5-1-2-運(yùn)動(dòng)的合成與分解(解析版)(備作業(yè))高一物理同步備課系列

PAGE試卷第=1頁，共=sectionpages33頁5.1.2運(yùn)動(dòng)的合成與分解（解析版）（備作業(yè)）姓名：___________班級(jí)：___________錯(cuò)題號(hào)：___________一、單選題1．如圖，在一棵大樹下有張石凳子，上面水平擺放著一排香蕉．小猴子為了一次拿到更多的香蕉，它緊抓住軟藤擺下，同時(shí)樹上的老猴子向上拉動(dòng)軟藤的另一端，使得小猴子到達(dá)石凳子時(shí)保持身體水平向右方向運(yùn)動(dòng)．已知老猴子以恒定大小為v拉動(dòng)軟藤，當(dāng)軟藤與豎直成θ角時(shí)，則小猴子的水平運(yùn)動(dòng)速度大小為（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】小猴子參與了沿繩子和垂直于繩子兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)水平向右，根據(jù)平行四邊形定則求出小猴子的合速度，即小猴子的水平速度．小猴子參與了沿繩子和垂直于繩子兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，合速度方向水平向右，如圖，根據(jù)平行四邊形定則得，合速度所以小猴子的水平運(yùn)動(dòng)速度為。故選D。2．如圖所示，某同學(xué)在研究運(yùn)動(dòng)的合成時(shí)做了下述活動(dòng)：用左手沿黑板推動(dòng)直尺豎直向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中保持直尺水平，同時(shí)，用右手沿直尺向右移動(dòng)筆尖。若該同學(xué)左手的運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，右手相對(duì)于直尺的運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于筆尖相對(duì)于黑板的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A．筆尖做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．筆尖做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．筆尖做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D．圖中筆尖的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條斜向上的直線【答案】C【詳解】筆尖同時(shí)參與了直尺豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng)和水平向右初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，合初速度向上，合加速度水平向右，筆尖相對(duì)于黑板的運(yùn)動(dòng)即實(shí)際運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)性質(zhì)取決于合初速度與合加速度，由于合加速度恒定，所以是勻變速運(yùn)動(dòng)；合初速度與和合加速度不在同一直線上，所以軌跡是曲線；所以筆尖在做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。3．兩端封閉的玻璃管中注滿清水，迅速將管轉(zhuǎn)至圖示豎直位置，管內(nèi)一個(gè)紅蠟塊立即以的速度勻速上浮，此時(shí)使玻璃管沿x軸正方向移動(dòng)，當(dāng)玻璃管沿x軸（）A．勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，紅蠟塊的軌跡是一條曲線B．以速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，紅蠟塊的速度大小是7cm/sC．以速度勻速運(yùn)動(dòng)，2s內(nèi)紅蠟塊的位移大小是10cmD．由靜止開始做的勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，紅蠟塊的軌跡是一條直線【答案】C【詳解】A．當(dāng)玻璃管沿x軸勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，紅蠟塊的合運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，其軌跡是一條直線，故A錯(cuò)誤；BC．當(dāng)玻璃管沿x軸以速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，紅蠟塊的速度大小是2s內(nèi)紅蠟塊的位移大小是故B錯(cuò)誤，C正確；D．當(dāng)玻璃管沿x軸由靜止開始做的勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，紅蠟塊的合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)，其軌跡是一條曲線，故D錯(cuò)誤。故選C。4．小船在靜水中的速度是5m/s，一條河寬60m，河水流速為4m/s，下列說法正確的是（）A．小船在河中運(yùn)動(dòng)的最大速度是5m/sB．小船在河中運(yùn)動(dòng)的最小速度是3m/sC．小船渡過河的最短時(shí)間是12sD．小船渡過河的最小位移是80m【答案】C【詳解】A．船在河中運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速度故A錯(cuò)誤；B．船在河中運(yùn)動(dòng)的最小速度故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，為故C正確；D．因水流速度小于船在靜水中的速度，則當(dāng)船的合速度垂直河岸時(shí)，渡河的位移最小為河寬，等于60m，故D錯(cuò)誤。故選C。5．如圖，籃球賽中，甲、乙運(yùn)動(dòng)員想組織一次快速反擊，甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑，甲運(yùn)動(dòng)員要將球傳給乙運(yùn)動(dòng)員，不計(jì)空氣阻力，則（）A．應(yīng)該將球沿著1的方向拋出B．應(yīng)該將球沿著2的方向拋出C．完成傳球的過程，兩運(yùn)動(dòng)員對(duì)球的沖量大小和方向都是相同的D．當(dāng)乙接著球后要往身體收，延長(zhǎng)觸球時(shí)間，以免傷害手指【答案】D【詳解】AB．甲和乙相對(duì)靜止，所以甲將球沿著3方向拋出就能傳球成功，故A、B均錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)量定理知，完成傳球的過程兩運(yùn)動(dòng)員對(duì)球的沖量等大反向，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)量定理可知，相同的動(dòng)量變化量下，延長(zhǎng)作用時(shí)間，可以減小沖擊力，故乙接著球后要往身體收，以免傷害手指，故D正確。故選D。6．.如圖所示，懸線一端固定在天花板上的O點(diǎn)，另一端穿過一個(gè)CD光盤的中央小孔后系一個(gè)小球，當(dāng)小球靜止時(shí)，懸線恰好處于豎直方向并且剛好挨著水平桌面的邊緣，現(xiàn)將光盤按在水平桌面上，并且沿著水平桌面的邊沿以速度v向右勻速移動(dòng)，不計(jì)懸線與孔的摩擦，CD光盤始終緊挨桌面邊緣，當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為θ時(shí)，小球移動(dòng)的速度大小為（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】線與光盤的交點(diǎn)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，一是沿著線方向的運(yùn)動(dòng)，二是垂直線方向的運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)的速度大小為，由數(shù)學(xué)三角函數(shù)關(guān)系，則有而線的速度，即為小球上升的速度．小球同時(shí)還參與水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為，因此小球的合速度為故選A。7．如圖所示，船從A處開出后沿直線到達(dá)對(duì)岸，若A與河岸成30°角，水流速度為4m/s，則船從A點(diǎn)開出的最小速度為（）A．2m/s B．2.4m/s C．3m/s D．3.5m/s【答案】A【詳解】船參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，沿船頭指向的分運(yùn)動(dòng)和順?biāo)鞫碌姆诌\(yùn)動(dòng)，其中，合速度v合方向已知，大小未知，順?biāo)鞫碌姆诌\(yùn)動(dòng)v水速度的大小和方向都已知，沿船頭指向的分運(yùn)動(dòng)的速度v船大小和方向都未知，合速度與分速度遵循平行四邊形定則（或三角形定則），如圖當(dāng)v合與v船垂直時(shí)，v船最小，由幾何關(guān)系得到v船的最小值為v船故選A。8．在一光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系，一物體從時(shí)刻起，由坐標(biāo)原點(diǎn)（0，0）開始運(yùn)動(dòng)，其沿x軸和y軸方向運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像如圖甲、乙所示，下列說法中正確的是（）A．0~2s內(nèi)物體沿x軸做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．0~2s內(nèi)物體的平均速度為2m/sC．4s末物體坐標(biāo)為（6m，4m）D．2~4s內(nèi)物體做勻加速曲線運(yùn)動(dòng)，但加速度沿y軸方向【答案】D【詳解】AB．0～2s內(nèi)，物體在y軸方向速度為零，在x軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，0～2s內(nèi)物體的平均速度為故AB錯(cuò)誤；C．在前2s內(nèi)，物體在x軸方向的位移為在后2s內(nèi)，x軸方向的位移為x方向的總位移為y軸方向位移為則4s末物體的坐標(biāo)為（6m，2m），故C錯(cuò)誤；D．在后2s內(nèi)，物體在x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，y軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成得知，物體做勻加速曲線運(yùn)動(dòng)，加速度沿y軸方向，故D正確。故選D。二、多選題9．玻璃生產(chǎn)線上，寬12m的成型玻璃板以的速度向前運(yùn)動(dòng)，在切割工序處，割刀速度為，為了使割的玻璃板都成為邊長(zhǎng)為12m的正方形（已知），則下列說法正確的是（）A．切割一次的時(shí)間為1.5sB．切割一次的時(shí)間為2.0sC．割刀與玻璃運(yùn)動(dòng)方向的夾角為143°D．割刀與玻璃運(yùn)動(dòng)方向的夾角為37°【答案】BD【詳解】AB．為了使被割的玻璃板都成為邊長(zhǎng)為12m的正方形，割刀相對(duì)玻璃板的速度應(yīng)與玻璃板垂直。如圖所示割刀相對(duì)玻璃板速度的大小則切割一次的時(shí)間A錯(cuò)誤，B正確；CD．設(shè)割刀運(yùn)動(dòng)方向與玻璃板運(yùn)動(dòng)方向的夾角為α，則α=37°，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。10．在一光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系，一物體從時(shí)刻起，由坐標(biāo)原點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，其沿x軸和y軸方向運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖甲、乙所示，下列說法中正確的是（）A．前內(nèi)物體沿x軸做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．后內(nèi)物體繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，但加速度沿y軸方向C．末物體的速度為D．末物體坐標(biāo)為【答案】AD【詳解】A．由圖可知，物體前內(nèi)物體沿x軸做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確；B．由圖可知，后2s加速度和第2s末的速度方向不在同一條直線上，物體做勻加速曲線運(yùn)動(dòng)，加速度沿y軸方向，故B錯(cuò)誤；C．4s末的速度為故C錯(cuò)誤；D．末物體沿x方向運(yùn)動(dòng)的距離沿y方向運(yùn)動(dòng)的距離則末物體坐標(biāo)為，故D正確。故選AD。11．質(zhì)量為4kg的質(zhì)點(diǎn)在平面上做曲線運(yùn)動(dòng)，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)的初速度大小為5m/s B．質(zhì)點(diǎn)所受的合力大小為6NC．t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)速度的方向與合外力方向垂直 D．2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為【答案】ABD【詳解】AB．質(zhì)點(diǎn)在x方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由圖可知，初速度為直線在y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為則物體的初速度為根據(jù)牛頓第二定律得故AB正確；C．質(zhì)點(diǎn)所受合外力方向與加速度方向相同，為x方向，由A可知，質(zhì)點(diǎn)的初速度方向不是沿著y軸方向，故C錯(cuò)誤；D．2s末質(zhì)點(diǎn)在x方向的速度大小為6m/s，則質(zhì)點(diǎn)的速度為故D正確。故選ABD。12．甲、乙兩光滑小球（均可視為質(zhì)點(diǎn)）用輕直桿連接，球處于粗糙水平地面上甲球緊靠在粗糙的豎直墻壁上，初始時(shí)輕桿豎直，桿長(zhǎng)為4m。施加微小的擾動(dòng)使得乙球沿水平地面向右滑動(dòng)，當(dāng)乙球距離起點(diǎn)3m時(shí)，下列說法正確的是（）A．甲、乙兩球的速度大小之比為∶3B．甲、乙兩球的速度大小之比為3∶7C．甲球即將落地時(shí)，乙球的速度與甲球的速度大小相等D．甲球即將落地時(shí)，乙球的速度為零【答案】BD【詳解】AB．設(shè)輕桿與豎直方向的夾角為θ，則v1在沿桿方向的分量為v2在沿桿方向的分量為而圖示位置時(shí)，有解得此時(shí)甲、乙兩球的速度大小之比為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．當(dāng)甲球即將落地時(shí)，有θ=90°，此時(shí)甲球的速度達(dá)到最大，而乙球的速度為零，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。三、填空題13．有一個(gè)質(zhì)量為的物體在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在方向的速度圖象和方向的位移圖象分別如圖甲、乙所示。由圖可知，物體做__________（選填“勻速直線”、“勻變速直線”或“勻變速曲線”）運(yùn)動(dòng)，物體的初速度大小為_____，物體的加速度大小為____，所受的合外力為_____?！敬鸢浮縿蜃兯偾€51.53【詳解】[1]物體在方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成可知，物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。[2]物體在方向的初速度為vx=3m/s在y方向的速度為故物體的初速度大小為[3]物體的加速度即x方向的加速度，大小為[4]由牛頓第二定律可得，所受合外力大小為14．一艘炮艦沿河由西向東行駛，在炮艦上發(fā)炮射擊北岸的目標(biāo)。要擊中目標(biāo)，射擊方向直接對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，還是應(yīng)該偏東或偏西一些___________；【答案】西【詳解】[1]炮彈的實(shí)際速度方向沿目標(biāo)方向，該速度是船的速度與射擊速度的合速度，根據(jù)平行四邊形定則，射擊的方向偏向目標(biāo)的西側(cè)，俯視圖如下圖所示15．如圖所示，船從A處開出后沿直線到達(dá)對(duì)岸，若與河岸成角，水流速度為，則船在靜水中的最小速度為___________?！敬鸢浮?.4m/s【詳解】[1]船參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，沿船頭指向的分運(yùn)動(dòng)和順?biāo)鞫碌姆诌\(yùn)動(dòng)，其中，合速度方向已知，大小未知，順?biāo)鞫碌姆诌\(yùn)動(dòng)速度的大小和方向都已知，沿船頭指向的分運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向都未知，合速度與分速度遵循平行四邊形定則（或三角形定則），如圖當(dāng)與垂直時(shí)，最小，由幾何關(guān)系得到的最小值為16．如圖，小九同學(xué)在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中R為一個(gè)由蠟做成的小圓柱體。R從坐標(biāo)原點(diǎn)勻速上浮，同時(shí)小九同學(xué)將玻璃管沿x軸正方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。小九同學(xué)將各個(gè)時(shí)刻R的x、y坐標(biāo)值測(cè)出，并填入下圖表格中。t/s02468y/cm02.04.06.08.0x/cm04.016.036.064.0（1）小圓柱體R的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是圖中的____________。A．B．C．（2）小圓柱體R的加速度的大小a=_________m/s2，紅蠟塊在第4s末速度的大小v4=_________（≈8.1，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮緽2.0×10-28.1cm/s【詳解】（1）[1]小圓柱體R豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)，曲線的凹向沿x軸正向，則軌跡如圖B所示。（2）[2]小圓柱體R的加速度的大小[3]紅蠟塊在第4s末豎直速度水平速度第4s末速度的大小四、實(shí)驗(yàn)題17．某同學(xué)觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)，在一端封閉、長(zhǎng)約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做的小圓柱體，將玻璃管的開口端用橡膠塞塞緊。把玻璃管倒置，紅蠟塊沿玻璃管勻速上升，如圖a所示。（1）t=0開始，紅蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離為20cm，與此同時(shí)，玻璃管向右沿水平方向勻加速平移，每1s內(nèi)的位移依次是4cm、12cm、20cm、28cm。在圖b所示的坐標(biāo)系中，y表示紅蠟塊在豎直方向的位移，x表示紅蠟塊隨玻璃管通過的水平位移，t=0時(shí)紅蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫Db中用平滑曲線描繪出紅蠟塊的軌跡________。（2）紅蠟塊加速度的大小a=________，紅蠟塊在第2s末速度的大小________m/s。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】0.0800.26【詳解】（1）[1]根據(jù)題給數(shù)據(jù)在坐標(biāo)軸上選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)度，作出紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。（2）[2]紅蠟塊的加速度大小為（3）[3]紅蠟塊在第2s末x、y方向上的分速度大小分別為紅蠟塊在第2s末速度的大小為18．如圖甲所示，豎直直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中以的速度勻速上浮，現(xiàn)當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平勻速向右運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向與水平方向的夾角為，則：（已知；）（1）根據(jù)題意可知玻璃管水平方向的移動(dòng)速度為______；（2）若玻璃管的長(zhǎng)度為，則當(dāng)紅蠟塊從玻璃管底端上浮到頂端的過程中，玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的距離為______m，紅蠟塊相對(duì)地面的位移大小為______m；（3）如圖乙所示，若紅蠟塊在A點(diǎn)勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平向右作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡是圖乙中的______。（選填Q、P、R）【答案】0.61.21.5Q【詳解】(1)[1]根據(jù)平行四邊形定則，有則有(2)[2]在豎直方向上運(yùn)動(dòng)