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首页高考知识点物理知识点4.曲线运动曲线运动、运动的合成与分解

高考物理知识点

曲线运动、运动的合成与分解

绩优堂高考知识点曲线运动、运动的合成与分解

考点

曲线运动、运动的合成与分解平抛运动圆周运动

共计18道相关试题精选知识点题

  • A.增大抛射速度 ,同时减小抛射角   
  • B.减小抛射速度 ,同时减小抛射角  
  • C.增大抛射角 ,同时减小抛出速度   
  • D.增大抛射角 ,同时增大抛出速度  
【正确答案】
C
【答案详解】

 篮球被抛出后做斜抛运动,其实际运动可分解为水平方向上速度 的匀速直线运动和竖直方向上初速度 的竖直上抛运动,如图所示.因为篮球垂直击中 点,所以篮球在竖直方向上的末速度为零,当沿水平方向移动抛射点时,并不改变竖直方向的高度差 ,故篮球抛出后的运动时间 不变,篮球在竖直方向上升的初速度 不变.因为水平方向上的位移减小,而运动时间不变,所以水平速度 减小,由矢量关系图知,C正确.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.船渡河的最短时间为
  • B.要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直
  • C.船在河水中航行的轨迹是一条直线
  • D.船在河水中的最大速度是
【正确答案】
BD
【答案详解】

根据图象可知,船在静水中的速度 ,河宽 ,河正中间河水的流速最大 .当船头始终垂直河岸渡河时,渡河时间最短,最短时间 ,A错误,B正确.船在河水中最大速度

D正确.设合速度与河岸夹角为 ,则 ,因 不断变化,故 不断变化,即船在河水中航行的轨迹是曲线,C错误.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.若在 方向始终匀速运动,则在 方向先减速后加速运动
  • B.若在 方向始终匀速运动,则在 方向先加速后减速运动
  • C.若在 方向始终匀速运动,则在 方向一直加速运动
  • D.若在 方向始终匀速运动,则在 方向一直减速运动
【正确答案】
A
【答案详解】

若在某一坐标轴方向上为匀速运动,因 ,即 正比于时间 ,则该轴可看成时间轴.再根据图象分析另一坐标轴方向上的运动性质.可以看出,若 方向匀速运动, 方向位移的斜率是先减小后增大,故 方向先减速运动后加速运动,同理,若 方向匀速运动,  方向是先加速运动后减速运动,只有A正确.

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【正确答案】
B
【答案详解】

 棒与平台接触点的实际运动方向(即合运动方向)垂直于棒指向左上,合速度沿竖直方向上的速度分量等于  ,即  ,得  ,B正确.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A. 把飞刀在击中板时动能相同
  • B.到达  三点的飞行时间之比为  
  • C.到达  三点时初速度的竖直分量之比为  
  • D.设到达  三点,抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为  ,则有  
【正确答案】
CD
【答案详解】

 将运动逆向看,可视为3个平抛运动且到达  点时水平位移相等.由  得  ,则到达  三点的飞行时间之比为  ,B错误.在水平方向有  ,由  知3把飞刀在击中板时打在  点处的动能最小,打在  点处的动能最大,A错误.由  可知到达  三点的初速度的竖直分量之比为  ,C正确.作出抛体运动的轨迹,可知  ,D正确.

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【正确答案】
A
【答案详解】

炮弹做竖直上抛运动有: ,导弹做平抛运动有: ,且 联立得: ,所以只有A项正确。

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【正确答案】
解:(1)小船从 点运动到 点克服阻力做功

     ①

(2)小船从 点运动到 点,电动机牵引绳对小船做功

 ②

由动能定理得

     ③

由①②③式解得     ④

(3)设小船经过 点时绳的拉力大小为 ,绳与水平方向夹角为 ,电动机牵引绳的速度大小为 ,则

 ⑤

     ⑥

由牛顿第二定律有

 ⑦

由④⑤⑥⑦式解得  

【命题立意】

本题考查了功的计算、牛顿第二定律和动能定理及考生的分析综合能力.难度中等.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
(17分)

(1)(6分)小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度 运动,得到不同轨迹。图中 为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置 时,小钢珠的运动轨迹是         (填轨迹字母代号),磁铁放在位置 时,小钢珠的运动轨迹是         (填轨迹字母代号)。实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动。

(2)(11分)右图是测量阻值约几十欧的未知电阻 的原理图,图中 是保护电阻(10 Ω),  是电阻箱(0~99.9 Ω), 是滑动变阻器, 是电流表, 是电源(电动势10 V,内阻很小)。

在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下:

(ⅰ)连接好电路,将滑动变阻器 调到最大;

(ⅱ)闭合 ,从最大值开始调节电阻箱 ,先调 为适当值,再调节滑动变阻器 ,使 示数  =0.15 A,记下此时电阻箱的阻值 的示数

(ⅲ)重复步骤(ⅱ),再测量6组 值;

(ⅳ)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点。

根据实验回答以下问题:

①现有四只供选用的电流表:

A.电流表(0~3 mA,内阻为2.0 Ω)

B.电流表(0~3 mA,内阻未知)

C.电流表(0~0.3 A,内阻为5.0Ω)

D.电流表(0~0.3 A,内阻未知)

 应选用              应选用            

②测得一组 值后,调整电阻箱 ,使其阻值变小,要使 示数 ,应让滑动变阻器 接入电路的阻值       (选填“不变”、“变大”或“变小”)。

③在坐标纸上画出 的关系图。

④根据以上实验得出  =        Ω。

【正确答案】
(1)b,c,不在        (2)①D,C   ②变大  ③关系图线如图   ④31

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【正确答案】
【命题立意】

本题考查平抛运动的规律、运动的合成和分解.

【解题思路】

根据 得,轨道的高度 .物体从轨道顶端由静止滑到底部时,根据机械能守恒定律得 ;设速度方向与水平方向的夹角为 ,则 ,而物块落到轨道底部时水平分速度 ,解得

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【正确答案】
C
【命题立意】

本题考查运动的合成和分解

【解题思路】

将人的速度分解为垂直于绳的分速度 和沿绳方向的分速度 ,其中沿绳方向速度 大小等于船的速度,即等于 ,C项正确.

【易错点】

速度分解时易错点是搞不清哪是合速度,哪是分速度,易将船速分解为水平和竖直两个分速度而出错.合速度即为物体实际运动的速度

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【正确答案】
(1)运动时间 ,所以水平方向平均速度为 ,瞬时速度为 ,由速度合成知此刻R的速度大小为5cm/s,由曲线运动条件知道D正确.

(2)由后面第三问可知电压表读数会超过2V,所以选电压V3串联一个6K 的电阻即可改成量程为9V的电压表.

(3)由电路图知道电压表读数1.5V时候,路端电压为3.5V,读数为2V时,路端电压为6V,由 代入数据得到 ,

【命题立意】

(1)本题是依托课本中蜡块实验衍生的实脸,考查了运动的合成与分解、合运动和分运动之间的关系.(2)本题属于组合型实验题,考查了电压表的改装、测电源电动势和内阻等知识点.

【解题思路】

(1)由合运动与分运动间的关系可知,在 轴上,红蜡 做匀速直线运动,在 轴上,红蜡 沿 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,某时刻 的坐标为 ,则 ,此时 的速度大小 ,两种运动的合运动是匀变速曲线运动,类似于平抛运动,选项D正确.(2)①根据电压表的改装原理,改装的新电压表内阻越大,误差越小,并便于读数.则对 ,新电压表的内阻 ;对 ,新电压表的内阻 ;对 ,新电压表的内阻 ,则电压表选择 ,需要串联的电阻 ②电阻箱可以读出电阻,而电压表可以看作理想电压表,则测量电路如答案图所示.③由闭合电路欧姆定律可得 ,而 解得

【知识拓展】

合运动和分运动间具有等时性,合运动与分运动的速度和位移之间的关系分别满足平行四边定则

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【正确答案】
D
【命题立意】

本题考查已知运动轨迹判断物体受力及带电粒子在电场中所受的电场力方向和运动方向的关系,难度较小

【解题思路】

已知运动的轨迹从 ,且速度是减小的,那么质点所受到的合力方向指向轨道弯曲的内侧且与速度方向的夹角大于 ,结合负电荷所受的电场力方向与电场强度的方向相反得,D正确,ABC错误.

【知识拓展】

做曲线运动的物体,速度的方向沿轨迹的切线方向;物体所受的合力指向弯曲的内侧,若加速运动,合力与速度的夹角小于 ,若减速运动,合力与速度的夹角大于 ,当合力始终与速度垂直时,物体的速度大小不变.

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【正确答案】
C
【命题立意】

本题考查运动的合成与分解问题.

【解题思路】

设水流的速度为 ,人在静水中的速度为 ,从题意可知 ,对甲同学 ,对乙同学来说,要想垂直到达B点,其速度方向要指向上游,并且来回时间相等,即 ,则 ,即 ,C正确.

【试题延伸】

本题实际上属于“小船”渡河模型问题,乙同学是以最短位移过河.小船渡河时,船的实际运动(即相对河岸的运动或站在岸上的观察者看到的运动)可以看成是随水速度 (水的流速)漂流的运动和以 (船在静水中的速度)相对静水的划行运动的合运动.处理此类问题的方法往往是将船相对水的运动分解为沿平行于河岸和垂直于河岸方向的两个分运动.同时要注意船运动的方向与船身的指向相同.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
C
【命题立意】

本题以曲率半径这一信息为载体考查斜抛运动与圆周运动,以及考生提取信息的能力.

【解题思路】

物体运动到 点时对斜抛的最高点,速度大小为 ,由牛顿第二运动定律 ,C选项正确.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.速度大小可以介于 的速度大小之间
  • B.速度大小一定不小于 的速度大小
  • C.速度方向可能在 的夹角范围外
  • D.速度方向一定在 的夹角范围内
【正确答案】
BD
【命题立意】

.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂

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