2021高一物理-1.2-運(yùn)動(dòng)的合成與分解-每課一練2(教科版必修2)

2運(yùn)動(dòng)的合成與分解(時(shí)間：60分鐘)學(xué)問點(diǎn)基礎(chǔ)中檔稍難運(yùn)動(dòng)的合成與分解1、42、3合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)推斷56、7小船渡河問題89綜合提升10、1112學(xué)問點(diǎn)一運(yùn)動(dòng)的合成與分解1．關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解，下列說法正確的是 ()．A．合運(yùn)動(dòng)的速度大小等于分運(yùn)動(dòng)的速度大小之和B．物體的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)若是直線運(yùn)動(dòng)，則它的合運(yùn)動(dòng)確定是直線運(yùn)動(dòng)C．兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn)動(dòng)D．若合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，則其分運(yùn)動(dòng)至少有一個(gè)是曲線運(yùn)動(dòng)解析合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)之間滿足平行四邊形定則，故A錯(cuò)．合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，取決于v合的方向和a合的方向的關(guān)系．若v合的方向與a合的方向共線，則合運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)，反之為曲線運(yùn)動(dòng)，故B、D錯(cuò)，而C正確．答案C2．如圖1－2－10所示為北京奧運(yùn)會(huì)火炬接力過程，假如當(dāng)時(shí)的風(fēng)速為零，可燃?xì)怏w從火炬噴出的速度為3m/s，火苗向后的偏角為53°(相對(duì)豎直方向)．那么火炬手的運(yùn)動(dòng)速度大約為圖1-2-10A．5m/s B．4m圖1-2-10C．3m/s D．6m/s解析在無風(fēng)、靜止的狀況下火焰應(yīng)是豎直方向的．當(dāng)火炬手運(yùn)動(dòng)時(shí)，火焰會(huì)受到向后的風(fēng)的作用．在向上和向后兩股氣流的共同作用下，形成斜向后上的燃燒情形．分析如圖，故向后的風(fēng)速為v′＝vtan53°＝3×eq\f(4,3)m/s＝4m/s.答案B3．某人騎自行車以10m/s的速度在大風(fēng)中向東行駛，他感到風(fēng)正以同樣大小的速率從北方吹來，實(shí)際上風(fēng)的速度是 A．14m/s，方向?yàn)楸逼?5°B．14m/s，方向?yàn)槟掀?5°C．10m/s，方向?yàn)檎盌．10m/s，方向?yàn)檎辖馕鋈缬覉D所示，人的速度為v人，風(fēng)的速度為v風(fēng)，在人的行駛方向上感覺不到風(fēng)，說明風(fēng)在人的行駛方向上與人同速，僅感覺到從北方吹來的風(fēng)，則v人＝v風(fēng)sinθ，v＝v風(fēng)cosθ，tanθ＝eq\f(v人,v)＝1，θ＝45°，v風(fēng)＝eq\r(2)v人＝14m/s.答案A4．降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風(fēng)，若風(fēng)速越大，則降落傘

()．A．下落的時(shí)間越短 B．下落的時(shí)間越長(zhǎng)C．落地時(shí)速度越小 D．落地時(shí)速度越大解析風(fēng)沿水平方向吹，不影響豎直速度，故下落時(shí)間不變，A、B兩項(xiàng)均錯(cuò)．風(fēng)速越大時(shí)合速度越大，故C項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確．答案D學(xué)問點(diǎn)二合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)推斷5．兩個(gè)相互垂直的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，初速度分別為v1和v2，加速度分別為a1和a2，它們的合運(yùn)動(dòng)軌跡 ()．A．假如v1＝v2＝0，那么軌跡確定是直線B．假如v1≠0，v2≠0，那么軌跡確定是曲線C．假如a1＝a2，那么軌跡確定是直線D．假如eq\f(a1,a2)＝eq\f(v1,v2)，那么軌跡確定是直線解析推斷合運(yùn)動(dòng)是直線還是曲線，看合初速度與合加速度是否共線．答案AD6．如圖1－2－11所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度()．A．大小和方向均不變圖1-2-11B．圖1-2-11C．大小轉(zhuǎn)變，方向不變D．大小和方向均轉(zhuǎn)變解析鉛筆勻速向右移動(dòng)時(shí)，x隨時(shí)間均勻增大，y隨時(shí)間均勻減小，說明橡皮水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向也是勻速直線運(yùn)動(dòng)，如右圖所示，所以橡皮實(shí)際運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，A正確．答案A7．當(dāng)物體的初速度v0和所受的合外力F分別滿足下列(1)～(4)中所給定的條件時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀況將會(huì)怎樣：A．靜止 B．勻速直線運(yùn)動(dòng)C．勻加速直線運(yùn)動(dòng) D．勻減速直線運(yùn)動(dòng)E．勻變速運(yùn)動(dòng) F．曲線運(yùn)動(dòng)(1)v0＝0，F(xiàn)＝0________；(2)v0≠0，F(xiàn)≠0且恒定，方向相同________；(3)v0≠0，F(xiàn)≠0且恒定，方向相反________；(4)v0≠0，F(xiàn)≠0且恒定，方向不在同一條直線上________．解析(1)v0＝0，F(xiàn)0＝0，物體處于平衡狀態(tài)中的靜止，答案為A.(2)v0≠0，F(xiàn)≠0且恒定，方向相同，物體將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，答案為C.(3)v0≠0，F(xiàn)≠0且恒定，方向相反，物體將做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，答案為D.(4)v0≠0，F(xiàn)≠0且恒定，方向不在同一條直線上，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)加速度的大小和方向不變，故做勻變速運(yùn)動(dòng)，即勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，答案為E、F.答案(1)A(2)C(3)D(4)EF學(xué)問點(diǎn)三小船渡河問題8．如圖1－2－12所示，有一條渡船正在渡河，河寬為300m，渡船在靜水中的速度是v1＝3m/s，水的流速是v2＝1圖1－2－12(1)以最短的時(shí)間過河；(2)以最短的位移過河．解析(1)當(dāng)渡船的船頭方向垂直于河岸時(shí)，即船在靜水中的速度v1方向垂直于河岸時(shí)，過河時(shí)間最短，則tmin＝eq\f(d,v1)＝eq\f(300,3)s＝100s.(2)由于v1＝3m/s，v2＝1m/s，則v1＞vt＝eq\f(d,v)＝eq\f(d,\r(veq\o\al(2,1)－veq\o\al(2,2)))＝eq\f(300,\r(32－12))s＝75eq\r(2)s≈106.1s.答案(1)100s(2)106.1s圖1-2-139．有一小船正在渡河，如圖1－2－13所示．在離對(duì)岸30m時(shí)，其下游40m處有一危急水域．假如水流速度為圖1-2-13解析設(shè)船相對(duì)于靜水的速度為v1，水速為v2，船的合速度v的方向(過河方向)與水速夾角為α，如圖所示．由幾何關(guān)系知，當(dāng)v1垂直于v時(shí)，v1才最小，此時(shí)v1＝v2sinα.由題意知sinα最小值為eq\f(3,5)，所以v1最小值為vmin＝5×eq\f(3,5)m/s＝3m/s，故當(dāng)船在靜水中的速度v1與v垂直，且船沿危急臨界線航行時(shí)，v1最小，此時(shí)v1＝vmin＝3m/s.答案3m/s圖1-2-1410．如圖1－2－14中，套在豎直細(xì)桿上的輕環(huán)A由跨過定滑輪的不行伸長(zhǎng)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(shí)，其上升速度v1≠0，若這時(shí)B的速度為v2，則()．圖1-2-14A．v2＝v1 B．v2>v1C．v2≠0 D．v2＝0解析輕環(huán)上升過程其速度v1可分解為兩個(gè)分速度v∥和v⊥，如圖所示，其中v∥為沿繩方向的速度，其大小等于重物B的速度v2；v⊥為繞定滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度．關(guān)系式為v2＝v1cosθ，θ為v1與v∥間的夾角．當(dāng)A上升至與定滑輪的連線水平的位置時(shí)，θ＝90°，cosθ＝0，即此時(shí)v2＝0.D正確．答案D11．如圖1－2－15所示，在不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的前提下，當(dāng)小車勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩中拉力

()．圖1-2-15A．大于A圖1-2-15B．等于A所受的重力C．小于A所受的重力D．先大于A所受的重力，后等于A所受的重力解析繩與小車的結(jié)點(diǎn)向右勻速運(yùn)動(dòng)，此為合運(yùn)動(dòng)，可把它按如圖所示進(jìn)行分解．其中v1為繩被拉伸的速度，v1＝vcosθ，A上升的速度vA與v1大小相等，即vA＝v1＝vcosθ，隨著車往右運(yùn)動(dòng)，θ角減小，故vA增大，即A物體加速上升，加速度豎直向上，由牛頓其次定律得，繩中拉力T＝mg＋ma＞mg，故A正確．答案A12．玻璃板生產(chǎn)線上，寬9m的成型玻璃板以2m/s的速度連續(xù)不斷地向前行進(jìn)，在切割工序處，金剛鉆的走刀速度為10m解析法一(利用速度合成的思路解題)：設(shè)玻璃板的行進(jìn)速度為v1＝2m/s，割刀A運(yùn)行速度為v2＝10m/s，兩速度間夾角為α(如右圖所示)．設(shè)割刀相對(duì)于玻璃的切割速度為v3，依題意，為使切割出的玻璃為矩形，則要求v3垂直于v1；這樣割刀A相對(duì)玻璃的運(yùn)動(dòng)(v3)和玻璃相對(duì)地的運(yùn)動(dòng)(v1)是分運(yùn)動(dòng)，割刀A對(duì)地的實(shí)際運(yùn)動(dòng)v2就為v1、v3的合運(yùn)動(dòng)．由圖可知cosα＝eq\f(v1,v2)＝eq\f(1,5)，所以α＝arccoseq\f(1,5).則sinα＝eq\f(\r(52－12),5)＝eq\f(\r(24),5)≈0.98.v3＝v2·sinα＝9.