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1、2020版高三物理一輪復習 運動的合成與分解
1.一快艇要從岸邊某不確定位置處到達河中離岸中100 m遠的一浮標處,已知快艇在靜水中的速度vx圖象和流水的速度vy圖象如圖甲?乙所示,則( )
A.快艇的運動軌跡為直線
B.快艇的運動軌跡為曲線
C.能找到某一位置使最快到達浮標處的時間為20 s
D.最快到達浮標處經(jīng)過的位移為100 m
解析:艇沿河岸方向的勻速運動與垂直河岸的勻加速運動的合運動是類平拋性質的曲線運動.最快到達浮標處的方式是使垂直河岸的速度vx保持圖甲所示的加速度a=0.5 m/s2的勻加速運動,則yat2=x,代入x=100 m有t=20 s.但實
2、際位移為x=100 m,D項錯.
答案:BC
2.一物體在力F1?F2?F3?……?Fn的共同作用下做勻速直線運動,若突然撤去力F1,其他力不變,則該物體( )
A.可能做曲線運動
B.可能做直線運動
C.必定沿F1的方向做直線運動
D.必定沿F1的反方向做勻減速直線運動
解析:由于物體做勻速直線運動,故原n個力的合力為零.當去掉力F1后,剩余的n-1個力的合力F合′與F1大小相等?方向相反,去掉力F1后,物體的運動有三種情形:一是原速度方向與F1反向,去掉F1后,物體將做勻加速直線運動;二是原速度方向與F1同向,去掉F1后,物體將做勻減速直線運動;三是原速度方向與F1不在
3、同一條直線上,則去掉F1后,物體將做曲線運動.
答案:AB
3.如圖所示,玻璃生產(chǎn)線上,寬為d的成型玻璃以v1速度連續(xù)不斷地在平直的軌道上前進,在切割工序處,金剛石切割刀以相對的速度v2切割玻璃,且每次割下的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形,以下說法正確的是( )
A.切割一次的時間為
B.切割刀切割一次所走的距離為
C.速度v2的方向應由O指向c,且cosθ=
D.速度v2的方向應由O指向a,且v1與v2的合速度方向沿Ob
解析:因玻璃板以速度v1勻速前進,而刀具對其相對速度必須為垂直于v1方向才能割成矩形,故刀具對地速度方向方向沿Oc才有可能,且此時刀具有平行于v1方向上有
4、v1大小的分速度,則v2cosθ=v1,切割一次用時t.
答案:C
4.如圖所示,小船從A碼頭出發(fā),沿垂直于河岸的方向渡河,若河寬為d,渡河速度v船恒定,河水的流速與到河岸的最短距離x成正比,即v水=kx(x≤k為常量),要使小船能夠到達距離A正對岸為s的B碼頭,則( )
A.v船應為 B.v船應為
C.渡河時間為 D.渡河時間為
解析:根據(jù)運動的合成和分解的知識,因為小船垂直于河岸航行,過河時間與水的速度無關,又河水的流速與到河岸的最短距離x成正比,即v水=kx(x≤,k為常量),因v水∝x,且x≤,則沿x方向[AKv-]水=k過河時間t
5、=C對;v船=,A對.
答案:AC
5.右圖中,套在豎直細桿上的環(huán)A由跨過定滑輪的不可伸長的輕繩與重物B相連.由于B的質量較大,故在釋放B后,A將沿桿上升,當A球上升至與定滑輪的連線處于水平位置時,其上升速度v1≠0,若這時B的速度為v2,則( )
A.v2=v1 B.v2>v1
C.v2≠0 D.v2=0
解析:環(huán)上升過程其速度v1可分解為兩個分速度v∥和v⊥,如圖所示,其中v∥為沿繩方向的速度,其大小等于重物B的速度v2;v⊥為繞定滑輪轉動的線速度.關系式為v2=v1cosθ,θ為v1與v∥間的夾角.當A上升至與定滑輪的連線水平的位置
6、時,θ=90°,cosθ=0.即此時v2=0.D正確.
答案:D
6.以下說法正確的是( )
A.物體受恒定的合外力作用,一定做勻變速直線運動
B.物體受恒定的合外力作用,可能做勻變速曲線運動
C.物體受變化的合外力作用,加速度大小一定變化
D.物體受的合外力為零,可能靜止也可能做勻速直線運動
解析:物體所受合外力與初速度不在一條直線上時,做曲線運動,A錯,B對;合外力變化,或大小變,或方向變,或均變,則加速度做相應的變化,C錯;合外力為零,則可靜止或做勻速直線運動,D對.
答案:BD
7.研究某一物體運動時,得到如圖所示的一段運動軌跡,下列判斷正確的是( )
7、
A.若x方向始終勻速,則y方向先加速后減速
B.若x方向始終勻速,則y方向先減速后加速
C.若y方向始終勻速,則x方向先加速后減速
D.若y方向始終勻速,則x方向先減速后加速
解析:本題利用平拋運動模型的圖象進行分析,在x方向始終勻速則y方向是先減速后加速.若在y方向始終勻速則在x方向是先加速后減速,故正確的答案為B、C.
答案:BC
8.在民族運動會上有一個騎射項目,運動員騎在奔馳的馬背上,彎弓放箭射擊側向的固定目標.假設運動員騎馬奔馳的速度為v1,運動員靜止時射出的弓箭速度為v2.跑道離固定目標的最近距離為d.則( )
A.要想命中目標且箭在空中飛行時間最短
8、,運動員放箭處離目標的距離為
B.要想命中目標且箭在空中飛行時間最短,運動員放箭處離目標的距離為
C.箭射到靶的最短時間為D.只要擊中側向的固定目標,箭在空中運動合速度的大小
解析:運動員垂直運動方向射箭,箭在空中飛行時間最短,箭射到靶的最短時間為,選項C對;要想命中目標且箭在空中飛行時間最短,箭在空中運動的合速度的大小,運動員放箭處離目標的距離為.選項A錯B正確;如果只是要求擊中目標,則運動員不一定垂直運動方向射箭,箭在空中運動的合速度的大小不一定為,選項D錯.
答案:BC
9.如圖所示,重物A?B由剛性繩拴接,跨過定滑輪處于圖中實線位置,此時繩恰好拉緊,重物靜止在水平面上,用外力
9、水平向左推A,當A的水平速度為vA時,如圖中虛線所示,求此時B的速度vB=________.
解析:A?B通過繩子連接,由于繩子是不可伸長的,故A?B沿繩子方向的分速度應相等,即vAcos30°=vBcos60°,推導可得B的速度vB=vA=vA.
答案: vA
10.有一小船正在橫流一條寬為30 m的河流,在正對岸下游40 m處有一危險水域,假若水流速度為5 m/s,為了使小船在危險水域之前到達對岸.那么,小船相對于靜水的最小速度是多少?
解析:根據(jù)題意,船實際航行方向至少滿足與河岸成37°夾角,則根據(jù)速度的矢量合成,船的速度為矢量三角形中圖示的v船時,既能保證沿虛線移動,不進入
10、危險區(qū),又滿足速度值最小.因此v min=v水·sin37°=3 m/s.
答案:3 m/s
11.南風速度為4 m/s,大河中的水流正以3 m/s的速度向東流動,船上的乘客看見輪船煙囪冒出的煙柱是豎直的,求輪船相對于水的航行速度是多大?什么方向?
解析:如圖所示,煙柱豎直,輪船實際運動的方向應同風速方向相同,即v合=4 m/s,所以v船=5 m/s,sinθ=所以θ=37°.
答案:5 m/s θ=37°
12.如圖所示,A和B分別表示足球門的左?右兩個門柱.足球以10 m/s速度運動到C處時速度方向與AB連線平行且向右,設∠BAC=90°,∠ACD=30°,足球運動員朝CD
11、方向踢球,使球獲得沿該方向的速度至少多大時,才不致使球從B門柱向右方飛出門外?
解析:設足球水平向右的速度為v1=10 m/s,沿CD方向速度為v2.若使足球正好打到門柱B上,足球的合速度方向應沿CB方向,則速度分解的平行四邊形如圖所示:應用正交分解法得:vx=v1+v2sin30°=vcos45°
vy=v2cos30°=vsin45°
由上式可得:
v1+v2sin30°=v2cos30°
v2(cos30°-sin30°)=v1
解得:v2=m/s=27.3 m/s
則,當v2=27.3 m/s時,足球打到B門柱上,
當v2>27.3 m/s時,足球打進門.
當v2<27.3 m/s時,足球從B門柱向右邊飛出去.
由上述可知,要使球不從B門柱右方飛出門外,應滿足v2≥27.3 m/s.
答案:v2≥27.3 m/s