2020-2021物理第二冊課時5.2運(yùn)動的合成與分解含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年新教材物理人教版必修第二冊課時分層作業(yè)：5.2運(yùn)動的合成與分解含解析課時分層作業(yè)(二)運(yùn)動的合成與分解(建議用時:25分鐘)◎考點一蠟塊運(yùn)動的分析1．如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水,水中放一紅蠟塊R(R可視為質(zhì)點）。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，R從坐標(biāo)原點開始運(yùn)動的軌跡如圖所示，則紅蠟塊R在x軸、y軸方向的運(yùn)動情況可能是（)A．x軸方向勻速直線運(yùn)動,y軸方向勻速直線運(yùn)動B．x軸方向勻速直線運(yùn)動，y軸方向勻加速直線運(yùn)動C．x軸方向勻減速直線運(yùn)動，y軸方向勻速直線運(yùn)動D．x軸方向勻加速直線運(yùn)動,y軸方向勻速直線運(yùn)動D［若x軸方向勻速直線運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動軌跡的形狀，則y軸方向的加速度方向沿y軸負(fù)方向，即y軸方向減速直線運(yùn)動，故A、B兩項錯誤;若y軸方向勻速直線運(yùn)動,根據(jù)運(yùn)動軌跡的形狀，則x軸方向的加速度方向沿x軸正方向，即x軸方向加速直線運(yùn)動，故C項錯誤，D項正確.]◎考點二運(yùn)動的合成與分解2．(多選)跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育節(jié)目，如圖所示,當(dāng)運(yùn)動員從直升飛機(jī)上由靜止跳下后，在下落過程中不免會受到水平風(fēng)力的影響,下列說法中正確的是（)A．風(fēng)力越大，運(yùn)動員下落時間越長，運(yùn)動員可完成更多的動作B．風(fēng)力越大，運(yùn)動員著地速度越大，有可能對運(yùn)動員造成傷害C．運(yùn)動員下落時間與風(fēng)力無關(guān)D．運(yùn)動員著地速度與風(fēng)力無關(guān)BC［根據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性原理，水平方向吹來的風(fēng)不會影響豎直方向的運(yùn)動，A錯誤，C正確；根據(jù)速度的合成，落地時速度v＝eq\r(v\o\al(2，x）＋v\o\al（2,y)），風(fēng)速越大，vx越大，則降落傘落地時速度越大，B正確，D錯誤。］3．（多選）一物體在xOy平面內(nèi)從坐標(biāo)原點開始運(yùn)動，沿x軸和y軸方向運(yùn)動的速度隨時間t變化的圖像分別如圖甲、乙所示，則物體0～t0時間內(nèi)（)A．做勻變速運(yùn)動B．做非勻變速運(yùn)動C．運(yùn)動的軌跡可能如圖丙所示D．運(yùn)動的軌跡可能如圖丁所示AC[0～t0時間內(nèi)物體在x軸方向做勻速直線運(yùn)動,在y軸方向上做勻減速直線運(yùn)動，所受合力沿y軸負(fù)方向且大小保持不變，物體做向y軸負(fù)方向彎曲的勻變速曲線運(yùn)動，故選項A、C正確.]4．如圖所示，在滅火搶險的過程中,消防隊員有時要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè).為了節(jié)省救援時間，人沿梯子勻加速向上運(yùn)動的同時消防車勻速后退，從地面上看,下列說法中正確的是(）A．消防隊員做勻加速直線運(yùn)動B．消防隊員做勻變速曲線運(yùn)動C．消防隊員做變加速曲線運(yùn)動D．消防隊員水平方向的速度保持不變B[消防隊員參與了兩個分運(yùn)動，一個是隨車勻速后退，另一個是沿梯子向上勻加速直線運(yùn)動,即合初速度與合加速度不共線，故合運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動，故A、C錯誤,B正確；將消防隊員的運(yùn)動分解為水平方向和豎直方向,知水平方向上的最終速度為勻速后退的速度和沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度的合速度，因為沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在變，所以消防隊員水平方向的速度在變，故D錯誤。］5．如圖所示，4個箭頭表示船頭的指向，每相鄰兩個箭頭之間的夾角都是30°，已知水速是1m/s，船在靜水中的速度是2m/s。要使船能垂直河岸渡過河，那么船頭的指向應(yīng)是(）A．①方向B．②方向C．③方向D．④方向C[要使船能垂直河岸渡過河，船在靜水中的速度沿河岸方向的分量要與河水的流速大小相等,方向相反，合速度垂直于河岸,能垂直渡河,由于每相鄰兩個箭頭之間的夾角都是30°，且已知水速是1m/s,船在靜水中的速度是2m/s,那么劃船的方向應(yīng)是③，故A、B、D錯誤，C正確.]◎考點三運(yùn)動的合成與分解的應(yīng)用6．一小船橫渡一條河，船頭方向始終與河岸垂直,若小船相對靜水的速度不變，運(yùn)動軌跡如圖所示,則河水的流速（）A．由A到B水速一直增大B．由A到B水速一直減小C．由A到B水速先增大后減小D．由A到B水速先減小后增大B［由題意可知,船相對靜水的速度大小、方向不變，但合速度的方向越來越趨向于垂直河岸方向，由速度合成圖可知，船越接近B，水速越小，即由A到B水速一直減小,B項正確，A、C、D三項錯誤。]7．（多選)如圖所示,小船速度大小為v1，方向與上游河岸成θ角,從A處過河,正好到達(dá)正對岸的B處。現(xiàn)水流速度變大少許，要使小船過河也正好到達(dá)正對岸的B處，下列方法中可行的有（)A．保持v1不變，同時增大θ角B．保持v1不變,同時減小θ角C．保持θ角不變，增大v1大小D．保持θ角不變，減小v1大小BC［由題意可知，水流速度增大時,保持航線不變能垂直到達(dá)對岸B處，則需滿足v1cosθ＝v水，v水增大時可以保持v1不變減小θ角，也可以保持θ角不變增大v1，故B、C選項正確。]8．如圖所示,套在豎直細(xì)桿上的環(huán)A由跨過定滑輪的不可伸長的輕繩與重物B相連。由于B的質(zhì)量較大，故在釋放B后，A將沿桿上升，當(dāng)A環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時，其上升速度v1≠0，若這時B的速度為v2，則(）A．v2＝v1B．v2＞v1C．v2≠0D．v2＝0D［如圖所示，分解A上升的速度v1,v2＝v1cosα;當(dāng)A環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時，α＝90°，故v2＝0，即B的速度為0，選項D正確。]9．如圖所示，某人用繩通過定滑輪拉小船，設(shè)人勻速拉繩的速度為v0，繩某時刻與水平方向夾角為α,則小船的運(yùn)動性質(zhì)及此時刻小船水平速度vx為(）A．小船做變速運(yùn)動，vx＝eq\f(v0，cosα）B．小船做變速運(yùn)動，vx＝v0cosαC．小船做勻速直線運(yùn)動，vx＝eq\f（v0,cosα)D．小船做勻速直線運(yùn)動，vx＝v0cosαA［小船的實際運(yùn)動是水平向左的運(yùn)動，它的速度vx可以產(chǎn)生兩個效果：一是使繩子OP段縮短，二是使OP段繩與豎直方向的夾角減小。所以小船的速度vx應(yīng)有沿OP繩指向O的分速度v0和垂直O(jiān)P的分速度v1,由運(yùn)動的分解可求得vx＝eq\f（v0,cosα），α角逐漸變大，可得vx是逐漸變大的，所以小船做的是變速運(yùn)動，且vx＝eq\f（v0，cosα)，故選項A正確。](建議用時：15分鐘）10．如圖所示，在一張白紙上放置一根直尺，沿直尺的邊緣放置一塊直角三角板。將三角板沿直尺水平向右勻速移動,同時將一支鉛筆從三角板直角邊的最下端沿直角邊向上移動，而且向上的速度越來越大，則筆尖在紙上留下的痕跡可能是（）C[筆尖參與了水平方向上的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的加速直線運(yùn)動，加速度方向豎直向上，其合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線上，筆尖做曲線運(yùn)動，加速度的方向指向軌跡凹的一側(cè)，即筆尖在紙上留下的痕跡可能如C項所示，故選項C正確，選項A、B、D錯誤.]11．有一條兩岸平直、河水均勻流動、流速恒為v的大河。小明駕著小船渡河，去程時船頭指向始終與河岸垂直，回程時行駛路線與河岸垂直。去程與回程所用時間的比值為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．eq\f(kv，\r(k2－1))B．eq\f(v，\r（1－k2）)C．eq\f(kv,\r（1－k2)）D．eq\f(v,\r（k2－1))B[設(shè)河寬為d，船在靜水中的速度為u，由于去程小船的船頭始終垂直于河岸，則去程所用時間為t1＝eq\f（d,u）；由于回程小船的航線始終垂直于河岸,則回程所用時間為t2＝eq\f(d，u⊥）＝eq\f（d，\r(u2－v2）)；根據(jù)題意有k＝eq\f(t1,t2)，解得u＝eq\f(v，\r(1－k2）)，故選項B正確。]12．如圖所示，重物M沿豎直桿下滑,并通過繩帶動小車沿斜面升高。當(dāng)滑輪右側(cè)的繩與豎直方向成θ角，且重物下滑的速度為v時,小車的速率為（）A．vsinθB．vcosθC．eq\f(v，cosθ)D．eq\f(v,sinθ）B[重物以速度v沿豎直桿下滑,將重物的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的分速度等于繩速，則繩子的速率v繩＝vcosθ,而繩子的速率等于小車的速率，則小車的速率v車＝vcosθ，故B正確。]13．在一次漂流探險中，探險者駕駛摩托艇想上岸休息,江岸是平直的,江水沿江向下流速為v，摩托艇在靜水中航速為u，探險者離岸最近點O的距離為d。如果探險者想在最短的時間內(nèi)靠岸，則摩托艇登陸的地點離O的距離為多少?［解析]如果探險者想在最短的時間內(nèi)