2019-2020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.doc

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2019-2020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(kāi)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(lái)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(kāi)始4 s內(nèi)物體在y方向位移為，x方向位移，所以開(kāi)始4 s內(nèi)物體的位移為，故B正確；CD、開(kāi)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(lái)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(duì)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)。 （2）速度分解的方向。確定定點(diǎn)之后，動(dòng)點(diǎn)（研究對(duì)象）的速度可分解為沿繩（或桿）伸長(zhǎng)（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(duì)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(guò)河時(shí)間最短：船頭正對(duì)河岸，渡河時(shí)間最短，（d為河寬）。 ②過(guò)河路徑最短（v2v1時(shí)）：合速度不可能垂直于河岸，無(wú)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(huà)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(shuō)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(duì)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(guò)一根繞過(guò)定滑輪O的不可伸長(zhǎng)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)，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(shuō)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(guò)繩子提升重物M。若不計(jì)繩子質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦，則在提升重物的過(guò)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(duì)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(kāi)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(shuō)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(duì)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(duì)岸的P點(diǎn)，NP垂直于河岸，MP與河岸的下游成α角，甲船過(guò)河時(shí)間為，乙船過(guò)河時(shí)間為。則下列說(shuō)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(kāi)始下滑，如圖所示，當(dāng)輕桿到達(dá)位置2時(shí)球A與球形容器球心等高，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(guò)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，重物在做加速上升，角度越來(lái)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(lái)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。