【文档说明】《高一物理同步精品课堂(新教材人教版必修第二册)》5.2 运动的合成与分解(精选练习)(解析版).docx,共(16)页,528.035 KB,由管理员店铺上传
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1人教版新教材物理必修第二册第五章《抛体运动》5.2运动的合成与分解精选练习一、夯实基础1.(2020·西安市第三十八中学高一期末)下列说法正确的是()A.速度发生变化的运动,一定是曲线运动B.做曲线运动的物体一定受变力作用C.做曲线运动的物体,速度方向时刻改变,但永远不可能
达到所受合外力的方向D.两个分运动的时间的代数和与它们合运动的时间相等【答案】C【解析】A.速度的方向发生变化的运动不一定是曲线运动,如匀变速直线运动,A错误;B.恒力作用下物体可以做曲线运动,例如水平
平抛的物体,只受重力,B错误;C.物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上,物体在变力作用如果力与速度的方向在同一条直线上,物体做直线运动,C正确;D.合运动与分运动具有同时性,两个分运动的时间与它们合运动的时间相等,D错误。故选C。2.(2020·全国高一专
题练习)关于合运动与分运动,下列说法正确的是()A.合运动的速度大小等于两分运动速度大小之和B.合运动的速度一定大于某一个分运动的速度C.合速度大小由两个分速度的大小决定2D.合运动的方向就是物体实际运动的方向【答案】D【解析】AB.根据力的平行四边形定则
可得,合运动的速度大小可能大于分速度,也可能等于分速度,也可能小于分速度,合运动的速度大小需要用平行四边形定则求解,AB错误;C.由平行四边形定则可知,只知道两个分速度的大小是无法确定合速度的大小的,合速度还与分速度的方向有关,故C错误;D
.根据运动的合成与分解,合运动的方向就是物体实际运动的方向,故D正确。故选D。3.(2020·全国高一专题练习)如图,在一棵大树下有张石凳子,上面水平摆放着一排香蕉.小猴子为了一次拿到更多的香蕉,它紧抓住软藤摆下,同时树上
的老猴子向上拉动软藤的另一端,使得小猴子到达石凳子时保持身体水平向右方向运动.已知老猴子以恒定大小为v拉动软藤,当软藤与竖直成θ角时,则小猴子的水平运动速度大小为()A.cosvB.sinvC.cosvD.sinv【答案】D【解析】小猴子参与了沿绳子和垂直于绳子两个方向
的运动,两个运动的合运动水平向右,根据平行四边形定则求出小猴子的合速度,即小猴子的水平速度.小猴子参与了沿绳子和垂直于绳子两个方向的运动,合速度方向水平向右,如图,根据平行3四边形定则得,合速度sinvv=合所以小猴子的水平运动速度为sinv。故选D。
4.(2021·临朐县实验中学高一月考)一艘小船在静水中的速度为3m/s,渡过一条宽150m,水流速度5m/s的河,则该小船()A.最短渡河时间为30sB.最短渡河时间为50sC.调整船头方向,船可以到达正对岸D.渡河
的最短位移为200m【答案】B【解析】AB.最短时间过河,船头垂直于河岸,最短时间为min15050s3dtv===船A错误,B正确;C.由于水速大于船速,所以不可能到达正对岸,C错误;D.渡河的最短位移为5150250m3vxdv===水船,D错误。故选B。5.(2020
·天津和平区·耀华中学高一期末)(多选)设空中的雨滴从静止开始下落,遇到水平方向吹来的风,下列说法正确的是()A.风速越大,雨滴下落的时间越长B.雨滴下落时间与风速无关C.风速越大,雨滴着地时的速度越大D.雨滴着地速度与风速无关【答案】BC【解析】AB.将水滴的运动沿水平方
向和竖直方向正交分解,水平方向随风一起飘动,竖4直方向同时向下落;由于水平方向的分运动对竖直分运动无影响,故落地时间与水平分速度无关,只与竖直方向的运动有关,故A错误,B正确;CD.两分运动的速度合成可得到合速度,
故风速越大,落地时合速度越大,故D错误,C正确。故选BC。6.(2020·江西抚州市·高一期末)(多选)如图所示,红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升,若红蜡块在A点匀速上升的同时,使玻璃管水平向右做直线运动,则下列说法正
确的是()A.若玻璃管匀速运动,则蜡块的轨迹可能为曲线3B.若玻璃管匀速运动,则蜡块的轨迹为直线2C.若玻璃管匀加速运动,则蜡块的轨迹可能为曲线1D.若玻璃管匀加速运动,则蜡块的轨迹可能为曲线4【答案】BD【解析】AB.红蜡块在竖直方
向上做匀速直线运动,若玻璃管在水平方向上做匀速直线运动,合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上,物体做直线运动,知轨迹可能为直线2,A错误、B正确;CD.红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动,若玻璃管在水平方向上做匀加速直线运动,合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,物体做
曲线运动。根据轨迹夹在速度方向与合力方向之间,合力的方向大致指向轨迹凹的一向,知轨迹可能为曲线4,C错误、D正确。故选BD。57.(2021·江苏省苏州中学园区校高一开学考试)如图,一小船以1.0m/s的速度匀速前行,站在船上的人竖直向上抛出一小球,小球
上升的最大高度为0.45m。当小球再次落入手中时,小船前进的距离为(假定抛接小球时人手的高度不变,不计空气阻力,g取10m/s2)()A.0.3mB.0.6mC.0.9mD.1.2【答案】B【解析】根据运动的独立性,小球在竖直上抛运动
的过程中,小船以1.0m/s的速度匀速前行,由运动学知识212hgt=小球上升的时间0.3st=小球上抛到再次落入手中的时间为2t,则小船前进的距离为·21.020.3m=0.6mxvt==故选B。8.(2021·辽宁大连市·高一开学考试)如图所示,汽车
通过定滑轮牵引河中的小船,小船一直沿水面运动。则()A.小船的速度2v总小于汽车的速度1vB.汽车的速度1v总小于小船的速度2v6C.如果汽车匀速前进,则小船匀速前进D.如果汽车匀速前进,则小船减速前进
【答案】B【解析】AB.船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度,设绳与水平方向夹角为,根据平行四边形定则,有12cosvv=可知,汽车速度v1总小于小船的速度v2,故A错误,B正确;CD.如果汽车匀速前进,随着夹角θ在增大,co
sθ减小,v2增大,所以小船加速前进,故CD错误。故选B。9.(2021·临朐县实验中学高一月考)2013年4月20日,四川雅安发生7.0级地震。如图所示,直升飞机将一名重伤的村民接送到治疗点。为节省时间,直升
飞机匀速收拢缆绳提升伤员,同时沿水平方向匀速飞向治疗点。则伤员被接至机舱前的运动轨迹是()A.B.7C.D.【答案】C【解析】伤员同时参与两个运动,水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀速直线运动水平方向1xvt=竖直方向2yvt=所以21xyvv=,即y和x成正比故选C。10.(2020·全
国高一专题练习)如图所示,炮筒与水平方向的夹角为60,炮弹从炮筒射出时速度的大小为800m/s。求炮弹在竖直方向和水平方向的分速度大小。【答案】4003m/s,400m/s【解析】根据速度的合成与分解,可将炮弹从炮口
射出时的速度可以分解为水平和竖直方向,在水平方向上的速度x1cos60800m/s400m/s2vv===在竖直方向的速度为y3sin60800m/s4003m/s2vv===二、提升训练811.(2021·全国
高一课时练习)若一个物体的运动是由两个独立的分运动合成的,则()A.若其中一个分运动是变速运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体的合运动一定是变速运动B.若两个分运动都是匀速直线运动,则物体的合运动有可能是匀
变速直线运动C.若其中一个分运动是匀变速直线运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体的运动一定是曲线运动D.若其中一个分运动是匀加速直线运动,另一个分运动是匀减速直线运动,则合运动一定是曲线运动【答案】A【解析】A.两个分运动里面一个运动产生加速度,那合运动肯定变速运
动,故A正确;B.若两个分运动都是匀速直线运动,合运动一定是匀速直线运动,故B错误;C.当物体所受合力(加速度)的方向与它的速度方向不在同一直线上,物体做曲线运动,而CD两种情况下合速度方向和合加速度方向可能共线也可能不共线,
所以可能做曲线运动也可能做直线运动,故CD错误。故选A。12.(2021·浙江衢州市·高一月考)如图所示,一重物在塔吊机的作用下运动,某时刻重物相对地面的速度大小为3m/s,水平速度大小为2m/s,则此刻重物竖
直方向上的速度大小为()A.1m/sB.5m/sC.5m/sD.13m/s9【答案】B【解析】由平行四边形定则可知,此刻重物竖直方向上的速度大小为225m/syxvvv=−=,故选B。13.(2020·吉林长春十一高高一月考)
如图所示,细棒AB水平放置在地面,A端紧挨着墙面。现让棒的A端沿着墙面匀速上移,当A端与B端的速度大小之比为3时,AB棒与地面的夹角为()A.30°B.45C.60D.90【答案】A【解析】如图,细棒A端的速度为vA
,B端的速度为vB,细棒与地面的夹角为则1Asinvv=,2Bcosvv=,12vv=10当A端与B端的速度大小之比为3时1A2Bcossin3sincosvvvv===即3tan=3,30=,故A正
确,BCD错误。故选A。14.(2020·福建泉州市·高一期末)河水速度与河岸平行,大小v保持不变,小船相对静水的速度为0v一小船从A点出发,船头与河岸的夹角始终保持不变,如图所示,B为A的正对岸,河宽为d,则()
A.小船不可能到达B点B.小船渡河时间一定等于0dvC.小船渡河时间一定大于0dvD.小船到达对岸的速度一定大于v0【答案】C【解析】A.当船的合速度垂直河岸时,即沿着AB方向,则一定能到达B点,故A错误;BC.只有当船在静水中速度垂直河岸渡河时,渡河时间等于
0dtv=若船头与岸边夹角为时,渡河时间00sinddtvv=,故B错误,C正确;D.根据速度的合成法则,可知合速度不一定大于分速度,故D错误。故选C。1115.(2020·广东汕尾市·高一期末
)(多选)一质点在水平面内运动,若在水平面内沿相互垂直的方向建立直角坐标系,质点在x、y轴两方向上的速度图像分别如图所示,则以下说法正确的是()A.该质点做匀变速直线运动B.1st=时,质点加速度的大小为2.5m/s2C.1st=时,质点速度的大小为2
.5m/sD.2st=时,质点位移的大小为5m【答案】CD【解析】A.质点在x方向做初速度为零的匀加速运动,由图线斜率可求得加速度为2230m/s1.5m/s2xa−==y方向做匀速运动,加速度为零,依据运动的合成知质点的加速度恒定,且加速度与初速度垂直,所以该质点作加速度大小为1.
5m/s2的匀变速曲线运动,故AB错误;C.t=1s时,质点速度的大小为222211.52m/s2.5m/sxyvvv=+=+=,故C正确;D.t=2s时,质点在x方向的位移为123m=3m2x=y方向的位移22m=4my=则质点位移的大小为2
25msxy=+=,故D正确。故选CD。1216.(2020·界首中学高一期末)如图所示夜晚一同学拿一手电筒水平照向一倾斜的墙壁,光束与墙壁成θ角,当该同学沿垂直光束方向以大小为v0的竖直速度运动时,
关于墙壁上的光斑的运动情况,下列说法正确的是()A.光斑做匀加速直线运动B.光斑做匀速运动,运动的速度大于v0C.光斑做匀速运动,运动的速度大小等于v0D.光斑做匀减速直线运动【答案】B【解析】光斑的运动为合运动,速度的竖直分量等于手电筒的运动速度,根据运动的合成与分解知识可知v
1sinθ=v0解得光斑的速度01sinvv=故光斑做匀速运动,运动的速度大于v0,故B正确,ACD错误。故选B。17.(2021·河南高一月考)如图所示,汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A,使汽车沿水平面向右匀速运动,在物块A
到达滑轮之前,下列说法正确的是()A.物块A竖直向上做匀速运动B.物块A处于超重状态13C.物块A处于失重状态D.物块A竖直向上先加速后减速【答案】B【解析】设与汽车相连的绳子与水平方向的夹角为,则有Ac
osvαv=当汽车沿水平面向右匀速运动时,绳子与水平方向的夹角为减小,物块A的速度逐渐增大,说明物块A在向上加速,绳子拉力大于其重力,处于超重状态。故选B。18.(2021·湖南长沙市·长郡中学高一期末)(多选)如图所示,轻质不可伸长的细绳绕过光滑定滑轮C与质量为m的物体A连接,A放在倾角为θ的
光滑固定的斜面上,绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。现BC连线恰沿水平方向,从当前位置开始B以速度v0匀速下滑。设绳子的张力为FT,在此后的运动过程中,下列说法正确的是()A.物体A做加速运动B.物体A做匀速运动C.FT可能小于sinmgD.FT一定大于s
inmg【答案】AD【解析】由题意可知,将B的实际运动分解成两个分运动,如图所示14根据平行四边形定则,有Bsinvv=绳因为B以速度v0匀速下滑,α增大,所以绳子速度在增大,则A处于加速运动,根据受力分析,结合牛顿第二定律,有TsinFmg,故选AD。19.(2020·广州大
学附属中学高一开学考试)河水的流速随离河岸一侧的距离的变化关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示,若要使船以最短时间渡河,则下列说法中不正确的是()A.船渡河的最短时间是60sB.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直C.船在河水中航行的轨迹不是一条直线D.船在河水
中的最大速度是5m/s【答案】A【解析】AB.当船头垂直河岸渡河时,过河时间为最短min300s100s3t==,A错误,B正确;CD.因河水的速度是变化的,故船相对于岸的速度的大小和方向均是变化的,船在河水中
航行的轨迹不是一条直线,当船在河中心时,船速最大22max34m/s5m/sv=+=CD正确。故选A。20.(2021·全国高一课时练习)如图所示,在水平地面xOy上有一沿x轴正方向做匀速运动15的传送
带,运动速度为v0,传送带上有一质量为m的正方形物体随传送带一起运动,当物体运动到yOz平面时遇到一阻挡板C,阻止其继续向x轴正方向运动。设物体与传送带间的动摩擦因数为μ1,与挡板之间的动摩擦因数为μ2。此时若要使物
体沿y轴正方向以v0匀速运动,重力加速度为g,则沿y轴方向所加外力为多少?【答案】212(1)2mg+【解析】原来正方形物体随传送带一起沿x轴正方向做匀速运动,当物体运动到yOz平面时遇到一阻挡板C,阻止其继续向x轴正方向运动,因此物体相对传送带向x轴负方向
做匀速运动。在xOy面内,物体的摩擦力,如图1中所示,物体沿y轴正向匀速运动时受力如图2所示:传送带对物块的摩擦力11fmg=挡板对物体的支持力21sinNf=挡板对物体的摩擦力22221sinfNmg==16由于120vvv==因此2sin2=所以12122(1cos)2Fff
mg=++=