2021届高考物理三轮复习考点培优-曲线运动-运动的合成与分解.docx

1、2021届高考物理三轮考点培优 曲线运动 运动的合成与分解1.如图所示，塔吊上的小车A沿水平吊臂做匀速运动，同时，吊绳将物体B向上匀速吊起，从地面上观察，物体B做（ ）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀加速曲线运动D.变加速曲线运动2.在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（ ）A.相对地面的运动轨迹为直线B.相对地面做变加速曲线运动C.t时刻猴子对地的速度大小为D.t时间内猴子对地的位移大小为3.如图所示，

2、一条河岸笔直的河流水速恒定，甲、乙两小船同时从河岸的A点沿与河岸的夹角均为的两个不同方向渡河。已知两小船在静水中航行的速度大小相等。下列说法正确的是（ ）A.甲先到达对岸B.乙先到达对岸C.渡河过程中，甲的位移小于乙的位移D.渡河过程中，甲的位移大于乙的位移4.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角，乙同学持拍的拍面与水平方向成角，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与乒乓球击打乙的球拍的速度之比为（ ）A.B.C.D.5.如图所示,在水平力F作用下,物体B沿水平面向右运动

3、,物体A恰匀速上升,那么以下说法正确的是( )A.物体B正向右做匀减速运动 B.物体B正向右做加速运动C.物体B正向右做匀速运动 D.斜绳与水平成时, 6.质量为的质点在平面上运动，在方向的速度图象和方向的位移图象如图所示，下列说法中错误的是( )A质点的初速度大小为B质点做匀变速曲线运动C末质点速度大小为D质点所受的合外力为7.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直，去程与回程所用时间的比值为，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为( )A.B.C.D.8.关于曲线运动,下列说法中正确的是( )A.

4、曲线运动一定是变速运动 B.变速运动一定是曲线运动C.曲线运动一定是变加速运动 D.匀速运动可能是曲线运动9.如图所示,物体在恒力的作用下沿曲线从运动到,这时突然使它所受的力反向而大小不变,即由变为,对于在此力作用下物体的运动情况,下列说法正确的是( )A.物体可能沿曲线运动B.物体可能沿直线运动C.物体可能沿曲线运动D.物体可能沿原曲线由返回10.荡秋千是儿童喜爱的一项体育运动,如图所示为小孩荡秋千运动到最高点的示意图(不计空气阻力和秋千的重力),下列说法正确的是( )A.小孩运动到最高点时,小孩的合力为零B.小孩从最高点运动到最低点的过程做匀速圆周运动C.小孩运动到最高点时,速度为零，向心

5、力为零D.小孩运动到最低点时,绳子的拉力等于圆周运动的向心力11.如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业.为了节省救援时间，人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，则关于消防队员的运动，下列说法中正确的是( )A消防队员做匀加速直线运动B消防队员做匀变速曲线运动C消防队员做变加速曲线运动D消防队员水平方向的速度保持不变12.如图所示,这是物体做匀变速曲线运动的轨迹示意图.已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法中正确的是( )A.C点的加速度比B点的加速度大B.C点的加速度比A点的加速度大C.A点的速率大于B点的速率D.从A点到C点

6、加速度与速度的夹角先增大后减小,速率是先减小后增大13.船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,河宽为,则当船沿渡河时间最短的路径渡河时()A.船渡河的最短时间是B.要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直C.船在河水中航行的轨迹是一条直线D.船在河水中的最大速度是14.如图所示,甲、乙两船在同一河岸边两处,两船船头方向与河岸均成角,且恰好对准对岸边C点.若两船同时开始渡河,经过一段时间t,同时到达对岸,乙船恰好到达正对岸的D点.若河宽d、河水流速均恒定,两船在静水中的划行速率恒定,不影响各自的航行,下列判断正确的是( )A.

7、两船在静水中的划行速率不同B.甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小C.两船同时到达D点D.河水流速为15.一个半径为R的半圆柱体沿水平方向向右以速度匀速运动,在半圆柱体上放置一根竖直杆,此杆只能沿竖直方向运动.如图所示,当杆与半圆柱体接触点与柱心的连线与竖直方向的夹角为时,竖直杆运动的速度的大小为( )A.B.C.D.16.如图所示,质量相同的小球通过质量不计的细杆相连接,紧靠竖直墙壁放置.由于轻微扰动,小球分别沿水平地面和竖直墙面滑动,滑动过程中小球和杆始终在同一竖直平面内,当细杆与水平方向成37角时,小球B的速度大小为v,重力加速度为g,忽略一切摩擦和阻力，.则下列说法正确的是( )A.

8、小球A的速度为B.小球A的速度为C.小球A的速度为vD.小球A的速度为17.如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为和。已知，求：（1）两绳夹角为时，物体上升的速度大小；（2）在汽车做匀速直线运动的过程中，物体是加速上升还是减速上升？（3）在汽车做匀速直线运动的过程中，绳子对物体的拉力F与物体所受重力的大小关系如何？18.如图所示，细线一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央圆孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿。现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度匀速移动，移动过程中，CD

9、光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为时（ ）A.橡胶球的竖直分速度大小为B.橡胶球的竖直分速度大小为vC.橡胶球的速度大小为D.橡胶球的速度大小为19.如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M。C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度缓慢转至水平(转过了角）。此过程中下列说法正确的是（ ）A.重物M做匀速直线运动B.重物M做匀变速直线运动C.重物M的最大速度是D.重物M的速度先增大后减小20.在光滑的水

10、平面上，一滑块的质量，在水平面上恒定外力（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，滑块过两点时速度大小均为，滑块在P点的速度方向与连线夹角，则下列说法正确的是（ ）A.水平恒力F的方向与连线成夹角B.滑块从P到Q的时间为3 sC.滑块从P到Q的过程中速度最小值为4 m/sD.两点连线的距离为10 m21.如图所示，水平光滑长杆上套有一物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q，另一端悬挂一物块P。设细线的左边部分与水平方向的夹角为，初始时很小。现将由静止同时释放。关于以后的运动，下列说法正确的是（ ）A.当时,的速度之比1:2B.当时,Q的速度最大C.当,Q的速

11、度为零D.当向增大的过程中Q的合力一直增大22.如图所示,一网球运动员对着墙练习发球,运动员离墙的距离为L,某次球从离地高H处水平发出,经墙反弹后刚好落在运动员的脚下,设球与墙碰撞前后球在竖直方向的速度大小、方向均不变,水平方向的速度大小不变,方向相反,则( )A.球发出时的初速度大小为B.球从发出到与墙相碰的时间为C.球与墙相碰时的速度大小为D.球与墙相碰点离地的高度为参考答案1.答案：A解析：因为两个不在同一条直线上的匀速直线运动，合运动仍然是匀速直线运动,所以物体B做匀速直线运动故A正确，B、C、D错误故选A.2.答案：D解析：猴子在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做初速度为零的匀加

12、速直线运动，猴子的实际运动轨迹为曲线；因为猴子受到的合外力恒定(加速度恒定)，所以相对地面猴子做的是匀变速曲线运动；t时刻猴子对地的速度大小为；t时间内猴子对地的位移大小为.3.答案：C解析：两小船在静水中航行的速度大小相等，且渡河方向与河岸的夹角均为，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度相等；根据运动的独立性，船在平行于河岸方向上的分速度不影响渡河时间，所以甲、乙两小船同时到达对岸,A、B错误。甲船在平行于河岸方向上的速度为，乙船在平行于河岸方向上的速度为，两船在平行于河岸方向上的位移分别为，则，又两船在垂直于河岸方向上的位移相同，故在渡河过程中，甲的位移小于乙的位移,C正确，D错误。4.答案

13、：C解析：由题可知，乒乓球在甲与乙之间做斜上抛运动，根据斜上抛运动的特点可知，乒乓球在水平方向的分速度大小保持不变，竖直方向的分速度是不断变化的，由于乒乓球击打拍面时速度与拍面垂直。在甲处：;在乙处：。所以。故C正确，A、B、D错误。5.答案：D解析：A. 将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向上的分速度等于A的速度,如图,根据平行四边形定则有：,所以，减小，所以B的速度减小，但不是匀减速。故A. B错误。C. 在竖直方向上,对B有：mg=N+Tsin ,T=mAg,减小,则支持力增大,根据，摩擦力增大。故C错误。D. 根据,斜绳与水平成30时,.故D正确。6.答案：C解析：A

14、.根据图象可得：,y方向是匀速直线运动,所以初速度，故A正确；B.因为物体的合加速度就是x方向加速度不变，而y方向匀速，所以质点做的是匀变速曲线运动，故B正确；C.2s末速度，故C错误；D根、据图象得：，根据牛顿第二定律：，故D正确；故选：C。7.答案：B解析：设船渡河时的速度为；当船头指向始终与河岸垂直，则有：；当回程时行驶路线与河岸垂直，则有：；而回程时的船的合速度为：；由于去程与回程所用时间的比值为k，所以小船在静水中的速度大小为：，故B正确；故选B。8.答案：A解析：曲线运动的速度方向一定是变化的，即速度是变化的，选项A正确变速运动可以是速度的方向改变，也可以是速度的大小改变，或者两者

15、都改变若只有速度的大小改变的变速运动，是直线运动，如急刹车，选项B错误加速度不变的曲线运动是匀变速曲线运动，选项C错误匀速直线运动的速度大小和方向都不变，只能是直线运动，不可能是曲线运动，选项D错误9.答案：C解析：物体在点时速度沿点的切线方向,物体在恒力作用下沿曲线运动,此力必有垂直于的分量使物体运动轨迹向右侧弯曲,即只可能为下图中点所示的各种方向之一;当物体运动到点时,瞬时速度沿点切线方向,这时,即只可能是图下中点所示各种方向之一.可知以后只可能沿运动.10.答案：C解析：小孩运动到最高点时,小孩的向心力为零,速度为零,合力沿切线方向,C正确,A错误;小孩从最高点运动到最低点的过程中速度越

16、来越大,不做匀速圆周运动,B错误;小孩运动到最低点时,绳子的拉力和小孩重力的合力提供小孩做圆周运动的向心力,D错误.11.答案：B解析：根据运动的合成知,合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,其加速度的方向、大小不变,所以消防队员做匀变速曲线运动,A、C错误,B正确;将消防队员的运动分解为水平方向和竖直方向,水平方向上的速度为消防车匀速后退的速度和消防队员沿梯子方向速度在水平方向上的分速度的合速度,因为沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在增大,所以消防队员水平方向的速度在增大,D错误.12.答案：C解析：质点做匀变速曲线运动,则可知加速度不变,所以质点经过C点时的加速度与点相同,A、

17、B错误;质点做匀变速曲线运动,根据做曲线运动的物体所受合力指向曲线的内侧,说明合力方向竖直向下,即加速度方向竖直向下,由图可知,从A点到C点加速度与速度的夹角一直减小,从A点到B点加速度方向与速度方向的夹角从大于90到90,从B点到C点加速度方向与速度方向的夹角从90到小于90,则从A点到C点速率先减小后增大,C正确,D错误.13.答案：B解析：河宽,由题图甲知船在静水中的速度恒为,要想渡河时间最短,船头方向必须与河岸垂直,最短时间,选项A错误,选项B正确;船参与了两种运动,沿垂直河岸方向的匀速运动,沿水流方向的变速运动,合运动是曲线运动,选项C错误;由题图乙知河中心的流速最大,且为,船的最大

18、速度应为, 选项D错误。14.答案：C解析：由题意可知,两船渡河的时间相等,两船沿垂直河岸方向的分速度相等,由知两船在静水中的划行速率v相等,选项A错误;乙船沿到达D点,可见河水流速方向沿方向,可见甲船不可能到达到正对岸,甲船渡河的路程较大,选项B错误;由于甲船沿方向的位移大小,可见两船同时到达D点,选项C正确;根据速度的合成与分解,而,得，选项D错误.15.答案：B解析：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,如图所示,解得,B正确,A、C、D错误.16.答案：A解析：小球B的速度大小为v时,设小球A的速度大小为,则有,解得,A正确,B、C、D错误.17.答案：（1）（2

19、）加速上升（3）解析：（1）根据实际效果可将汽车的运动分解为沿绳方向上的运动和垂直于绳方向上的运动，如图所示，则有。（2）当汽车水平向左做匀速直线运动时，角度变大，由知，绳的运动速度变大，即物体将加速上升。（3）物体加速上升，即物体所受合外力的方向竖直向上，而物体只受重力和拉力的作用，故拉力F大于物体的重力mg，即。18.答案：BD解析：由题意可知，线与光盘交点参与两个运动，一是沿着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为，由数学三角函数关系，则有，而沿线方向的速度大小，即为橡胶球上升的速度大小，再依据矢量的合成法则，则橡胶球的速度大小为：，故B、D正确。19.答案：CD解析：

20、与杆垂直的速度v是C点的实际速度，是细绳的速度，即重物M的速度。设与v的夹角是，则，开始时减小，则增大；当杆与细绳垂直（）时，重物M的速度最大，为，然后再减小，C、D正确。20.答案：BC解析：在两点的速度具有对称性，故分解为沿着方向和垂直方向，在沿着方向上做匀速直线运动，在垂直方向上做匀变速直线运动，所以力F垂直向下，在顶点处速度最小，只剩下沿着方向的速度，故有：，故A错误，C正确；在垂直方向上，有,当在垂直方向上速度为零时，时间为，根据对称性，滑块从P到Q的时间为:，连线的距离为，故B正确，D错误。21.答案：AB解析：用同一根细线连接，则Q沿细线方向的速度与P的速度相等。则当时,Q的速度，解得:，故A正确；P的机械能最小时，即Q到达O点正下方时，此时Q的速度最大，即当时，Q的速度最大，故B正确，C错误；当向增大的过程中Q的合力逐渐减小，当时，Q的速度最大，加速度最小，合力最小，故D错误。22.答案：CD解析：根据，可得,则球发出的初速度,故A错误.球从发出到与墙相碰的时间,故B错误.球与墙相碰时竖直分速度,根据平行四边形定则知,球与墙相碰时的速度大小,故C正确.竖直方向上球做自由落体运动,相等时间内的竖直位移之比为1:3,则球与墙相碰时下降的高度为,离地的高度为,故D正确.