1、专练6运动的合成与分解、平抛、圆周运动一、单项选择题1某河流中水流的速度是2 m/s，一小船要从河岸的A点沿直线匀速到达河对岸的B点，B点在河对岸下游某处，且A、B间的水平距离为100 m，河宽为50 m，则小船的速度至少为()图1A0.5 m/sB.1 m/s C1.5 m/sD.2 m/s解析船要渡河到达B点，最小速度应满足，即船的速度至少为1 m/s.答案B2(2014广州模拟)轮箱沿如图2所示的逆时针方向在竖直平面内做匀速圆周运动，圆半径为R，速率v，AC为水平直径，BD为竖直直径物块相对于轮箱静止，则()图2A物块始终受两个力作用B只有在A、B、C、D四点，物块受到的合外力才指向圆心
2、C从B运动到A，物块处于超重状态D从A运动到D，物块处于超重状态解析物块的超、失重状态与速度方向无关，而是与加速度方向有关加速度方向具有向下的分量时处于失重状态，加速度方向具有向上的分量时处于超重状态答案D3(2014高考冲刺卷九)如图3所示，相距l的两小球P、Q位于同一高度h(l、h均为定值)将P、Q两球水平同方向抛出P、Q与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则()图3AP、Q不可能运动到最高处相碰BP、Q在第一次落地前若不碰，之后就不碰CP、Q是由相同高度抛出，所以一定能相碰DP、Q在第一次落地前能否相碰，取决于P和Q的初速度解析
3、P、Q两球可以在最高点相碰，A、B错误；若P球的初速度小于Q球的初速度，则两球不可能相碰，C错误答案D4(2014湖北八校二联)如图4所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等下列说法中正确的是()图4A质点从M到N过程中速度大小保持不变B质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同C质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D质点在M、N间的运动不是匀变速运动解析由题意可知，tMPtPN，则A错误；物体运动中始终受恒力作用，由牛顿第二定律得a，则加速度恒定，物体做匀变速曲
4、线运动，D错误由a及tMPtPN可得，B正确，C错误答案B52013年6月20日上午10时，宇航员王亚平在“天宫一号”上进行了太空授课，演示了在地面上不可能完成的几个物理实验，其中之一是用细线拴着小球在任意平面内做匀速圆周运动某同学在电梯里模拟此实验，用以探究失重状态下的圆周运动他将长为l的细线一端固定、另一端拴着小球，在电梯启动向下加速运动的时间内，让小球在竖直平面内做圆周运动，已知电梯的加速度为a，重力加速度为g，有ag，则()A小球通过圆周最高点的最小速度为B小球通过圆周最低点时细线拉力比电梯静止时小C小球通过圆周最高点时细线拉力比电梯静止时小D小球所受细线拉力不变解析小球受到重力mg和
5、细线的拉力F，通过最高点时，由于失重，即小球的等效重力mgmg，因此通过最高点的临界速度会小于，A错；小球通过最低点时，由牛顿第二定律得F1mgm，等效重力加速度gg，故细线拉力比电梯静止时小，B对；而小球通过最高点时有F2mmg，可知C错；由于小球做变速圆周运动和重力的原因，拉力为变力，D错答案B6(2014浙江嘉兴二模)如图5所示为通过弹射器研究弹性势能的实验装置光滑圆形轨道竖直固定于光滑水平面上，半径为R.弹射器固定于A处某一实验过程中弹射器射出一质量为m的小球，恰能沿圆轨道内侧到达最髙点C，然后从轨道D处(D与圆心等高)下落至水平面取重力加速度为g，下列说法正确的是()图5A小球从D处
6、下落至水平面的时间为B小球至最低点B时对轨道压力为5mgC小球落至水平面时的动能为2mgRD释放小球前弹射器的弹性势能为解析小球恰好通过最高点，则由mg，解得vC；小球从C到D的过程中机械能守恒，则有mgRmvmv，解得vD；小球由D到地面做匀加速直线运动；若做自由落体运动时，由Rgt2可得，t；而现在有初速度，故时间小于，故A错误；由B到C过程中，机械能守恒，则有：mv2mgRmv；B点时由牛顿第二定律有：FNmg；联立解得，FN6mg，故B错误；小球落到水平面时动能EkmgRmv2.5mgR，故C错误；小球弹出后的机械能等于弹射器的弹性势能，故弹性势能为EPEmg2RmvmgR.故D正确答
7、案D7(2014江南十校三月联考)如图6，在一半径为R的球面顶端放一质量为m的物块，现给物块一初速v0，则()图6A若v0，则物块落地点离A点RB若球面是粗糙的，当v0时，物块一定会沿球面下滑一段，再斜抛离球面C若v0，则物块落地点离A点为RD若v0，则物块落地点离A点至少为2R解析若v0，物体与球面间没有弹力作用，物体离开斜面顶端做平抛运动，根据xv0t,2Rgt2可得x2R，A错误，D正确；若v0，在最高点，根据牛顿第二定律得：mgFNm，解得FN0，知物体将沿球面下滑一段，下滑后有可能停止在某一点，也有可能再斜抛离开球面，故B、C错误答案D8(2014江西八校联考)在空间中水平面MN的下
8、方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB2BC，如图7所示由此可知()图7A电场力为3mgB小球带正电C小球从A到B与从B到C的运动时间相等D小球从A到B与从B到C的速度变化量相等解析根据受力分析知全程小球水平方向没有受力，所以小球在水平方向做匀速直线运动，又AB2BC，再由三角形相似得AB和BC两过程中水平射程和竖直高度均有2倍的关系，则知tAB2tBC，在竖直方向列方程，AB段HABgt，BC段HBCat，联立方程得a2g，在BC段根据牛顿第二定律有：Eqmgma，解得E
9、q3mg，故A项正确，C项错；电场力方向竖直向上，小球带负电，B项错；由vat得，vABvBC，所以D项错误答案A9(2014上海物理，13)如图8，带有一白点的黑色圆盘，可绕过其中心、垂直于盘面的轴匀速转动，每秒沿顺时针方向旋转30圈，在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘，观察到白点每秒沿()图8A顺时针旋转31圈B.逆时针旋转31圈C顺时针旋转1圈D.逆时针旋转1圈解析带有一白点的黑色圆盘，可绕过其中心，垂直于盘面的轴匀速运动，每秒沿顺时针方向旋转30圈，即f030 Hz，在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘，即f31 Hz，假设频闪光的频率f略大于圆盘转动频率f0，即T稍小于
10、T0，那么白点经过时间T转过了周再次被照亮，即相当于逆时针转动了(1)周，所以，白点逆时针倒转一周的时间为T逆T，倒转频率为f逆ff0.所以观察到白点每秒逆时针旋转1圈答案D二、多项选择题10某物理兴趣小组成员为了探究平抛运动规律，他们把频闪仪器A、B分别安装在如图9甲所示的位置，图乙是实验得到的频闪照片，其中O为抛出点，P为运动轨迹上某点，测得图乙(a)中OP距离为20 cm，(b)中OP距离为10 cm.则()图9A图乙中，摄像头A所拍摄的频闪照片为(a)B物体运动到P点的时间为0.2sC平抛物体的初速度大小为0.5m/sD物体在P点的速度大小为2m/s解析由于摄像头A拍摄的是小球沿水平方
11、向做匀速直线运动的轨迹，摄像头B拍摄的是小球沿竖直方向做自由落体运动的轨迹，所以图乙中，摄像头A所拍摄的频闪照片为乙(b)，选项A错误；图乙(a)中OP距离为20 cm，根据hgt2，解得t0.2 s，选项B正确；由乙(b)中OP距离为10 cm，有sv0t，解得平抛物体的初速度大小为v00.5 m/s，选项C正确；物体在P点的竖直分速度大小为vygt2 m/s，则在P点的速度大小为v m/s，选项D错误答案BC11(2014高考冲刺试卷三)在2013年中俄联合军演中，一架中国飞机进行投弹训练，飞机以恒定速度沿着与竖直峭壁平面垂直的方向向着竖直峭壁水平飞行，先后释放炸弹1和炸弹2，释放炸弹1和
12、2的时间间隔为t1；炸弹1和2均击在竖直峭壁上，且击中的时间间隔为t2，击中点间距为H.不计空气阻力，重力加速度已知根据以上信息可以判断出或求出()图10At1t2Bt1t2C炸弹1离开飞机到击中竖直峭壁的时间D炸弹2离开飞机到击中竖直峭壁下落的高度解析由于投出去的炸弹在水平方向的运动速度与飞机的速度相同，所以t20，A对，B错；设炸弹1离开飞机到击中竖直峭壁的时间为t，下落高度为h1，炸弹2下落的高度为h2，则h1gt2，h2g(tt1)2，h1h2H，联立可以解出t，C对；由h2g(tt1)2可以解出h2，D对答案ACD12(2014山东潍坊二模)“快乐向前冲”节目中有这样一种项目，选手需
13、要借助悬挂在高处的绳子飞跃到鸿沟对面的平面上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳子由静止开始摆动，如图11所示，不考虑空气阻力和绳子的质量，下列说法正确的是()图11A选手摆到最低点时处于失重状态B选手摆到最低点时所受绳子的拉力大于mgC选手摆到最低点时所受绳子的拉力大小大于选手对绳子的拉力大小D选手摆到最低点的运动过程中，重力势能逐渐减小解析在最低点选手具有竖直向上的加速度a，处于超重状态，A项错在最低点由牛顿第二定律Fmgma，而Fm(ga)mg，B项正确在最低点绳子对选手的拉力与选手对绳子的拉力是作用力与反作用力，应大小相等，C项错，在选手摆到最低点的过程中重力做正功，重力势能减小，D项
14、正确答案BD13如图12，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A，已知A点高度为h，山坡倾角为，由此可算出()图12A轰炸机的飞行高度B.轰炸机的飞行速度C炸弹的飞行时间D.炸弹投出时的动能解析根据题述，tan ，xvt，tan ，Hhy，ygt2，由此可算出轰炸机的飞行高度H；轰炸机的飞行速度v，炸弹的飞行时间t，选项A、B、C正确由于题述没有给出炸弹质量，不能得出炸弹投出时的动能，选项D错误答案ABC14如图13所示，两个半径均为R的光滑圆弧对接于O点，有物体从上面圆弧的某点C以上任意位置由静止下滑(C点未标出)，都能从O点平抛出去，则()图1
15、3ACO1O60B.CO1O45C落地点距O2最远为2RD.落地点距O2最近为R解析要使物体从O点平抛出去，在O点有mg，解得物体从O点平抛出去的最小速度vmin.设CO1O，由机械能守恒守律，mgR(1cos )mv，解得CO1O60，选项A正确，B错误；由平抛运动规律，xvt，Rgt2，解得落地点距O1最近为R.若物体从A点下滑，到达O点时速度为v.由平抛运动规律，xvt，Rgt2，解得落地点距O2最远为2R，选项C正确，D错误答案AC15(2014河北五校联考，15)如图14所示，斜面倾角为，从斜面的P点分别以v0和2v0的速度水平抛出A、B两个小球，不计空气阻力，若两小球均落在斜面上且不发生反弹，则()图14AA、B两球的水平位移之比为14BA、B两球飞行时间之比为12CA、B两球下落的高度之比为12DA、B两球落到斜面上的速度大小之比为14解析由平抛运动规律有x1v0t1，y1gt，tan ；x22v0t2，y2gt，tan ；联立得A、B两球飞行时间之比为t1t212，A、B两球的水平位移之比为x1x214，选项A、B正确；A、B下落的高度之比为y1y214，选项C错误；A、B两球落到斜面上的速度大小分别为v1，v22，A、B两球落到斜面上的速度大小之比为12，选项D错误答案AB