1、17 曲线运动条件、运动合成与分解1【四川外国语大学附属外国语学校2019高考模拟】关于物体的受力和运动,下列说法中正确的是( )A物体在不垂直于速度方向的合力作用下,速度大小可能一直不变B物体做曲线运动时,某点的加速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向C物体受到变化的合力作用时,它的速度大小一定改变D受到恒力作用而做曲线运动的物体,速度方向与合外力方向之间的夹角一定越来越小2【2019全国区级联考】如图,某个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图己知B点的速度方向与加速度方向相互垂直则下列说法中正确的是( )AD点的速率比C点的速率大BA点的加速度与速度的夹角小于90CA点的加速度比D点的加速度
2、大D相等时间内,速度变化量越来越大3【2019全国百强校高考模拟】如图所示,跨过同一高度处的光滑定滑轮的细线连接着质量相同的物体A和B,A套在光滑水平杆上,B被托在紧挨滑轮处,细线与水平杆的夹角 ,定滑轮离水平杆的高度=530 =0.2, 。当B由静止释放后,A所能获得的最大速度为 ( )=10/2 (530=0.6530=0.8)A B C D22/ 1/ 2/ 2/4【辽宁省大连市2019高考模拟】如图所示,做匀速直线运动的小车 A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物 B,设重物和小车速度的大小分别为 vB、 vA,则( )A vAvBB vA 。设人以最短时间 过河时,渡河位移为式 2 2
3、1 1;以最短位移 过河时,所用时间为 ,则以下关系正确的是( )1 2 2A B 12=1122212=1+1222二、多选题3C D12=1212=12228【湖南师范大学附属中学2019高考模拟】如图所示,小车 A通过一根绕过定滑轮的轻绳吊起一重物 B,开始时用力按住 A使 A不动,现设法使 A以速度 4 m/s向左做匀速直线运动,某时刻连接 A车右端的轻绳与水平方向成 37角,设此时 B的速度大小为 (cos 370.8),不计空气阻力,忽略绳与滑轮间摩擦,则( )A A不动时 B对轻绳的拉力就是 B的重力B当轻绳与水平方向成 角时重物 B的速度 5 m/sC当轻绳与水平方向成 角时重
4、物 B的速度 3.2 m/sD B上升到滑轮处前的过程中处于超重状态9【福建省泉州市2019高考模拟】如图所示,一艘轮船正在以4 m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河,河中各处水流速度都相同,其大小为 v13 m/s,行驶中,轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同。某时刻发动机突然熄火,轮船牵引力随之消失,轮船相对于水的速度逐渐减小,但船头方向始终未发生变化。求:(1)发动机未熄火时,轮船相对于静水行驶的速度大小;(2)发动机熄火后,轮船相对于河岸速度的最小值。三、解答题410【福建省2019百校大联考】如图所示,一轻绳跨过光滑的小定滑轮,一端与在倾角为37的光滑斜面上的小物体m 1连接,另一
5、端与套在光滑竖直杆上的小物体m 2连接,滑轮到竖直杆的距离为1.2m。现在让物体m 2从与滑轮等高的A点由静止释放,设斜面和杆足够长,m 1不会碰到滑轮,m 2不会碰到地面,已知:m 2的质量为m, g取10m/s 2(1)若m 2下滑到距A点1.6m的C点时,其速度刚好为0,求m 1增加的重力势能及物体m 1的质量;(2)若m 2=0.36m1,当m 2下滑到距A点0.9m的B点时,求此过程绳对m 2做的功。51【解析】A、物体在不垂直于速度方向的合力作用下,由于合力对物体做功,所以速度大小一定变化,故A错误; B、物体做曲线运动时,某点的速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向,而不是加速度
6、方向.故B错误;C、物体受到变化的合力作用时,它的速度大小可以不改变,比如匀速圆周运动.故C错误;D、受到恒力作用而做曲线运动的物体,由于恒力的作用,速度的方向应该越来越接近恒力的方向,所以速度方向与合外力方向之间的夹角一定越来越小,故D对;综上所述本题答案是:D。【答案】D2【解析】由题意,质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,速度沿B点轨迹的切线方向,则知加速度方向向下,合外力也向下,质点做匀变速曲线运动,合外力恒定不变,质点由C到D过程中,合外力做正功,由动能定理可得,D点的速度比C点速度大,故A正确;物体在A点受力的方向向下,而速度的方向向右上方,A点的加速度与速度的夹角大
7、于90故B错误;质点做匀变速曲线运动,加速度不变,故C错误;加速度不变,则相等时间内,速度变化量不变,选项D正确;故选A。【答案】A3【解析】将 A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向上的分速度等于 B的速度大小,有, A、 B组成的系统机械能守恒,当 时, A的速率最大,此时 B的速率为零。根据系统机械能= =90守恒有: ,解得 ,B正确。()=122 =1/【答案】B4【解析】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向的两个运动,设斜拉绳子与水平面的夹角为,由几何关系可得:v B=vAcos,所以v Av B;因汽车匀速直线运动,而逐渐变小,故v B逐渐变大,物体有向上的加
8、速度,绳的拉力大于B的重力,故A正确,BCD错误。故选A。答案与解析一、单选题6【答案】A5【解析】物块A实际运动的速度为合速度,将A的速度分解成沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示:据平行四边形定则可得: ,解得: 。故D项正确,ABC三项错误。=0=0【答案】D6【解析】A.圆周运动中物体的速度最大时,其切向加速度一定为零,而在m 1过C点时,合外力的切向分力水平向右,切向加速度与速度反方向,故A错误;B.在m 1从A点运动到C点的过程中,m 1与m 2组成的系统只有重力做功,系统的机械能守恒,若m 1能沿碗面上升到B点,系统的机械能增加,所以m 1不可能沿碗面上升到B点,故B正确;C.设
9、小球m 1到达最低点C时,m 1、m 2的速度大小分别是v 1、v 2,由运动的合成分解得:v 1cos45=v2,对A、B组成的系统,根据动能定理可知:m 1gR-m2g Rcos45= ,解得v 2=2m/s,v1=2 m/s,故C正确;212121+12222 2D.根据向心力F= 可知,F= N=16N,故D正确。故选: BCD。2 2(22)21【答案】BCD7【解析】河水流速处处相同,大小为 v1,船速大小恒为 v2,且 v2 v1。人以最短时间 t1过河时,渡河位移为 s1;则有: ,且 ,以最短位移 s2过河时,所用时间为 t2,则有: ,联立解11=21+2221=221=2
10、221得: , ;故A,B正确,C,D错误;故选AB。12=1122212=1+1222【答案】AB8【解析】A.A不动时B对轻绳的拉力大小等于B的重力,与重力不是同一个力,故A错误.B.小车的运动可分解为沿绳方向和垂直绳方向的两个分运动,当 A车右端的轻绳与水平方向成 37角时,由几何关系可得:v B=vA =3.2m/s,故B错误,C正确.cos370D.因为汽车向左做匀速直线运动,轻绳与水平方向的夹角逐渐变小, 就逐渐变大,v B就逐渐变大,物cos体B有向上的加速度,B处于超重状态,故D正确.故选:C、D。二、多选题7【答案】CD9【解析】(1)发动机未熄火时,轮船运动速度v与水流速度
11、 方向垂直,如图所示1故得此时船相对于静水的速度 的大小为:2 2=2+21=42+32/=5/又设v与 的夹角为 ,则2 =2=0.8(2)熄火前,船的牵引力沿 的方向,水的阻力与 的方向相反,熄火后,牵引力消失,在阻力作用下,2 2 2逐渐减小,但其方向不变,当 减小到与 的矢量和与 方向垂直时,轮船的合速度最小,则有:2 1 2=1=30.8/=2.4/10【解析】(1)由几何关系知:m 2下滑到C点,m 1上升了 L 2=0.8m 此时两者速度均为0,由系统机械能守恒定律得: 2=1237解得: , m 1 = m 12=103 103E P= m1gh2 =1.6mg (2)由几何关系知:m 2下滑到B点,m 1上升了 L 1=0.3m 此时两者速度关系为: 1=237由系统机械能守恒定律得: 21137=12112+12222解得:v 1=1.2m/s,v 2=2m/s mghAB + WF= 12222解得:w F =-7m三、解答题