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2022年高一物理 寒假作業(yè) 第13天 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 新人教版

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1、2022年高一物理 寒假作業(yè) 第13天 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 新人教版 考綱要求:II 難易程度:★★☆☆☆ 質(zhì)量為0.2 kg的物體在水平面上運(yùn)動(dòng),它的兩個(gè)正交分速度圖線分別如圖甲、乙所示,由圖可知 A.4 s末物體的速度為 m/s B.最初4 s內(nèi)物體的位移為 m C.從開始至6 s末物體都做曲線運(yùn)動(dòng) D.最初4 s內(nèi)物體做直線運(yùn)動(dòng),接下來的2 s內(nèi)物體做曲線運(yùn)動(dòng) 【參考答案】B 【試題解析】A、由圖可知,4 s末,vy=4 m/s,vx=2 m/s,依據(jù)矢量的合成法則,則有:4 s末物體的速度為,故A錯(cuò)誤。B、圖象與時(shí)間軸圍成的面積為物體運(yùn)動(dòng)的位移,開始4

2、 s內(nèi)物體在y方向位移為,x方向位移,所以開始4 s內(nèi)物體的位移為,故B正確;CD、開始時(shí)物體初速度方向?yàn)閤方向,加速度方向?yàn)閥方向,兩者不在一條直線上,所以物體做曲線運(yùn)動(dòng),4 s末物體的速度方向與x方向夾角的正切值為,4 s后加速度大小分別為;,加速度方向與x方向夾角的正切值為,所以速度方向與加速度方向在同一條直線上,所以物體要做直線運(yùn)動(dòng),故CD錯(cuò)誤。綜上所述本題答案是:B。 【知識(shí)補(bǔ)給】 曲線運(yùn)動(dòng)的分類 分類 特點(diǎn) 特例 勻變速曲線運(yùn)動(dòng) ①物體所受的合外力方向與初速度的方向不在同一條直線上;②合外力是恒力 平拋運(yùn)動(dòng) 變加速曲線運(yùn)動(dòng) ①物體所受的合外力方向

3、與初速度的方向不在同一條直線上;②合外力是變力 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 等時(shí)性 各分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間與合運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相同 獨(dú)立性 一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng),各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行,互不干擾 等效性 各分運(yùn)動(dòng)疊加起來與合運(yùn)動(dòng)有相同的效果,即分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)是一種等效替代的關(guān)系 繩(或桿)端速度分解方法 (1)確定繩(或桿)端的定點(diǎn)。繩(或桿)兩端物體運(yùn)動(dòng)時(shí),繩(或桿)在轉(zhuǎn)動(dòng),若繩(或桿)的一端不動(dòng),另一端運(yùn)動(dòng),則不動(dòng)的一端為定點(diǎn);若繩(或桿)的兩端均在運(yùn)動(dòng),則欲分解的速度對應(yīng)的物體端為動(dòng)點(diǎn),另一端為等效定點(diǎn)。本例中滑輪右側(cè)這段繩的上端為定點(diǎn),與B相連的下端為動(dòng)點(diǎn)。

4、 (2)速度分解的方向。確定定點(diǎn)之后,動(dòng)點(diǎn)(研究對象)的速度可分解為沿繩(或桿)伸長(或縮短)的方向和垂直繩(或桿)使繩(或桿)繞定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。牢牢記住實(shí)際速度是合速度。 (3)繩(或桿)兩端物體均在運(yùn)動(dòng),則沿繩(或桿)的方向(彈力方向)速度相等。 小船渡河模型 (1)船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是水流的運(yùn)動(dòng)和船相對靜水的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。 (2)三種速度:船在靜水中的速度v1、水的流速v2、船的實(shí)際速度v。 (3)三種情景 ①過河時(shí)間最短:船頭正對河岸,渡河時(shí)間最短,(d為河寬)。 ②過河路徑最短(v2v1時(shí)):合速度不

5、可能垂直于河岸,無法垂直河岸渡河。確定方法如下:如圖所示,以v2矢量末端為圓心,以v1矢量的大小為半徑畫弧,從v2矢量的始端向圓弧作切線,則合速度沿此切線方向航程最短。由圖可知,最短航程。 如圖所示,在水平力F作用下,物體B沿水平面向右運(yùn)動(dòng),物體A恰勻速上升,那么以下說法正確的是 A.物體B正向右做勻減速運(yùn)動(dòng) B.物體B正向右做加速運(yùn)動(dòng) C.地面對B的摩擦力減小 D.斜繩與水平成30°時(shí), 如圖所示,有兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道,軌道上有兩個(gè)物體A和B,它們通過一根繞過定滑輪O的不可伸長的輕繩相連接,物體A以速率vA=10 m/s勻速運(yùn)動(dòng),在繩與軌道成30°角時(shí),

6、物體B的速度大小vB為 A. B. C.5 m/s D.20 m/s 如圖甲所示,質(zhì)量m=1 kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運(yùn)動(dòng),已知物體沿x方向和y方向的x–t圖象和vy–t圖象如圖乙、丙所示。t=0時(shí)刻,物體位于原點(diǎn)O。g取10 m/s2。則以下說法正確的有 A.物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),加速度大小為3 m/s2 B.t=5 s時(shí)刻物體的位置坐標(biāo)為(15 m,5 m) C.t=10 s時(shí)刻物體的速度大小為7 m/s D.水平外力的大小為0.8 N 如圖所示,汽車向右沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng),通過繩子提升重物M。若不計(jì)繩子

7、質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦,則在提升重物的過程中,下列有關(guān)判斷正確的是 A.重物減速上升 B.重物加速上升 C.繩子張力不斷增大 D.地面對汽車的支持力不斷減小 如圖所示,在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水,水中放一紅蠟塊R(R視為質(zhì)點(diǎn))。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合,在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3 cm/s勻速上浮的同時(shí),玻璃管沿x軸正向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),合速度的方向與y軸夾角為α。則關(guān)于紅蠟塊R的運(yùn)動(dòng)說法中不正確的是 A.合速度v的大小與時(shí)間t成正比 B.分位移

8、x與t的平方成正比 C.分位移y的平方與x成正比 D.tan α與時(shí)間t成正比 如圖所示,甲、乙兩船在同條河流同一側(cè)河岸的M、N兩個(gè)位置渡河,甲船船頭正對河岸,乙船的船頭與河岸上游成β角,兩船在靜水中的速度大小相同,結(jié)果兩船都能到達(dá)河對岸的P點(diǎn),NP垂直于河岸,MP與河岸的下游成α角,甲船過河時(shí)間為,乙船過河時(shí)間為。則下列說法正確的是 A.> B.< C.tan α=tan β D. 一輕桿兩端分別固定質(zhì)量為mA和mB的兩個(gè)小球A和B(可視為質(zhì)點(diǎn))。將其放在一個(gè)光滑球形容器中從位置1開始下滑,如圖所示,當(dāng)輕桿到達(dá)位置2時(shí)球A與

9、球形容器球心等高,其速度大小為v1,已知此時(shí)輕桿與水平方向成θ=30°角,B球的速度大小為v2,則 A.v2=v1 B.v2=2v1 C.v2=v1 D.v2=v1 【參考答案】 【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道B的實(shí)際速度是合速度,沿繩子方向上的分速度等于A的速度,根據(jù)平行四邊形定則求出兩物體速度的關(guān)系。 B 將B點(diǎn)的速度分解如圖所示。則有:,解得:,故選B。 【點(diǎn)睛】根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解,結(jié)合A的速度與B的速度沿著繩子方向的速度大小相等,結(jié)合平行四邊形定則求出物體B的速度。 為,A錯(cuò)誤;物體在x軸方向有:,在y軸方向有:,則

10、t=5 s時(shí),x=15 m,y=5 m,B正確;t=10 s時(shí),,C錯(cuò)誤;由牛頓第二定律F=ma,得,D錯(cuò)誤;選B。 【點(diǎn)睛】根據(jù)物體坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系得到物體在x軸、y軸方向的分速度和加速度,判斷出物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),將分速度合成得到物體的速度。根據(jù)牛頓第二定律求出水平外力。 B A、設(shè)繩子與水平方向的夾角為α,將小車的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向,沿繩子方向的速度等于M的速度,根據(jù)平行四邊形定則得,vM=vcos α,車子在勻速向右的運(yùn)動(dòng)過程中,繩子與水平方向的夾角為α減小,所以M的速度增大,M做加速上升運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤,B正確;C.車速一定,重物速度隨著角度的減小逐漸加快,重物在做

11、加速上升,角度越來越小,由vM=vcos α,可知,在相等的時(shí)間內(nèi),速度的增加變小,則加速度越來越小,逐漸趨于勻速運(yùn)動(dòng),繩子張力等于Mg+Ma,a為加速度,加速度減小,重力不變,張力減小,而且α角減小,汽車受繩子豎直方向的分力減小,所以支持力增加,故CD錯(cuò)誤故選B。 A A項(xiàng),紅蠟塊R從坐標(biāo)原點(diǎn)勻速上浮,玻璃管沿x軸正向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以有水平方向速度為,豎直方向速度為,所以合速度大小為,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B、水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng):,所以分位移x與t的平方成正比,故B正確;C項(xiàng),紅蠟塊R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度勻速上浮,所以分位移,玻璃管沿x軸正向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a,所以,因此,是常數(shù),故C項(xiàng)正確;D項(xiàng),由C項(xiàng)分析可知,玻璃管沿x軸正向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度恒定,所以與時(shí)間t成正比,故D項(xiàng)正確。本題選不正確的,所以不正確的是A。綜上所述本題答案是A。 ,故D正確,C錯(cuò)誤。所以BD正確,AC錯(cuò)誤。 C 球A與球形容器球心等高,速度v1方向豎直向下,速度分解如圖所示,有v11=v1sin 30°=v1,球B此時(shí)速度方向與桿成α=60°角,因此v21=v2cos60°=v2,沿桿方向兩球速度相等,即v21=v11,解得v2=v1,C項(xiàng)正確。

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