新教材2024-2025學(xué)年高中物理第2章拋體運動第1節(jié)運動的合成與分解分層作業(yè)魯科版必修第二冊

第1節(jié)運動的合成與分解A級必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.關(guān)于互成角度的兩個初速度不為零的勻速直線運動的合運動,下列說法正確的是()A.肯定是直線運動B.肯定是曲線運動C.可能是直線運動,也可能是曲線運動D.以上都不對2.某無人機從地面起飛測試時通過傳感器獲得其水平方向的速度vx、豎直方向的速度vy(取豎直向上為正方向)與飛行時間的關(guān)系分別如圖甲、乙所示。下列說法正確的是()A.前5s內(nèi),無人機做曲線運動B.20s末,無人機運動到最高點,高度為125mC.10s后無人機做勻變速直線運動D.10s末,無人機的速度大小為20m/s3.帆板在海面上以速度v朝正西方向運動,帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板為參考系()A.帆船朝正東方向航行,速度大小為vB.帆船朝正西方向航行,速度大小為vC.帆船朝南偏東45°方向航行,速度大小為2vD.帆船朝北偏東45°方向航行,速度大小為2v4.跳傘員在某高度從直升機上由靜止跳下后,在下落過程中將會受到水平風(fēng)力的影響,下列說法正確的是()A.風(fēng)力越大,跳傘員下落時間越長,跳傘員可完成更多的動作B.風(fēng)力越大,跳傘員著地速度越大,有可能對跳傘員造成損害C.跳傘員下落時間與風(fēng)力有關(guān)D.跳傘員著地速度與風(fēng)力無關(guān)5.一位老師用粉筆在其中某塊可左右移動的黑板上畫直線。若粉筆相對于地面從靜止起先向上勻加速滑動,同時黑板以某一速度水平向左勻速運動,則粉筆畫出的軌跡可能為下圖中的()6.(2024天津三中高一期末)鏈球運動員在將鏈球拋擲出手之前總要拉著鏈條加速旋轉(zhuǎn)幾周,這樣可使鏈球的速度盡量增大,拋擲出手后飛行得更遠。若鏈球以8m/s的速度斜向上拋出,速度方向與水平方向的夾角為30°,該速度在豎直方向的分速度大小是m/s。

7.某飛行器在飛行時,它的航線方向要嚴格地從東到西,假如飛行器的速度是160km/h,風(fēng)從南面吹來,風(fēng)的速度為80km/h。(1)飛行器應(yīng)朝哪個方向飛行?(2)假如所測地區(qū)長達803km,飛行器飛過所測地區(qū)所需時間是多少?B級關(guān)鍵實力提升練8.(多選)關(guān)于運動的合成與分解,以下說法正確的是()A.合運動的位移為分運動位移的矢量和B.物體的兩個分運動若是直線運動,則它的合運動肯定是直線運動C.合運動和分運動具有等時性D.若合運動是曲線運動,則其分運動中至少有一個是曲線運動9.(多選)如圖所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運動的小車A,小車下裝有吊著物體B的吊鉤,在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向做勻速直線運動的同時,吊鉤將物體B向上吊起,A、B之間的距離以d=H-2t2(SI)(SI表示國際單位制,式中H為吊臂離地面的高度)的規(guī)律改變,則物體做()A.速度大小不變的曲線運動B.速度大小增加的曲線運動C.加速度大小、方向均不變的曲線運動D.加速度大小、方向均改變的曲線運動10.一質(zhì)點在水平面內(nèi)運動,在xOy直角坐標系中,質(zhì)點的坐標(x,y)隨時間t改變的規(guī)律是:x=0.75t+0.2t2(m),y=2.25t+0.6t2(m),則()A.質(zhì)點的運動是勻速直線運動B.質(zhì)點的運動是勻加速直線運動C.質(zhì)點的運動是非勻變速直線運動D.質(zhì)點的運動是非勻變速曲線運動11.(多選)在光滑水平面上有一質(zhì)量為2kg的物體,受幾個共點力作用做勻速直線運動。現(xiàn)突然將與速度反方向的2N的力水平旋轉(zhuǎn)90°,則下列關(guān)于物體運動狀況的敘述正確的是()A.物體做速度大小不變的曲線運動B.物體做加速度為2m/s2的勻變速曲線運動C.物體做速度越來越大的曲線運動D.物體做非勻變速曲線運動,其速度越來越大12.如圖所示,甲圖表示某物體在x軸方向上分速度的vx-t圖像,乙圖表示該物體在y軸方向上分速度的vy-t圖像。求:(1)t=0時物體的速度大小;(2)t=8s時物體的速度大小;(3)t=4s時物體的位移大小。13.塔式起重機是工程常用的機械之一,如圖所示,它能實現(xiàn)豎直、水平和旋轉(zhuǎn)運動達到全方位搬運工程物料,大大地提高了工程的效率。觀測發(fā)覺,某一次從地面靜止起吊包括吊鉤在內(nèi)共計300kg物料,搬運過程可以分解為豎直和水平方向運動:豎直方向上物料在0~4s內(nèi)以加速度a1=1m/s2勻加速向上運動,4~5s勻速向上運動;水平方向上物料在0~2s無運動,2~4s以加速度a2=0.5m/s2勻加速向右運動,4~5s勻速向右運動。塔架穩(wěn)定不旋轉(zhuǎn),不計空氣阻力,不考慮塔架和吊索晃動等因素。求:(1)第1s末吊索的拉力大小;(2)第5s末物料離動身點的距離;(3)第3s末吊索與豎直方向夾角的正切值。

第1節(jié)運動的合成與分解1.A兩個運動都是勻速直線運動,所以加速度都為零,所以合運動的加速度也肯定為零。兩個互成角度的運動的初速度不為零,所以合運動的初速度不為零。所以合運動是初速度不為零,加速度為零的運動,即勻速直線運動。2.B前5s內(nèi),無人機在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動,在豎直方向也做初速度為零的勻加速直線運動,則合運動為勻加速直線運動,選項A錯誤;0~20s時間內(nèi),無人機豎直方向上的速度始終為正,即始終向上運動,豎直上升的高度為題圖乙包圍的面積,即上升的高度為125m,選項B正確;10s后無人機水平方向做勻速直線運動,豎直方向做勻減速直線運動,則合運動為勻變速曲線運動,選項C錯誤;10s末,無人機的水平速度為10m/s,豎直速度為10m/s,則合速度為102m/s,選項D錯誤。3.D以帆板為參考系,帆船在東西方向以速度v向東運動,南北方向以速度v向北運動,依據(jù)矢量合成的平行四邊形定則,可以求得帆船以帆板為參考系是以大小為2v的速度向北偏東45°方向運動,故選項D正確。4.B跳傘員同時參加了兩個分運動,豎直方向向下落的運動和水平方向隨風(fēng)飄的運動,這兩個分運動同時發(fā)生,相互獨立,所以水平風(fēng)力越大,跳傘員水平方向上的速度越大,則跳傘員著地速度越大,但下落時間由下落的高度確定,與風(fēng)力無關(guān),故選B。5.C粉筆從靜止起先勻加速向上滑動,同時黑板以某一速度水平向左勻速運動,所以粉筆的合初速度向右,合加速度向上,所以軌跡是曲線并且合加速度指向曲線凹側(cè),故C正確,A、B、D錯誤。6.解析該速度在豎直方向的分速度大小是vy=vsin30°=8×0.5m/s=4m/s。答案47.解析(1)依據(jù)平行四邊形定則可確定飛行器的航向,如圖所示有sinθ=v1v2=(2)飛行器的合速度v=v2cos30°=803km/h飛行器飛過所測地區(qū)所需時間t=xv=80答案(1)西偏南30°(2)1h8.AC位移是矢量,其運算滿意平行四邊形定則,A正確;兩個直線運動的合運動也有可能是曲線運動,B、D錯誤;合運動與分運動具有等時性,C正確。9.BCB物體在水平方向上做勻速直線運動,豎直方向上由d=H-2t2得出做初速度為0的勻加速直線運動。B物體的實際運動是這兩個分運動的合運動。對速度和加速度進行合成可知,合初速度沿水平方向,合加速度豎直向上,大小為4m/s2,加速度恒定且與速度不共線。所以B、C兩項正確。10.B兩個分運動的初速度分別為v0x=0.75m/s,v0y=2.25m/s;加速度分別為ax=0.4m/s2,ay=1.2m/s2,合速度與x軸夾角的正切tanα=v0yv0x=3,合加速度與x軸夾角的正切tanβ=ay11.BC如圖所示,物體原來受力可等效為F1、F2,且F1=F2=2N,合力為零;當將F2水平旋轉(zhuǎn)90°后,其合力F=22N,且大小、方向都不變,是恒力,則物體的加速度為a=Fm=222m/s2=2m/s2;又因為F與v的夾角θ<12.解析依據(jù)圖像可以知道,物體在x軸方向上以3m/s的速度做勻速直線運動,在y軸方向上做初速度為0、加速度為0.5m/s2的勻加速直線運動,合運動是曲線運動。(1)在t=0時刻,物體的速度v=vx2(2)在t=8s時刻,物體在x軸方向上速度為3m/s,物體在y軸方向上速度為vy=0.5×8m/s=4m/s,所以物體的速度為v=vx2(3)在4s的時間內(nèi)物體在x軸方向上發(fā)生的位移為x=12m物體在y軸方向上發(fā)生的位移為y=12at2=所以4s內(nèi)物體發(fā)生的位移為x合=x2+y2答案(1)3m/s(2)5m/s(3)410m13.解析(1)依據(jù)