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1、2022-2023學(xué)年高中物理 第一章 拋體運(yùn)動 第二節(jié) 運(yùn)動的合成與分解練習(xí) 粵教版必修2
1.關(guān)于互成角度的兩個初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動,下列說法中正確的是( )
A.一定是直線運(yùn)動
B.一定是曲線運(yùn)動
C.可能是直線運(yùn)動,也可能是曲線運(yùn)動
D.以上說法都不對
解析:兩個分運(yùn)動的初速度合成、加速度合成如圖所示,其中v1、v2分別為兩個分運(yùn)動的初速度,a1、a2分別為兩個分運(yùn)動對應(yīng)的加速度,a、v分別為兩個分運(yùn)動的合加速度和合初速度.當(dāng)a與v的方向共線時,物體做直線運(yùn)動;當(dāng)a與v的方向不共線時,物體做曲線運(yùn)動.由于題目沒有給出兩個分運(yùn)動的加速度和初速度的具體數(shù)值及方
2、向,因此以上兩種情況均有可能,故A、B、D錯誤,C正確.
答案:C
2.(多選)關(guān)于運(yùn)動的合成與分解,下列說法正確的是( )
A.合運(yùn)動的位移是分運(yùn)動位移的矢量和
B.合運(yùn)動的速度一定會比其中任何一個分速度大
C.合運(yùn)動的時間與分運(yùn)動的時間相等
D.若合運(yùn)動是曲線運(yùn)動,則分運(yùn)動中至少有一個是曲線運(yùn)動
解析:位移是矢量,合位移是分位移的矢量和,選項A正確;速度也是矢量,滿足平行四邊形定則,根據(jù)平行四邊形的特點(diǎn),合速度可以比分速度小,選項B錯誤;根據(jù)合運(yùn)動與分運(yùn)動的等時性,選項C正確;兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動也可以是曲線運(yùn)動,例如,互成夾角的勻速直線運(yùn)動與勻加速直線運(yùn)動合成時,合運(yùn)
3、動是曲線運(yùn)動,D錯誤.
答案:AC
3.跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項目,如圖,當(dāng)運(yùn)動員從直升機(jī)由靜止跳下后,在下落過程中不免會受到水平風(fēng)力的影響,下列說法中正確的是( )
A.風(fēng)力越大,運(yùn)動員下落時間越長,運(yùn)動員可完成更多的動作
B.風(fēng)力越大,運(yùn)動員著地速度越大,有可能對運(yùn)動員造成傷害
C.運(yùn)動員下落時間與風(fēng)力有關(guān)
D.運(yùn)動員著地速度與風(fēng)力無關(guān)
解析:運(yùn)動員同時參與了兩個分運(yùn)動,豎直方向向下落和水平方向隨風(fēng)飄,兩個分運(yùn)動同時發(fā)生,相互獨(dú)立,因而,水平風(fēng)速越大,落地的合速度越大,但落地時間不變.
答案:B
4.一輪船以一定的速度垂直河流向?qū)Π缎旭?,?dāng)河水勻速流動時
4、,輪船所通過的路程、過河所用的時間與水流速度的正確關(guān)系是( )
A.水速越大,路程越長,時間越長
B.水速越大,路程越短,時間越短
C.水速越大,路程和時間都不變
D.水速越大,路程越長,時間不變
解析:輪船渡河的運(yùn)動是兩個分運(yùn)動的合成:假設(shè)河水不流動,輪船在靜止的河水中垂直向?qū)Π缎旭?;假設(shè)船不運(yùn)行,而河水流動,則船隨河水一起向下漂動.這兩個分運(yùn)動具有獨(dú)立性,因而河水流速增大不影響船到達(dá)對岸的時間,但在相同的時間里,沿水流方向移動的位移要增大,因而選項D正確.
答案:D
5.(多選)如圖所示,吊車以v1的速度沿水平直線向右勻速行駛,同時以v2的速度勻速收攏繩索提升物體,下列表述
5、正確的是( )
A.物體的實(shí)際運(yùn)動速度為v1+v2
B.物體的實(shí)際運(yùn)動速度為
C.物體相對地面做曲線運(yùn)動
D.繩索保持豎直狀態(tài)
解析:物體參與了水平方向上的勻速直線運(yùn)動,速度為v1,又參與了豎直方向上的勻速直線運(yùn)動,速度為v2,合運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動,合速度v=,選項A、C錯誤,B正確.由于物體做勻速直線運(yùn)動,所受合外力為零,所以繩索拉力應(yīng)豎直向上,繩索應(yīng)保持豎直狀態(tài),選項D正確.
答案:BD
[B級 提能力]
6.小船在靜水中速度為4 m/s,河水流速為5 m/s,則小船過河速度不可能為( )
A.1.2 m/s B.5 m/s
C.8 m/s D.10
6、 m/s
解析:船逆水向上游行駛時,船的實(shí)際速度最小,且vmin=5 m/s-4 m/s=1 m/s;船順?biāo)蛳掠涡旭倳r,船速最大,且vmax=4 m/s+5 m/s=9 m/s,船過河的速度范圍應(yīng)滿足1 m/s
7、動,在y方向上做勻變速直線運(yùn)動,故物體做曲線運(yùn)動,選項A正確,B錯誤;物體的初速度大小為v0= m/s=50 m/s,選項C正確,D錯誤.
答案:AC
8.如圖所示,在一張白紙上放置一根直尺,沿直尺的邊緣放置一塊直角三角板.將三角板沿刻度尺水平向右勻速運(yùn)動,同時將一支鉛筆從三角板直角邊的最下端向上運(yùn)動,而且向上的速度越來越大,則鉛筆在紙上留下的軌跡可能是( )
A B C D
解析:筆尖參與了向右的勻速直線運(yùn)動和向上的加速直線運(yùn)動,加速度方向向上,合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線上,筆尖做曲線運(yùn)動,加速度的方向指向軌跡凹的一側(cè).故C正確,A、B、D錯誤
8、.
答案:C
9.如圖所示,一個學(xué)生把被風(fēng)刮倒的旗桿繞O點(diǎn)扶起來,已知旗桿的長度為L,學(xué)生的手與旗桿的接觸位置高為h,當(dāng)學(xué)生以速度v向左運(yùn)動時,旗桿轉(zhuǎn)動的角速度為(此時旗桿與地面的夾角為α)( )
A. B. C. D.
解析:人與桿在接觸點(diǎn)處沿垂直于桿方向的分速度相等.因桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,則桿上接觸點(diǎn)處的速度方向一定垂直于桿,且其大小為v桿=rω=ω.將人手水平方向的速度沿平行于桿與垂直桿方向分解,其垂直于桿方向上的分量v⊥=vsin α,故由v桿=v⊥可得ω=.C正確.
答案:C
10.如圖所示,貨車正在以a1=0.1 m/s2的加速度啟動.同時,一只壁虎以v2=
9、0.2 m/s的速度在貨車壁上向上勻速爬行.試求:
(1)經(jīng)過2 s時,地面上的人看到壁虎的速度大小和方向;
(2)經(jīng)過2 s的時間壁虎相對于地發(fā)生的位移的大小.
解析:(1)壁虎同時參與了相對于車向上的勻速運(yùn)動和隨車一起向左的勻加速直線運(yùn)動.經(jīng)過2 s時,壁虎向上運(yùn)動的速度vy=v2=0.2 m/s,
隨車運(yùn)動的速度vx=v1=a1t=0.2 m/s,
如圖甲所示,壁虎2 s末運(yùn)動的合速度大小v== m/s,tan α===1,即壁虎速度方向在該時刻與水平方向成45°.
(2)如圖乙,在汽車啟動后2 s內(nèi),壁虎的水平位移x=a1t2=0.2 m,豎直位移y=vyt=0.4 m,壁虎相對地面發(fā)生的位移為:s== m.
答案:(1) m/s 與水平方向成45° (2) m