1、计时双基练12曲线运动运动的合成和分解 (限时:45分钟满分:100分)A级双基达标1(2014甘肃省天水一中段考)一只小船在静水中的速度大小始终为8 m/s,在流速为4 m/s的河中航行,则河岸上的人能看到船的实际航速大小可能是()A4 m/s B1 m/sC3 m/s D14 m/s解析速度是矢量,8 m/s的速度与4 m/s的速度进行合成,合速度大于等于4 m/s,小于等于12 m/s,在四个选项中,只有选项A的答案落在这个范围以内,其余均不符合,因此选项A正确答案A2在中国上海举行的国际滑联世锦赛上,进行短道速滑时,滑冰运动员要在弯道上进行速滑比赛,图中虚线为某运动员在冰面上的运动轨迹
2、,图中关于运动员的速度方向、合力方向可能正确的是()解析曲线运动中某点的速度方向沿该点的切线方向,并且其运动轨迹将向F方向偏转,故选项D正确答案D3.练图411人用绳子通过定滑轮拉物体A,A穿在光滑的竖直杆上,当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如练图411所示位置时,绳与竖直杆的夹角为,则物体A实际运动的速度是()Av0sinB.Cv0cosD.解析由运动的合成与分解可知,物体A参与这样两个分运动,一个是沿着与它相连接的绳子的运动,另一个是垂直于绳子向上的运动而物体A实际运动轨迹是沿着竖直杆向上的,这一轨迹所对应的运动就是物体A的合运动,它们之间的关系如练答图411所示由三角函数可得v,所以D
3、选项是正确的练答图411答案D4.练图412小船横渡一条河,小船本身提供的速度大小、方向都不变(小船速度方向垂直于河岸)已知小船的运动轨迹如练图412所示,则()A由A岸到B岸,河水的流速越来越小B由A岸到B岸,河水的流速越来越大C由A岸到B岸河水的流速先增大后减小D河水的流速恒定解析小船在垂直于河岸方向做匀速直线运动,速度大小和方向均不变,根据曲线的弯曲方向与水流方向之间的关系可知,由A岸到B岸河水的流速先增大后减小,C项正确答案C5.练图413如练图413所示,一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动,当物体从M点运动到N点时,其速度方向恰好改变了90,则物体从M点到N点的运动过程中
4、,物体的速度将()A不断增大B不断减小C先增大后减小D先减小后增大解析由曲线运动的轨迹夹在合外力与速度方向之间,恒力F只能在90夹角范围内,所以开始时恒力与速度夹角为钝角,后来夹角为锐角,故速度先减小后增大,D项正确答案D6(多选题)一物体的运动规律是x3t2(m),y4t2(m),则下列说法中正确的是()A物体在x轴和y轴方向上都是初速度为零的匀加速直线运动B物体的合运动是初速度为零、加速度为5 m/s2的匀加速直线运动C物体的合运动是初速度为零、加速度为10 m/s2的匀加速直线运动D物体的合运动是加速度为5 m/s2的曲线运动解析由x3t2(m)及y4t2(m)知物体在x、y方向上的初速
5、度为0,加速度分别为ax6 m/s2、ay8 m/s2,故a10 m/s2,A、C两项正确答案AC7.练图414如练图414所示,一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B,两球的质量均为m,两球半径忽略不计,杆AB的长度为l,现将杆AB竖直靠放在竖直墙上,轻轻振动小球B,使小球B在水平地面上由静止向右运动,求当A球沿墙下滑距离为时A、B两球的速度vA和vB的大小(不计一切摩擦) 解析A、B两球速度的分解情况如练答图412所示,由题意知,30,由运动的合成与分解得练答图412vAsinvBcos又A、B组成的系统机械能守恒,所以mgmvmv由解得vA,vB.答案B级能力提升1(多选题)在一光滑水平
6、面内建立平面直角坐标系,一物体从t0时刻起,由坐标原点O(0,0)开始运动,其沿x轴和y轴方向运动的速度时间图象如练图415所示,下列说法中正确的是()练图415A前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动B后2 s内物体做匀加速直线运动,但加速度沿y轴方向C4 s末物体坐标为(4 m,4 m)D4 s末物体坐标为(6 m,2 m)解析前2 s内物体在y轴方向速度为0,由题图知只沿x轴方向做匀加速直线运动,A项正确;后2 s内物体在x轴方向做匀速运动,在y轴方向做初速度为0的匀加速运动,加速度沿y轴方向,合运动是曲线运动,B项错误;4 s内物体在x轴方向上的位移是x2 m/s2 s2 m/s2 s6
7、 m,在y轴方向上的位移为y2 m/s2 s2 m,所以4 s末物体坐标为(6 m,2 m),D项正确,C项错误. 答案AD2质量为m的物体,在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F1、F2不变,仅将F3的方向改变90(大小不变)后,物体可能做()A加速度大小为的匀变速直线运动B加速度大小为的匀变速直线运动C加速度大小为的匀变速曲线运动D匀速直线运动解析物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动,必有F3与F1、F2的合力等大反向,当F3大小不变,方向改变90时,F1、F2的合力大小仍等于F3,方向与改变方向后的F3夹角为90,故F合F3,加速度a,但因不知原速度方
8、向与F合的方向间的关系,故可能做匀变速直线运动,也可能做匀变速曲线运动答案B3.练图416(多选题)(2013山东莱州质检)如练图416所示,物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起,A物体受水平向右的力F的作用,此时B匀速下降,A水平向左运动,可知()A物体A做匀速运动BA做加速运动C物体A所受摩擦力逐渐增大D物体A所受摩擦力逐渐减小解析把A向左的速度v沿细线方向和垂直细线方向分解,沿细线方向的分速度为vcos,B匀速下降,vcos不变,而角增大,cos减小,则v增大,所以A做加速运动,选项B正确,A错误;由于A对地面的压力逐渐减小,所以物体A所受摩擦力逐渐减小,选项D正确,C错误答案BD4
9、(多选题)质量为2 kg的质点在xy平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如练图417所示,下列说法正确的是()练图417A质点的初速度为5 m/sB质点所受的合外力为3 NC质点初速度的方向与合外力方向垂直D2 s末质点速度大小为6 m/s解析由x方向的速度图象可知,在x方向的加速度为1.5 m/s2,受力Fx3 N,由y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动,速度为vy4 m/s,受力Fy0,因此质点的初速度为5 m/s,A选项正确;受到的合外力为3 N,B选项正确;显然,质点初速度方向与合外力方向不垂直,C选项错误;2 s末质点速度应该为v m/s2 m/s,D选项错误
10、答案AB5宽9 m的成型玻璃以2 m/s的速度连续不断地向前行进,在切割工序处,金刚割刀的速度为10 m/s,为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,则:(1)金刚割刀的轨道应如何控制?(2)切割一次的时间多长?(3)所生产的玻璃板的规格是怎样的?解析(1)由题目条件知,割刀运动的速度是实际的速度,所以为合速度其分速度的效果恰好相对玻璃垂直切割设割刀的速度v2的方向与玻璃板速度v1的方向之间的夹角为,如练答图413所示练答图413要保证割下均是矩形的玻璃板,则由v2是合速度得v1v2cos.所以cos,即arccos.所以,要割下矩形板,割刀速度方向与玻璃板速度方向所成角度为arccos.(2)切割一次的时间t s0.92 s.(3)切割出的矩形玻璃板的规格为:长度d9 m,宽度:lv1t20.92 m1.84 m.答案(1)割刀速度方向与玻璃板速度方向夹角为arccos(2)0.92 s(3)长9 m、宽1.84 m