2024-2025學(xué)年新教材高中物理第五章拋體運動2運動的合成與分解訓(xùn)練含解析新人教版必修2

PAGE4-運動的合成與分解【基礎(chǔ)鞏固】1.跳傘運動員張開傘之后豎直向下做勻速直線運動,一陣風(fēng)過后運動員在水平方向的分速度為6m/s,此時運動員的實際速度為10m/s,則運動員豎直方向的分速度為()A.4m/s B.6m/s C.8m/s D.10m/s答案:C2.路燈修理車如圖所示,車上帶有豎直自動升降梯.若車勻速向左運動的同時梯子勻速上升,則關(guān)于梯子上的工人的描述正確的是 ()A.工人相對地面的運動軌跡為曲線B.僅增大車速,工人相對地面的速度將變大C.僅增大車速,工人到達頂部的時間將變短D.僅增大車速,工人的速度方向與豎直方向的夾角將變小答案:B3.豎直放置兩端封閉的玻璃管內(nèi)注滿清水,內(nèi)有一個用紅蠟塊做成的圓柱體,玻璃管倒置時圓柱體能勻速上升.現(xiàn)將玻璃管倒置,在圓柱體勻速上升的同時讓玻璃管水平勻速運動,如圖所示.已知圓柱體運動的合速度大小是5cm/s,與豎直方向夾角α=30°,則玻璃管水平運動的速度大小是 ()A.5cm/s B.4.33cm/sC.2.5cm/s D.無法確定答案:C4.已知河水的流速保持不變,小船在靜水中的速度恒定且大于河水的流速.如圖所示,為使小船由河岸O點沿虛線垂直河岸航行,船頭的指向可能為圖中的 ()A.①方向 B.②方向 C.③方向 D.④方向答案:B5.某船要渡過60m寬的河,船渡河的最短時間是12s;若船沿垂直河岸的直線到達正對岸,渡河時間是15s,則船在靜水中的速率v1及河水的流速v2分別為 ()A.v1=5m/s,v2=4m/s B.v1=5m/s,v2=3m/sC.v1=4m/s,v2=5m/s D.v1=4m/s,v2=3m/s答案:B6.北風(fēng)速度為4m/s,河中的水正以3m/s的速度向東流淌,船上的乘客望見輪船煙囪冒出的煙柱是豎直的,風(fēng)對船的影響可忽視.輪船在靜水中的速度為多大?船頭沿什么方向航行?解析:輪船的實際航向為正南,實際速度大小為4m/s時,才能望見煙柱豎直.由于河水流淌,輪船應(yīng)當有一個分速度,大小與v水相等,方向與v水相反,這樣輪船才會朝正南方向行駛,如圖所示.tanθ=v水v風(fēng)=34,則θ=37°,即船頭應(yīng)當向南偏西37°方向航行.且v答案:5m/s南偏西37°【拓展提高】7.某晚會采納了特別多的科技元素,在舞臺表演中還用到了無人機.現(xiàn)通過傳感器將某臺無人機上升向前追蹤拍攝的飛行過程轉(zhuǎn)化為豎直向上的速度vy及水平方向的速度vx與飛行時間t的關(guān)系圖像,如圖所示.下列說法正確的是 ()甲乙A.無人機在t1時刻處于失重狀態(tài)B.無人機在0~t2這段時間內(nèi)沿直線飛行C.無人機在t2時刻上升至最高點D.無人機在t2~t3時間內(nèi)做勻變速運動解析:0~t2這段時間,豎直方向上,無人機向上做勻加速直線運動,它有豎直向上的加速度,所以無人機處于超重狀態(tài);水平方向上,無人機做勻減速直線運動,無人機有水平方向的加速度;無人機的合速度的方向不斷改變,但其合加速度的大小和方向都不變,所以0~t2這段時間內(nèi),無人機的合加速度與合速度不共線,所以無人機做曲線運動,即無人機沿曲線上升,故選項A、B錯誤.t2~t3這段時間內(nèi),無人機水平方向上做勻速直線運動,豎直方向上做勻減速直線運動,因此其合運動是勻變速運動,故選項D正確.豎直方向上,0~t2這段時間內(nèi)無人機向上勻加速,t2~t3這段時間內(nèi)無人機向上勻減速,在t2時刻無人機沒有上升至最高點,故選項C錯誤.答案:D8.如圖所示,人沿平直的河岸以速度v行走,且通過不行伸長的繩拖船,船沿繩的方向行進,此過程中繩始終與水面平行.當繩與河岸的夾角為α?xí)r,船的速率為 ()A.vsinα B.vsinα C.vcosα解析:人行走的速度沿繩方向的分速度大小為船的速率,由此可知,船的速率為v'=vcosα.答案:C9.一條河寬為d=900m,水的流速為v=50m/s,并在下游形成壯麗的瀑布.一艘游艇從與瀑布水平距離為l=1200m的上游渡河.(1)為了不被沖進瀑布,游艇船頭應(yīng)如何指向,游艇的航行速度最小?最小值為多少?(2)在(1)的狀況下游艇在河中航行的時間為多少?解析:(1)為了不被沖進瀑布,而且航行速度最小,游艇的臨界航線OA如圖所示.若航行速度最小,則船頭應(yīng)與航線垂直,并偏向上游.由幾何關(guān)系可得sinα=dd2+l2=35,故α=37°,船頭與河岸成53°角并指向上游,vmin=v(2)在(1)的狀況下,游艇在河中航行的時間為t=d2答案:(1)船頭與河岸成53°角指向上游30m/s(2)37.5s【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】10.(多選)運動會上有一騎射項目如圖所示,運動員騎在奔跑的立刻,彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標.假設(shè)運動員騎馬奔馳的速度為v1,運動員靜止時水平射出的箭速度為v2,跑道離固定目標的最近距離為d.若不計空氣阻力的影響,要想命中目標且射出的箭在空中飛行時間最短,則 ()A.運動員放箭處離目標的距離為dB.運動員放箭處離目標的距離為dC.箭射到固定目標的最短時間為dD.箭射到固定目標的最短時間為d解析:箭相對地面的速度(指向目標)是箭射出的速度v2(箭相對于馬)與馬前進速度v1的合速度.要使箭