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一、单项选择题 1.(2024·深圳高三调研)2024珠海航展，我国五代战机“歼－20”再次闪亮登场．表演中，战机先水平向右，再沿曲线ab向上(如图)，最后沿陡斜线直入云霄．设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变．则沿ab段曲线飞行时，战机( )
A．所受合外力大小为零 B．所受合外力方向竖直向上 C．竖直方向的分速度逐渐增大 D．水平方向的分速度不变
解析：选C.因为战机做速率不变的曲线运动，所以合外力不为零且方向与速度方向垂直，所以A、B错误；对任一点的速度正交分解，如图所示，vy＝vcos α，vx＝vsin α，根据题意知α减小，vy增加，vx减小，所以C正确，D错误，故选C.
2.各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机，如图所示，该起重机的旋臂保持不动，可沿旋臂“行走”的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿旋臂水平运动．现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶，同时又启动天车上的起吊电动机，使货物沿竖直方向做匀减速运动．此时，我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的( )
解析：选D.由于货物在水平方向做匀速运动，在竖直方向做匀减速运动，故货物所受的合外力竖直向下，由曲线运动的特点：所受的合外力要指向轨迹凹侧可知，对应的运动轨迹可能为D.
3.(2024·河南名校联考)如图所示，这是质点做匀变速曲线运动的轨迹的示意图．已知质点在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法中正确的是( )
A．C点的速率小于B点的速率 B．A点的加速度比C点的加速度大 C．C点的速率大于B点的速率
D．从A点到C点加速度与速度的夹角先增大后减小，速率是先减小后增大
解析：选C.质点做匀变速曲线运动，B点到C点的过程中加速度方向与速度方向夹角小于90°，所以，C点的速率比B点速率大，故A错误，C正确；质点做匀变速曲线运动，则加速度大小和方向不变，所以质点经过C点时的加速度与A点的相同，故B错误；若质点从A点运动到C点，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则有A点速度与加速度方向夹角大于90°，C点的加速度方向与速度方向夹角小于90°，故D错误． 4.(2024·天津河西区模拟)如图所示，A、B是两个游泳运动员，他们隔着水流湍急的河流站在岸边，A在上游的位置，且A的游泳技术比B好，现在两个人同时下水游泳，要求两个人尽快在河中相遇，试问应采取下列哪种方式比较好( )
A．A、B均向对方游(即沿图中虚线方向)而不考虑水流作用 B．B沿图中虚线向A游；A沿图中虚线偏上方向游 C．A沿图中虚线向B游；B沿图中虚线偏上方向游 D．A、B均沿图中虚线偏上方向游；A比B更偏上一些
解析：选A.游泳运动员在河里游泳时同时参与两种运动，一是被水冲向下游，二是沿自己划行方向的划行运动．游泳的方向是人相对于水的方向．选水为参考系，A、B两运动员只有一种运动，由于两点之间线段最短，所以选A.
5．(2024·鄂州模拟)一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B(可视为质点)．将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑，如图所示，当轻杆到达位置2时球A与球形容器球心等高，其速度大小为v1，已知此时轻杆与水平方向夹角为θ＝30°，B球的速度大小为v2，则( )
1
A．v2＝v1
2C．v2＝v1
B．v2＝2v1 D．v2＝3v1
解析：选C.球A与球形容器球心等高，速度v1方向竖直向下，速度分解如图所示，有11
v11＝v1sin 30°＝v1，球B此时速度方向与杆夹角α＝60°，因此v21＝v2cos 60°＝v2，沿杆方
22向两球速度相等，即v21＝v11，解得v2＝v1，C项正确．
6. 2024年10月12日，中华龙舟大赛(昆明·滇池站)开赛，吸引上万名市民来到滇池边观战．如图所示，假设某龙舟队在比赛前划向比赛点的途中要渡过288 m宽、两岸平直的河，河中水流的速度恒为v水＝5.0 m/s.龙舟从M处开出后实际沿直线MN到达对岸，若直线MN与河岸夹角为53°，龙舟在静水中的速度大小也为5.0 m/s，已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，龙舟可看做质点．则龙舟在水中的合速度大小v和龙舟从M点沿直线MN到达对岸所经历的时间t分别为( )
A．v＝6.0 m/s，t＝60 s C．v＝5.0 m/s，t＝72 s
B．v＝6.0 m/s，t＝72 s D．v＝5.0 m/s，t＝60 s
解析：选A.设龙舟头与航线MN之间的夹角为α，船速、水速与龙舟在水中的合速度如图所示，由几何知识得α＝53°，龙舟在水中的合速度大小v＝6.0 m/s.航线MN的长度为L288 m＝ ＝360 m，故龙舟从M点沿直线MN到达对岸所经历的时间为t＝60 s. sin 53°
7．某同学通过滑轮拉斜坡上的小车，若人的速度为v1，小车的速度为v2，图中，α＝45°、β＝30°、θ＝30°，那么关于任何小车的速度，下列关系式正确的是( )
A．v1＝
6v 22
B．v1＝
3v 22
C．v1＝2v2 D．v1＝v2
解析：选A.将人和小车的速度分解如图：其中∠1＝45°，∠2＝30°.由于沿绳方向速度相等，所以v1sin 45°＝v2cos 30°，可得v1＝
6
v，选项A正确． 22
8. 一个半径为R的半圆柱体沿水平方向向右以速度v匀速运动．在半圆柱体上搁置一根竖直杆，此杆只能沿竖直方向运动，如图所示．当杆与半圆柱体的接触点P与柱心的连线与竖直方向的夹角为θ时，竖直杆运动的速度为( )
vA．
tan θC．vcos θ
B．vtan θ D．vsin θ
解析：选B.竖直杆运动的速度(实际速度)vP是接触点沿切线方向的速度与半圆柱体速度的合速度，如图所示，根据速度的合成，运用平行四边形定则，得vP＝vtan θ，故B正确．
9．如图甲、乙所示，一根长L的轻杆OA，O端用铰链固定于地面，另一端固定着一小球A，图甲中的小球A和图乙中的杆分别贴靠着边长为a和b的立方块，当立方块沿地面向右滑动到图示位置(杆与地面夹角为α)时，速度为v，则甲图中小球的速度大小vA和乙图中小球的速度大小v′A应为( )
A．vA＝B．vA＝
v
，v′A＝vsin α sin α
v
，v′A＝vsin α cos α
v sin α
C．vA＝vsin α，v′A＝D．vA＝
vLv
，v′A＝sin2 α sin αb
解析：选D.图甲中，杆绕O转动，球A的速度vA垂直于杆，将速度vA沿水平和竖直两方向正交分解，则垂直于接触面的水平分速度与立方块的速度相等，如图(a)所示，得vAsin v
α＝v，故vA＝，故B、C错误；
sin α
图乙中，杆绕O转动，杆顶端小球的速度v′A 和杆与立方块接触点的速度v1的方向都垂直于杆，杆上各点的角速度ω相同，则有
v′Av1
＝.将立方块的速度v沿杆的方向和垂直Lb
sin α
杆的方向正交分解，如图(b)所示，则杆与立方块接触点的速度v1应与立方块垂直杆的方向的分速度相等，即v1＝vsin α，联立以上两式得v′A＝
Lv2
sinα，故A错误，D正确． b
二、多项选择题 10．(2024·苏州模拟)如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v－t图象如图乙所示，人顶杆沿水平地面运动的x－t图象如图丙所示．若以地面为参考系，下列说法中正确的是( )
A．猴子的运动轨迹为直线
B．猴子在2 s内做匀变速曲线运动 C．t＝0时猴子的速度大小为8 m/s
2024届高考物理人教版一轮复习章节练习：第4章 第1节 曲线运动 运动的合成与分解
