律得 对小环B，由动能定理得 解得 对小环B从点到最低点的过程，由机械能守恒定律得 ，因为式子中只有一个未知数，因此可以求出小环下落的最低点到点的高度。 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）小球再次从N点返回风洞区域后做直线运动，合力方向与速度方向在同一条直线上，受力情况如图所示： 根据平行四边形定则和几何知识知 解得 （2）最高点的小球的速度沿水平方向，设该速度为v，则小球在M、N点的水平方向速度也为v，设小球在M、N点竖直方向的速度大小为，在O点的初速度为。竖直方向的运动可知由O到M与从N到P的时间相等，设为t。 从O到M的过程中，水平方向有 从N到P的过程中，在P点，水平方向有 设P点竖直方向的速度大小为，则 解得 在竖直方向上，小球在从O点到P点做上抛运动，竖直方向上速度相等，可得 由N到P小球做直线运动，则有 可得 最高点为Q点，设M到Q的时间为，则在竖直方向上有 由N到P有 解得 则小球经过段与段的时间之比 （3）水平方向由O到M有 由M到N有 由N到P有 又 ， 解得 学科网（北京）股份有限公司 $