高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)大通關(guān) 專題4.1 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解學(xué)案

《高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)大通關(guān) 專題4.1 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)大通關(guān) 專題4.1 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解學(xué)案（23頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 專題4.1 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 考點(diǎn)精講 一、曲線運(yùn)動(dòng) 1．速度的方向 質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向． 2．運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度的方向時(shí)刻在改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)． 3．曲線運(yùn)動(dòng)的條件 二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1．基本概念 (1)運(yùn)動(dòng)的合成：已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)． (2)運(yùn)動(dòng)的分解：已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)． 2．分解原則 根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果分解，也可采用正交分解． 3．合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 (1)等時(shí)性 各個(gè)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開(kāi)始，同時(shí)結(jié)束，經(jīng)歷時(shí)間相等(不同時(shí)的運(yùn)動(dòng)不能合成)． (2)等效性

2、 各分運(yùn)動(dòng)疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)有相同的效果． (3)獨(dú)立性 一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)運(yùn)動(dòng)，其中的任何一個(gè)都會(huì)保持其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不變，并不會(huì)受其他分運(yùn)動(dòng)的干擾．雖然各分運(yùn)動(dòng)互相獨(dú)立，但是它們共同決定合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡． 4．遵循的規(guī)律 位移、速度、加速度都是矢量，故它們的合成與分解都遵循平行四邊形定則． (1)如果各分運(yùn)動(dòng)在同一直線上，需選取正方向，與正方向同向的量取“＋”號(hào)，與正方向反向的量取“－”號(hào)，從而將矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算． (2)兩分運(yùn)動(dòng)不在同一直線上時(shí)，按照平行四邊形定則進(jìn)行合成．如圖所示． (3)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)垂直時(shí)的合成滿足： a合＝ x合＝ v合＝ 考點(diǎn)精練

3、題組1 曲線運(yùn)動(dòng) 1．關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的速度，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．速度的大小與方向都在時(shí)刻變化 B．速度的大小不斷發(fā)生變化，速度的方向不一定發(fā)生變化 C．速度的方向不斷發(fā)生變化，速度的大小不一定發(fā)生變化 D．質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向是在曲線上該點(diǎn)的切線方向 【答案】CD 2．(多選)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在恒力F的作用下，由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的軌跡如圖所示，在A點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸平行，則恒力F的方向可能沿圖示中的( ) A．F1的方向 B．F2的方向 C．F3的方向 D．F4的方向 【答案】CD 【解析】曲線運(yùn)動(dòng)受到的合力總是指向曲線凹的一側(cè)，但和速度永遠(yuǎn)不可能達(dá)到平

4、行的方向，所以合力可能沿著F3的方向、F4的方向，不可能沿著F1的方向、F2的方向，C、D正確，A、B錯(cuò)誤． 3．一質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的某一位置，它的速度方向、加速度方向、以及所受的合外力的方向的關(guān)系是（ ） A．速度、加速度、合外力的方向有可能都不同 B．加速度方向與合外力的方向一定相同 C．加速度方向與速度方向一定相同 D．速度方向與合外力方向可能相同，也可能不同 【答案】B 【解析】物體做曲線運(yùn)動(dòng)，合外力(加速度)方向與速度方向一定不相同，C、D錯(cuò)。無(wú)論是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，加速度方向與合外力方向一定相同。A錯(cuò)，B對(duì)。 4．如圖，這是物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡的示

5、意圖．已知物體在B點(diǎn)的加速度方向與速度方向垂直，則下列說(shuō)法中正確的是( ) A．C點(diǎn)的速率小于B點(diǎn)的速率 B．A點(diǎn)的加速度比C點(diǎn)的加速度大 C．C點(diǎn)的速率大于B點(diǎn)的速率 D．從A點(diǎn)到C點(diǎn)加速度與速度的夾角先增大后減小，速率是先減小后增大 【答案】C. 【解析】物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，B到C點(diǎn)的加速度方向與速度方向夾角小于90°，C點(diǎn)的速率比B點(diǎn)速率大，故A錯(cuò)誤，C正確；物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，則加速度不變，所以物體經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的加速度與A點(diǎn)相同，故B錯(cuò)誤；若物體從A運(yùn)動(dòng)到C，物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則有A點(diǎn)速度與加速度方向夾角大于90°

6、;，C點(diǎn)的加速度方向與速度方向夾角小于90°，故D錯(cuò)誤． 5.如圖所示的曲線是某個(gè)質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下的一段運(yùn)動(dòng)軌跡．質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)出發(fā)經(jīng)P點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)，已知弧長(zhǎng)MP大于弧長(zhǎng)PN，質(zhì)點(diǎn)由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)與由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間相等．下列說(shuō)法中正確的是( ) A．質(zhì)點(diǎn)從M到N過(guò)程中速度大小保持不變 B．質(zhì)點(diǎn)在這兩段時(shí)間內(nèi)的速度變化量大小相等，方向相同 C．質(zhì)點(diǎn)在這兩段時(shí)間內(nèi)的速度變化量大小不相等，但方向相同 D．質(zhì)點(diǎn)在M、N間的運(yùn)動(dòng)不是勻變速運(yùn)動(dòng) 【答案】B. 【解析】由題圖可知＞，tMP＝tPN，則A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中始終受恒力作用，由牛頓第二定律得a＝，則加速度恒定，質(zhì)點(diǎn)做

7、勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤；由a＝及tMP＝tPN可得，B正確，C錯(cuò)誤． 題組2 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1．對(duì)于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A．合運(yùn)動(dòng)的速度大于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度 B．合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于某一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度 C．合運(yùn)動(dòng)的方向就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向 D．由兩個(gè)分速度的大小就可以確定合速度的大小 【答案】C 2．跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目，如圖所示，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從直升飛機(jī)由靜止跳下后，在下落過(guò)程中不免會(huì)受到水平風(fēng)力的影響，下列說(shuō)法中正確的是( ) A．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間越長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)員可完成更多的動(dòng)作 B．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員著地速

8、度越大，有可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成傷害 C．運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力有關(guān) D．運(yùn)動(dòng)員著地速度與風(fēng)力無(wú)關(guān) 【答案】B 【解析】根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理，水平方向吹來(lái)的風(fēng)不會(huì)影響豎直方向的運(yùn)動(dòng)，A、C錯(cuò)誤；根據(jù)速度的合成，落地時(shí)速度v＝，風(fēng)速越大，vx越大，則降落傘落地時(shí)速度越大，B正確，D錯(cuò)誤。 3．某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R。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軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4，6)，此時(shí)R的速

9、度大小為_(kāi)_______cm/s，R在上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是________。(R視為質(zhì)點(diǎn)) 【答案】5 D 【解析】R在豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝＝＝2 s；R在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由平均速度公式可得x＝t，解得vx＝＝4 cm/s，故此時(shí)R的速度v＝＝5 cm/s。軌跡曲線應(yīng)彎向加速度的方向，又R的加速度方向沿x軸正方向，故選項(xiàng)D正確。 4．如圖甲所示，起重機(jī)將貨物沿豎直方向勻速吊起，同時(shí)又沿橫梁水平向右勻加速運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，站在地面上觀察，貨物運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖乙中的( ) 【答案】D 【解析】貨物同時(shí)參與兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，一是豎直

10、向上的勻速運(yùn)動(dòng)，二是水平向右的勻加速運(yùn)動(dòng)，其合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的加速度水平向右，合外力的方向水平向右，運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)向合外力方向彎曲，所以站在地面上的人觀察到貨物的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)如D圖所示。 5. 如圖所示，當(dāng)汽車靜止時(shí)，車內(nèi)乘客看到窗外雨滴沿豎直方向OE勻速運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)從t＝0時(shí)汽車由靜止開(kāi)始做甲、乙兩種勻加速啟動(dòng)，甲啟動(dòng)后t1時(shí)刻，乘客看到雨滴從B處離開(kāi)車窗，乙啟動(dòng)后t2時(shí)刻，乘客看到雨滴從F處離開(kāi)車窗，F(xiàn)為AB中點(diǎn)，則t1∶t2為( ) A．2∶1 B．1∶ C．1∶ D．1∶(－1) 【答案】A 【解析】.由題意可知，在乘客看來(lái)，雨滴在豎直方向上做勻速直線運(yùn)

11、動(dòng)，在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，則t1∶t2＝∶＝2∶1. 6. 某質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度在x、y方向的分量vx、vy與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，已知x、y方向相互垂直，則4 s末該質(zhì)點(diǎn)的速度和位移大小各是多少？ 【答案】5 m/s 4 m 【解析】4 s末該質(zhì)點(diǎn)在x方向上，vx＝3 m/s，x＝vxt＝12 m 在y方向上，vy＝4 m/s，a＝＝1 m/s2，y＝at2＝8 m 所以v合＝＝5 m/s s合＝＝4 m. 7. 如圖甲所示，在一端封閉、長(zhǎng)約1 m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放置一個(gè)蠟塊，將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊．然后將這個(gè)玻璃管倒置，在蠟塊沿玻

12、璃管上升的同時(shí)，將玻璃管水平向右移動(dòng)．假設(shè)從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，蠟塊在玻璃管內(nèi)每1 s上升的距離都是10 cm，玻璃管向右勻加速平移，每1 s通過(guò)的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.圖乙中，y表示蠟塊豎直方向的位移，x表示蠟塊隨玻璃管運(yùn)動(dòng)的水平位移，t＝0時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)． (1)請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出蠟塊4 s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡； (2)求出玻璃管向右平移的加速度； (3)求t＝2 s時(shí)蠟塊的速度v. 【答案】 (1)見(jiàn)解析圖 (2)5×10－2 m/s2 (3) m/s 【解析】 (1)蠟塊在豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在水平方向向右做勻加速

13、直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題中的數(shù)據(jù)畫(huà)出的軌跡如圖所示： (2)由于玻璃管向右為勻加速平移，根據(jù)Δx＝aT2可求得加速度，由題中數(shù)據(jù)可得：Δx＝5.0 cm，相鄰時(shí)間間隔為1 s，則a＝＝5×10－2 m/s2. (3)由運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性可知，豎直方向的速度為vy＝＝0.1 m/s. 水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2 s時(shí)蠟塊的水平方向的速度為vx＝at＝0.1 m/s 則2 s時(shí)蠟塊的速度：v＝ m/s＝ m/s. 方法突破 方法1 判定運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡的方法 詮釋：（1）看物體的合外力。若物體的合外力為恒力，則它做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；若物體的合外力為變力，則它做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。（

14、2）看物體的加速度。若物體的加速度不變，則它做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；若物體的加速度變化，則它做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。 題組3判定運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡的方法 1．關(guān)于運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以下說(shuō)法中正確的是( ) A．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng) B．變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng) C．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng) D．加速度不變的運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng) 【答案】A 【解析】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向時(shí)刻變化，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，A正確；變速運(yùn)動(dòng)可能是速度的方向在變化，也可能是速度的大小在變化，所以不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；曲線運(yùn)動(dòng)可能是變加速曲線運(yùn)動(dòng)，也可能是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；加速度不變的運(yùn)動(dòng)可能是勻

15、變速直線運(yùn)動(dòng)，也可能是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。 2．物體受到幾個(gè)恒力的作用而處于平衡狀態(tài)，若再對(duì)物體施加一個(gè)恒力，則物體可能( ) A．靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．做勻變速直線運(yùn)動(dòng) C．做曲線運(yùn)動(dòng) D．做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 【答案】BCD 3．有a、b為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，它們的合運(yùn)動(dòng)為c，則下列說(shuō)法正確的是 ( ) A．若a、b的軌跡為直線，則c的軌跡必為直線 B．若c的軌跡為直線，則a、b必為勻速運(yùn)動(dòng) C．若a為勻速直線運(yùn)動(dòng)，b為勻速直線運(yùn)動(dòng)，則c必為勻速直線運(yùn)動(dòng) D．若a、b均為初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則c必為勻變速直線運(yùn)動(dòng) 【

16、答案】CD 【解析】a、b兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合初速度與合加速度如果共線，則合運(yùn)動(dòng)c必為直線運(yùn)動(dòng)，如果不共線，則合運(yùn)動(dòng)c必為曲線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；若c為直線運(yùn)動(dòng)，a、b可能為勻速運(yùn)動(dòng)，也可能為變速直線運(yùn)動(dòng)，但a、b的合初速度與合加速度必共線，B錯(cuò)誤；兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)必為勻速直線運(yùn)動(dòng)，C正確；兩個(gè)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)必為初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，D正確。 4.如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，現(xiàn)用一枝鉛筆貼著細(xì)線的左側(cè)水平向右以速度v勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持鉛筆的高度不變，懸掛橡皮的那段細(xì)線保持豎直，則在鉛筆末碰到橡皮前，橡皮的運(yùn)動(dòng)情況是( ) A．橡皮在水平方向上

17、做勻速運(yùn)動(dòng) B．橡皮在豎直方向上做加速運(yùn)動(dòng) C．橡皮的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線 D．橡皮在圖示虛線位置時(shí)的速度大小為v 【答案】AB. 【解析】懸掛橡皮的細(xì)線一直保持豎直，說(shuō)明橡皮水平方向具有和鉛筆一樣的速度，A正確；在豎直方向上，橡皮的速度等于細(xì)線收縮的速度，把鉛筆與細(xì)線接觸的地方的速度沿細(xì)線方向和垂直細(xì)線方向分解，沿細(xì)線方向的分速度v1＝vsin θ，θ增大，沿細(xì)線方向的分速度增大，B正確；橡皮的加速度向上，與初速度不共線，所以做曲線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；橡皮在題圖虛線位置時(shí)的速度vt＝＝v，D錯(cuò)誤． 5．(多選)質(zhì)量為m的物體，在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，保持F1、

18、F2不變，僅將F3的方向改變90°(大小不變)后，物體可能做 ( ) A．加速度大小為的勻變速直線運(yùn)動(dòng) B．加速度大小為的勻變速直線運(yùn)動(dòng) C．加速度大小為的勻變速曲線運(yùn)動(dòng) D．勻速直線運(yùn)動(dòng) 【答案】BC 【解析】物體在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，必有F3與F1、F2的合力等大反向，當(dāng)F3大小不變，方向改變90°時(shí)，F(xiàn)1、F2的合力大小仍為F3，方向與改變方向后的F3夾角為90°，故F合＝F3，加速度a＝＝，若初速度方向與F合方向共線，則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，若初速度方向與F合方向不共線，則物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故B、

19、C正確． 6. (多選)光滑水平面上一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)以速度v0通過(guò)點(diǎn)O，如圖所示，與此同時(shí)給質(zhì)點(diǎn)加上沿x軸正方向的恒力Fx和沿y軸正方向的恒力Fy，則( ) A．因?yàn)橛蠪x，質(zhì)點(diǎn)一定做曲線運(yùn)動(dòng) B．如果Fy＜Fx，質(zhì)點(diǎn)向y軸一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng) C．如果Fy＝Fxtan α，質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng) D．如果Fx＞Fycot α，質(zhì)點(diǎn)向x軸一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng) 【答案】 CD 【解析】 如果Fx、Fy二力的合力沿v0方向，即Fy＝Fxtan α，則質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；若Fx＞Fycot α，則合力方向在v0與x軸正方向之間，則軌跡向x軸一側(cè)彎曲而做曲線運(yùn)動(dòng)，若Fx＜Fycot α，則合力

20、方向在v0與y軸之間，所以運(yùn)動(dòng)軌跡必向y軸一側(cè)彎曲而做曲線運(yùn)動(dòng)，因不知α的大小，所以只憑Fx、Fy的大小不能確定F合是偏向x軸還是y軸，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確． 方法2 解決小船過(guò)河問(wèn)題的方法 詮釋：船在水中的實(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)。 1．模型特點(diǎn) (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)小船渡河時(shí)間只與船垂直于河岸方向的分速度有關(guān)，與水流速度無(wú)關(guān)． (3)三種速度：v船(船在靜水中的速度)、v水(水的流速)、v合(船的實(shí)際速度)． (4)兩個(gè)極值： ①過(guò)河時(shí)間最短：v船⊥v水，tmin＝(d為河寬)． ②過(guò)河位移最小：v合⊥v

21、水(前提v船>v水)，如圖416甲所示，此時(shí)xmin＝d，船頭指向上游與河岸夾角為α.cos α＝；v船⊥v合(前提v船<v水)，如圖乙所示．過(guò)河最小位移為xmin＝＝d. 甲 乙 圖416 2．分析思路 題組4 解決小船過(guò)河問(wèn)題的方法 1．小船以一定的速率垂直河岸向?qū)Π秳澣?，?dāng)水流勻速時(shí)，它渡河的時(shí)間、發(fā)生的位移與水速的關(guān)系是（ ） A．水速小時(shí)，位移小，時(shí)間也小 B．水速大時(shí)，位移大，時(shí)間也大 C．水速大時(shí)，位移大，但時(shí)間不變 D．位移、時(shí)間大小與水速大小無(wú)關(guān) 【答案】C 2．已知河水的流速為

22、v1，小船在靜水中的速度為v2，且v2>v1，下面用小箭頭表示小船及船頭的指向，則能正確反映小船在最短時(shí)間內(nèi)渡河、最短位移渡河的情景如圖417所示，依次是( ) 圖417 A．①② B．①⑤ C．④⑤ D．②③ 【答案】C 【解析】船的實(shí)際速度是v1和v2的合速度，v1與河岸平行，對(duì)渡河時(shí)間沒(méi)有影響，所以v2與河岸垂直即船頭指向?qū)Π稌r(shí)，渡河時(shí)間最短為tmin＝，式中d為河寬，此時(shí)合速度與河岸成一定夾角，船的實(shí)際路線應(yīng)為④所示；最短位移即為d，應(yīng)使合速度垂直河岸，則v2應(yīng)指向河岸上游，實(shí)際路線為⑤所示，綜合可得選項(xiàng)C正確． 3．有一條兩岸平直、河

23、水均勻流動(dòng)、流速恒為v的大河。小明駕著小船渡河，去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直，回程時(shí)行駛路線與河岸垂直．去程與回程所用時(shí)間的比值為k，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為( ) A． B． C． D． 【答案】B 【解析】設(shè)河岸寬為d，船速為u，則根據(jù)渡河時(shí)間關(guān)系得∶＝k，解得u＝，所以B選項(xiàng)正確。 4．(多選)一只小船在靜水中的速度為3 m/s，它要渡過(guò)一條寬為30 m的河，河水流速為4 m/s，則這只船( ) A．過(guò)河時(shí)間不可能小于10 s B．不能沿垂直于河岸方向過(guò)河 C．渡過(guò)這條河所需的時(shí)間可以為6 s D．不可能渡過(guò)這條河 【答案】A

24、B 【解析】船在過(guò)河過(guò)程同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，一個(gè)沿河岸向下游的水流速度，一個(gè)是船自身的運(yùn)動(dòng)．垂直河岸方向位移即河的寬度d＝30 m，而垂直河岸方向的最大分速度即船自身的速度3 m/s，所以渡河最短時(shí)間t＝＝10 s，A對(duì)、C錯(cuò)；只要有垂直河岸的分速度，就可以渡過(guò)這條河，D錯(cuò)；船實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng)，如果船垂直河岸方向過(guò)河，即合速度垂直河岸方向．一個(gè)分速度沿河岸向下，與合速度垂直，那么在速度合成的三角形中船的速度即斜邊，要求船的速度大于水的速度，而本題目中船的速度小于河水的速度，故不可能垂直河岸方向過(guò)河，B對(duì)． 5．(多選)小河寬為d，河水中各點(diǎn)水流速度與各點(diǎn)到較近河岸的距離成正比，v水

25、＝kx，k＝，x為各點(diǎn)到近岸的距離，小船船頭垂直河岸渡河，小船劃水速度為v0，則下列說(shuō)法正確的是( ) A．小船渡河的軌跡為直線 B．小船垂直河岸方向前進(jìn)的距離為時(shí)，船的實(shí)際速度為v0 C．小船渡河時(shí)的軌跡為曲線 D．小船垂直河岸方向前進(jìn)的距離為時(shí)，船的實(shí)際速度為v0 【答案】BC. 【解析】小船沿河岸方向的速度隨時(shí)間先均勻增大后均勻減小，因此水流方向存在加速度，其方向先沿著水流方向，后逆著水流方向，則小船渡河時(shí)的軌跡為曲線，故A錯(cuò)誤，C正確；河水中各點(diǎn)水流速度與各點(diǎn)到較近河岸的距離成正比，當(dāng)小船垂直河岸方向前進(jìn)的距離為時(shí)，船的渡河速度為＝v0，故B正確．當(dāng)小船垂直河岸方向前進(jìn)的

26、距離為時(shí)，即距河對(duì)岸時(shí)，船的渡河速度仍為v0，故D錯(cuò)誤． 6．河寬l＝300 m，水速u＝1 m/s，船在靜水中的速度v＝3 m/s，欲分別按下列要求過(guò)河時(shí)，船頭應(yīng)與河岸成多大角度？過(guò)河時(shí)間是多少？ (1)以最短時(shí)間過(guò)河； (2)以最小位移過(guò)河； (3)到達(dá)正對(duì)岸上游100 m處． 【答案】 見(jiàn)解析 【解析】 (1)以最短時(shí)間渡河時(shí)，船頭應(yīng)垂直于河岸航行，即與河岸成90°角．最短時(shí)間為 t＝＝ s＝100 s. (2)以最小位移過(guò)河，船的實(shí)際航向應(yīng)垂直河岸，即船頭應(yīng)指向上游河岸．設(shè)船頭與上游河岸夾角為θ，有 vcos θ＝u， θ＝arccos ＝arccos .

27、 sin θ＝＝ 渡河時(shí)間為t＝＝≈106.1 s. (3)設(shè)船頭與上游河岸夾角為α，則有 (vcos α－u)t＝x vtsin α＝l 兩式聯(lián)立得：α＝53°，t＝125 s. 方法3 繩、桿、接觸面連接物體速度的分解方法 詮釋：當(dāng)物體的速度方向與繩子或桿不共線時(shí)，物體的速度進(jìn)行分解。分解時(shí)，其速度分解到垂直繩子或桿方向和沿著繩子或桿方向，兩個(gè)方向上。 繩(桿)端速度分解的原則 把物體的實(shí)際速度分解為垂直于繩(桿)和平行于繩(桿)的兩個(gè)分量，根據(jù)沿繩(桿)方向的分速度大小相等求解．常見(jiàn)的模型如圖所示． 題組5 繩、桿、接觸面連接物體速度的分解方法

28、 1．如圖所示，滑塊A套在豎直光滑的細(xì)桿MN上，A通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)定滑輪與物塊B連在一起．令A(yù)向上運(yùn)動(dòng)的速度為vA，B向下運(yùn)動(dòng)的速度為vB，則當(dāng)連接滑塊A的繩子處于水平位置時(shí)，一定有( ) A．vA>vB B．vA＝vB C．vA<vB D．vB＝0 【答案】D 【解析】本題屬運(yùn)動(dòng)的分解問(wèn)題，滑塊A的運(yùn)動(dòng)應(yīng)為合運(yùn)動(dòng)，把速度分解如圖所示， 則v1為拉繩的速度，即為B物體的運(yùn)動(dòng)速度vB＝v1＝vAcosθ，當(dāng)繩子處于水平時(shí)θ＝90°，vB＝0。 2．(多選)如圖所示，做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小車A通過(guò)一根繞過(guò)定滑輪的長(zhǎng)繩吊起一重物B，設(shè)重物和小車

29、速度的大小分別為vB、vA，則( ) A．vA＞vB B．vA＜vB C．繩的拉力等于B的重力 D．繩的拉力大于B的重力 【答案】 AD 【解析】 小車A向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小車的速度是合速度，可分解為沿繩方向與垂直于繩方向的速度，如圖所示， 由圖可知vB＝vAcos θ，則vB＜vA，小車向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中θ角減小，vB增大，B向上做加速運(yùn)動(dòng)，故繩的拉力大于B的重力．故選項(xiàng)A、D正確． 3．距離河岸500 m處有一艘靜止的船，船上的探照燈以1 r/min的轉(zhuǎn)速水平轉(zhuǎn)動(dòng)．若河岸看成直線，當(dāng)光束與

30、岸邊成60°角時(shí)，光束在河岸上形成的光點(diǎn)的移動(dòng)速率為( ) A．52.3m/s B．69.8m/s C． 666.7m/s D．4180m/s 【答案】B 4.一個(gè)半徑為R的半圓柱體沿水平方向向右以速度v勻速運(yùn)動(dòng)．在半圓柱體上擱置一根豎直桿，此桿只能沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，如圖所示．當(dāng)桿與半圓柱體的接觸點(diǎn)P與柱心的連線與豎直方向的夾角為θ時(shí)，豎直桿運(yùn)動(dòng)的速度為( ) A. B．vtan θ C．vcos θ D．vsin θ 【答案】B. 【解析】豎直桿運(yùn)動(dòng)的速度(實(shí)際速度)vP是接觸點(diǎn)沿切線方向的速度與半圓柱體速度的合

31、速度，如圖， 根據(jù)速度的合成，運(yùn)用平行四邊形定則，得vP＝vtan θ，故B正確． 5．(多選)如圖所示，人在岸上拉船，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為f，當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時(shí)，船的速度為v，此時(shí)人的拉力大小為F，則此時(shí)( ) A．人拉繩行走的速度為vcos θ B．人拉繩行走的速度為 C．船的加速度為 D．船的加速度為 【答案】AC 【解析】船的速度產(chǎn)生了兩個(gè)效果：一是滑輪與船間的繩縮短，二是繩繞滑輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，因此將船的速度進(jìn)行分解如圖所示， 人拉繩行走的速度v人＝vcos θ，A對(duì)，B錯(cuò)；繩對(duì)船的拉力等于人拉繩的力，即繩的拉力大小為F，與水平方

32、向成θ角，因此Fcos θ－f＝ma，得a＝，C對(duì)，D錯(cuò)． 6．如圖所示，不計(jì)所有接觸面之間的摩擦，斜面固定，兩物體質(zhì)量分別為m1和m2，且m1<m2。若將m2從位置A由靜止釋放，當(dāng)落到位置B時(shí)，m2的速度為v 2，且繩子與豎直方向的夾角為θ，則這時(shí)m1的速度大小v1等于( ) A．v2sin θ B．v 2/sin θ C．v 2cos θ D．v 2/cos θ 【答案】C 【解析】物體m2的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況是沿桿豎直下滑，這個(gè)實(shí)際運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)，m1的速度與繩上各點(diǎn)沿繩方向的速度大小相等，所以繩的速度等于m1的速度v 1，而m2的實(shí)際運(yùn)動(dòng)應(yīng)是合

33、運(yùn)動(dòng)(沿桿向下)，合速度v 2可由沿繩子方向的分速度和垂直于繩子的分速度來(lái)合成(即兩個(gè)實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果)。因此v 1跟v 2的關(guān)系如圖所示， 由圖可看出m1的速度大小v 1＝v2cos θ，所以選項(xiàng)C正確。 7. (多選)如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小環(huán)，小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為d.現(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放，當(dāng)小環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(shí)(圖中B處)，下列說(shuō)法正確的是(重力加速度為g)( ) A．小環(huán)剛釋放時(shí)輕繩中的張力一定大于2mg B．小環(huán)到達(dá)B處時(shí)，重物上升的高度為(－1)d C．小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于 D．小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于 【答案】ABD 【解析】如圖所示， 我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，改變粗放式增長(zhǎng)模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化，推動(dòng)城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。