2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)經(jīng)典題匯編10速度的合成與分解【含答案】

速度的合成與分解一．選擇題（共4小題）1．如圖所示，AB桿以恒定角速度繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)套在水平桿OC上的質(zhì)量為M的小環(huán)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)開始時(shí)，AB桿在豎直位置，則小環(huán)M的加速度將（）A．逐漸增大 B．先減小后增大 C．先增大后減小 D．逐漸減小2．如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿OA，O端用鉸鏈喧固定，輕桿靠在一個(gè)高為h的物塊上，某時(shí)桿與水平方向的夾角為θ，物塊向右運(yùn)動(dòng)的速度v，則此時(shí)A點(diǎn)速度為（）A． B． C． D．3．如圖所示，細(xì)繩一端固定在天花板上的O點(diǎn)，另一端穿過(guò)一張CD光盤的中央小孔后拴著一個(gè)橡膠球，橡膠球靜止時(shí)，豎直懸線剛好挨著水平桌面的邊沿．現(xiàn)將CD光盤按在桌面上，并沿桌面邊緣以速度v勻速移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中，CD光盤中央小孔始終緊挨桌面邊線，當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為θ時(shí)，小球上升的速度大小為（）A．vsinθ B．vcosθ C．vtanθ D．vcotθ4．人用繩子通過(guò)動(dòng)滑輪拉A，A穿在光滑的豎直桿上，當(dāng)以速度v0勻速地拉繩使物體A到達(dá)如圖所示位置時(shí)，繩與豎直桿的夾角為θ，求A物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速度是（）A．v0sinθ B． C．v0cosθ D．二．多選題（共4小題）5．如圖所示，均勻直桿上連著兩個(gè)小球A、B，不計(jì)一切摩擦．當(dāng)桿滑到如圖位置時(shí)，B球水平速度為vB，加速度為aB，桿與豎直夾角為α，則（）A．VA=VBtanα B．VA= C．a(chǎn)A=aBtanα D．a(chǎn)A=6．如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用釘子靠著線的左側(cè)，在t=0時(shí)刻釘子沿與水平方向成θ=30°角的斜面向右做初速度為零，加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．橡皮做加速度增加的加速直線運(yùn)動(dòng)B．橡皮做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．橡皮的速度方向始終與水平方向成60°角D．在t=t0時(shí)刻，橡皮距離出發(fā)點(diǎn)的距離為at027．（多選）如圖所示，A、B兩球分別套在兩光滑的水平直桿上，兩球通過(guò)一輕繩繞過(guò)一定滑輪相連，現(xiàn)在將A球以速度v向左勻速移動(dòng)，某時(shí)刻連接兩球的輕繩與水平方向的夾角分別為α、β，下列說(shuō)法正確的是（）A．此時(shí)B球的速度為B．此時(shí)B球的速度為C．在β增大到90°的過(guò)程中，B球做勻速運(yùn)動(dòng)D．在β增大到90°的過(guò)程中，B球做加速運(yùn)動(dòng)8．船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖甲所示，河水的流速隨離河岸的距離的變化關(guān)系如圖乙所示，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間該船以最短時(shí)間成功渡河，下面對(duì)該船渡河的說(shuō)法正確的是（）A．船在河水中的最大速度是5m/sB．船渡河的時(shí)間是150sC．船在行駛過(guò)程中，船頭必須始終與河岸垂直D．船渡河的位移是×102m

速度的合成與分解答案與試題解析一．選擇題（共4小題）1．如圖所示，AB桿以恒定角速度繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)套在水平桿OC上的質(zhì)量為M的小環(huán)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)開始時(shí)，AB桿在豎直位置，則小環(huán)M的加速度將（）A．逐漸增大 B．先減小后增大 C．先增大后減小 D．逐漸減小解：經(jīng)過(guò)時(shí)間t，角OAB為ωt，則AM的長(zhǎng)度為，則AB桿上M點(diǎn)繞A點(diǎn)的線速度v=．將小環(huán)M的速度沿AB桿方向和垂直于AB桿方向分解，垂直于AB桿上分速度等于M點(diǎn)繞A點(diǎn)的線速度v，則小環(huán)M的速度=；因cosθ隨t減小，并且變化越來(lái)越快；故說(shuō)明速度增大的越來(lái)越快；故加速度逐漸增大；故選：A。2．如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿OA，O端用鉸鏈喧固定，輕桿靠在一個(gè)高為h的物塊上，某時(shí)桿與水平方向的夾角為θ，物塊向右運(yùn)動(dòng)的速度v，則此時(shí)A點(diǎn)速度為（）A． B． C． D．解：如圖所示根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知，接觸點(diǎn)B的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng)，可將B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度vB=v沿垂直于桿和沿桿的方向分解成v2和v1，其中v2=vBsinθ=vsinθ為B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，v1=vBcosθ為B點(diǎn)沿桿運(yùn)動(dòng)的速度。當(dāng)桿與水平方向夾角為θ時(shí)，OB=，由于B點(diǎn)的線速度為v2=vsinθ=OBω，所以，所以A的線速度vA=Lω=，故C正確。故選：C。3．如圖所示，細(xì)繩一端固定在天花板上的O點(diǎn)，另一端穿過(guò)一張CD光盤的中央小孔后拴著一個(gè)橡膠球，橡膠球靜止時(shí)，豎直懸線剛好挨著水平桌面的邊沿．現(xiàn)將CD光盤按在桌面上，并沿桌面邊緣以速度v勻速移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中，CD光盤中央小孔始終緊挨桌面邊線，當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為θ時(shí)，小球上升的速度大小為（）A．vsinθ B．vcosθ C．vtanθ D．vcotθ解：由題意可知，線與光盤交點(diǎn)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，一是沿著線的方向運(yùn)動(dòng)，二是垂直線的方向運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，由數(shù)學(xué)三角函數(shù)關(guān)系，則有：v線=vsinθ；而沿線方向的速度大小，即為小球上升的速度大小，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A。4．人用繩子通過(guò)動(dòng)滑輪拉A，A穿在光滑的豎直桿上，當(dāng)以速度v0勻速地拉繩使物體A到達(dá)如圖所示位置時(shí)，繩與豎直桿的夾角為θ，求A物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速度是（）A．v0sinθ B． C．v0cosθ D．解：將A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，如圖所示，拉繩子的速度等于A沿繩子方向的分速度，根據(jù)平行四邊形定則得，實(shí)際速度v=．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。故選：D。二．多選題（共4小題）5．如圖所示，均勻直桿上連著兩個(gè)小球A、B，不計(jì)一切摩擦．當(dāng)桿滑到如圖位置時(shí)，B球水平速度為vB，加速度為aB，桿與豎直夾角為α，則（）A．VA=VBtanα B．VA= C．a(chǎn)A=aBtanα D．a(chǎn)A=解：AB、速度的合成與分解，可知，將兩球的速度分解，如圖所示，則有：vA=，而vB=，那么兩小球?qū)嶋H速度之比vA：vB=sinα：cosα=tanα：1；故A正確，B錯(cuò)誤；CD、同理，小球加速度之比aA：aB=sinα：cosα=tanα：1；故C正確，D錯(cuò)誤；故選：AC。6．如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用釘子靠著線的左側(cè)，在t=0時(shí)刻釘子沿與水平方向成θ=30°角的斜面向右做初速度為零，加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．橡皮做加速度增加的加速直線運(yùn)動(dòng)B．橡皮做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．橡皮的速度方向始終與水平方向成60°角D．在t=t0時(shí)刻，橡皮距離出發(fā)點(diǎn)的距離為at02解：AB、橡皮參與了斜向上方向上的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，知速度方向不變，大小改變，因此做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤，B正確。C、橡皮參與了斜向上方向上的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖；根據(jù)速度的合成可知，橡皮的合速度是由v1與v2合成而得，由于這兩速度大小相等，結(jié)合幾何知識(shí)，菱形可知：橡皮的速度方向始終與水平方向成60°角，故C正確；D、在t0時(shí)刻內(nèi)，沿著水平方向斜向上的位移為：x1=，而豎直方向的位移也為x1=，因此由矢量的合成法則可知，橡皮距離出發(fā)點(diǎn)的距離at02，故D正確；故選：BCD。7．（多選）如圖所示，A、B兩球分別套在兩光滑的水平直桿上，兩球通過(guò)一輕繩繞過(guò)一定滑輪相連，現(xiàn)在將A球以速度v向左勻速移動(dòng)，某時(shí)刻連接兩球的輕繩與水平方向的夾角分別為α、β，下列說(shuō)法正確的是（）A．此時(shí)B球的速度為B．此時(shí)B球的速度為C．在β增大到90°的過(guò)程中，B球做勻速運(yùn)動(dòng)D．在β增大到90°的過(guò)程中，B球做加速運(yùn)動(dòng)解：A、將物塊A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，在沿繩子方向的分速度等于B沿繩子方向的分速度。在沿繩子方向的分速度為v繩子=vcosα，所以vB==．故A正確，B錯(cuò)誤。C、D、在β增大到90°的過(guò)程中，繩子的方向與B球運(yùn)動(dòng)的方向之間的夾角始終是銳角，所以繩對(duì)B球的拉力一直做正功，B的速度一直最大，B做加速運(yùn)動(dòng)。故C錯(cuò)誤，D正確。故選：AD。8．船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖甲所示，河水的流速隨離河岸的距離的變化關(guān)系如圖乙所示，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間該船以最短時(shí)間成功渡河，下面對(duì)該船渡河的說(shuō)法正確的是（）A．船在河水中的最大速度是5m/sB．船渡河的時(shí)間是150sC．船在行駛過(guò)程中，船頭必須始終與河岸垂直D．船渡河的位移是×102m解：A、以最短時(shí)間成功渡河，由圖可知，水流的最大速度為4m/s，根據(jù)速度的合成可知，船河水