【淘寶店：品優(yōu)教學】專題07運動的合成與分解及平拋運動的規(guī)律與應用解析版

專題07運動的合成與分解及平拋運動的規(guī)律與應用（2012-2021）目錄題型一、考查平拋運動的規(guī)律及相關知識1題型二、考查運動的合成與分解的相關知識9題型一、考查平拋運動的規(guī)律及相關知識1.（2021河北）葩原子鐘是精確的計時儀器，圖1中的原子從。點以lOOm/s的初速度在真空中做平拋運動,到達豎直平面MN所用時間為《；圖2中的原子在真空中從P點做豎直上拋運動，到達最高點Q再返回P點，整個過程所用時間為4,0點到豎直平面MN、P點到。點的距離均為0.2m，重力加速度取g=10in/s"A100：1圖1A100：1圖1B.1：100圖2C.1：200D.200：1【答案】C【解析】艷原子做平拋運動，水平方向上做勻速直線運動，即解得x0.2

A=—=——S

1v100

的原子做豎直上拋運動，拋至最高點用時A,逆過程可視為自由落體，即2解得0.2zi_100_1o7-200故選c。2.（2020江蘇）.如圖所示，小球A、B分別從2/和/的高度水平拋出后落地,上述過程中A、B的水平位移分別為/和21。忽略空氣阻力，則（）A.A和B的位移大小相等A的運動時間是B的2倍A的初速度是B的上2D.A末速度比B的大【答案】AD【解析】A.位移為初位置到末位置的有向線段，如圖所示可得以=+（2行=同%=5+（2廳=后A和B的位移大小相等，A正確；B.平拋運動運動的時間由高度決定，即:出B.平拋運動運動的時間由高度決定，即:出3d則A的運動時間是B的倍，B錯誤;C.平拋運動，在水平方向上做勻速直線運動，C.平拋運動，在水平方向上做勻速直線運動，則上則A的初速度是B的4，C錯誤；D.小球A、B在豎直方向上的速度分別為：1短二2瘋，1』=必7所以可得：人=也㈣，％=2瘋=亞史即％＞勺，D正確。故選AD。3.(2020北京)無人機在距離水平地面高度/?處，以速度為水平勻速飛行并拜放一包裹，不計空氣阻力,重力加速度為8。(1)求包裹釋放點到落地點的水平距離工：(2)求包裹落地時的速度大小u；(3)以釋放點為坐標原點，初速度方向為x軸方向，豎直向卜為)'軸方向，建立平面直角坐標系，寫出該包裹運動的軌跡方程。【答案】(2)+2gh;(3))'=親廠【解析】(1)包裹脫離無人機后做平拋運動，在也力.方向做自由落體運動，則A=；g/豎直方向速度為匕=0=豎直方向速度為匕=0=水平方向上做勻速直線運動，所以水平距離為x=v0/=v0(2)包裹落地時,落地時速度為V=M=Ju；+2gh(3)包裹做平拋運動，分解位移x=y=-gtf2兩式消去時間得包裹的軌跡方程為y=齊/4.(2019海南)三個小物塊分別從3條不同光滑軌道上端由靜止開始滑卜.，已知軌道1、軌道2、軌道3

的上端距水平地面的高度均為44；它們的下端水平,距地面的高度分別為4="、生=2兒、4=34,如圖所示，若沿軌道1、2、3下滑的小物塊的落地點到軌道下端的水平距離分別記為外、$2、$3,則（）【答案】BC（解析】對軌道1：射出時的速度\\=J2g.3%o=J6gA?！敬鸢浮緽C（解析】對軌道1：射出時的速度\\=J2g.3%o=J6gA。，射程4==2回°；對軌道2：射出時的速度匕=yj2g?2'=14gh。,射程*==4/?0：對軌道3：射出時的速度則S]=53，%>邑，故BC正確，AD錯誤.5.（2020海南）小朋友玩水槍游戲時，若水從槍口沿水平方向射出的速度大小為lOm/s,水射出后落到水平地面上.已知槍11離地高度為L25m.g=10iii//,忽略空氣阻力,則射出的水（）A.在空中的運動時間為0.25sB.水平射程為5mC.落地時的速度大小為15m/sD.落地時豎直方向的速度大小為5m/s【答案】BD【解析】A.根據(jù)力=；g/得，運動時間2=。生2=。生10故A錯誤：B.水平射程為

x=x=v0/=10x0.5111=5m故B正確：CD,豎直方向分速度為vy=gt=lOx0.5ni/s=5nVs水平分速度為匕=%=10m/s落地速度為v=+v；=5邪Ns故C錯誤，D正確。故選BD。（2019全國2）如圖（a）,在跳臺滑雪比賽中，運動員在空中滑翔時身體的姿態(tài)會影響其下落的速度和滑翔的距離。某運動員先后兩次從同一跳臺起跳，每次都從離開跳臺開始計時，用v表示他在豎直方向的速度，其E圖像如圖（b）所示，。和A是他落在傾斜雪道上的時刻。則（）圖（b）圖（b）A.第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的小B.第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大C.第二次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大D.豎直方向速度大小為力時，第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大【答案】BD【解析】A.由門f圖與x軸所圍的面積代表物體的位移，觀察圖像可知第二次面積大于等于第一次面積，所以第二次豎直方向卜落距離大于第一次卜落距離，A錯：B.兩次都落在斜面上故臺位移方向相同，由于第二次豎宜方向下落距離大，故第二次水平方向位移大，B對；C.由于山斜率代表兩次人在豎直方向的加速度大小，觀察圖像可知，第一次大、第二次小，故C錯誤D.觀察圖像當物體的速度為vl時，比較兩者的斜率大小從而確定該時刻二者的加速度大小：牝.結合牛二定律由GW=〃m，可知，Eu勺］故D正確v(2018?全國3)在一斜面頂端，將甲乙兩個小球分別以v和2的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時速率的()A.2倍B.4倍C.6倍D.8倍【答案】A【解析】：設甲球落至斜面時的速率為vl,乙落至斜面時的速率為\，2,由平拋運動規(guī)律x=vt(1),y=1gt2(2),設斜而傾角為仇由幾何關系，tan0=y/x(3),聯(lián)立1、2、3式可求得小球由2小an。__拋出點到落至斜面的時間為，=—2(4),又昨=g*(5),聯(lián)立4、5式得：vv=2v0tan<9(6),g設小球落在斜面上時得和速度大小為v合；%=Ji，：+彳(7)；代入后得：%=川+2云tan?。%J2tai/8+1；所以小球落在斜面上速度大小的比等于其初速度的比故A正確：V(2018?全國3)在一斜面頂端，將甲乙兩個小球分別以v和2的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時速率的()A.2倍B.4倍C.6倍D.8倍【答案】A【解析】：設甲球落至斜面時的速率為vl,乙落至斜面時的速率為v2,由平拋運動規(guī)律x-vt(1),y-|gt2(2),設斜面傾角為仇由幾何關系，tan0=y/x(3),聯(lián)立1、2、3式可求得小球由拋出點到落至斜面的時間為L—2(4),又｛=".?(5),聯(lián)立4、5式得；vv=2v0tan6>(6),g設小球落在斜面上時得和速度大小為v合；%=小，：+1，：(7)；代入后得：u介=JJ+2v：tan?8=%,2taif6+1；所以小球落在斜面上速度大小的比等于其初速度的比故A正確；(2018?北京卷)根據(jù)高中所學知識可知，做自由落體運動的小球，將落在正下方位置。但實際上，赤道上方200m處無初速卜落的小球?qū)⒙湓谡路轿恢闷珫|約6cm處，這一現(xiàn)象可解釋為，除重力外，由于地球自轉(zhuǎn)，卜落過程小球還受到一個水平向東的“力”，該“力”與豎直方向的速度大小成正比，現(xiàn)將小球從赤道地面豎直上拋，考慮對稱性，上升過程該“力”水平向西，則小球()A.到最高點時，水平方向的加速度和速度均為零B.到最高點時，水平方向的加速度和速度均不為零C.落地點在拋出點東側D.落地點在拋出點西側【答案】D【解析】AB、上升過程水平方向向西加速，在最高點豎直方向上速度為零，水平方向上有向西的水平速度,且有豎直向下的加速度，故AB錯：CD、卜降過程向西減速，按照對稱性落至地面時水平速度為0,整個過程都在向西運動，所以落點在拋出點的西側，故C錯，D正確；故選D10.（2017全國1）發(fā)球機從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同的乒乓球（忽略空氣的影響）。速度較大的球越過球網(wǎng)，速度度較小的球沒有越過球網(wǎng)；其原因是（）A,速度度較小的球卜降相同距離所用的時間較多B,速度度較小的球在卜降相同距離時在豎直方向上的速度較大C.速度度較大的球通過同一水平距離所用的時間較少D,速度度較大的球在下降相同時間間隔內(nèi)下降的距離較大【答案】C【解析】：速度度較大的球通過同一水平距離所用的時間較少，所以卜落的高度小，就容易越過網(wǎng)。（2015浙江）如圖所示為足球球門，球門寬為L,一個球員在球門中心正前方距離球門s處高高躍起，將足球頂入球門的左下方死角（圖中P點）。球員頂球點的高度為從足球做平拋運動（足球可看做質(zhì)點,忽略空包阻力）則（）A足球位移大小工=B足球初速度的大小%=C足球末速度的大小y=J4}+/+4g/iD足球初速度的方向與球門線夾角的正切值tan6=上2s【答案】B【解析】：根據(jù)幾何知識可得足球的位移為工=，^77^,a錯誤；足球做平拋運動，在水平方向上聯(lián)立解得：v0=故B對;聯(lián)立解得：v0=故B對;x=vor,在豎直方向上力=一/-根據(jù)運動的合成可得足球東速度的大小］=〃：+（如尸，結合/l=4g「,vo=JA.（￡+52）,聯(lián)立解得:2V2/z47今勺+s2）+2gh,故C錯：足球初速度的方向與球門線的夾角等于足球平拋運動過程水平方向的2s位移與球門線的夾角，故根據(jù)幾何關系可知：tand=—,D錯誤；L（2014?江蘇卷）為了驗證做平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動，用如圖所示的裝置進行實驗.小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時8球被松開，自由卜落.關于該實驗，下列說法中正確的有（）A.兩球的質(zhì)最應相等B.兩球應同時落地C.應改變裝置的高度，多次實驗D.實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動【答案】BC【解析】：由牛頓第：定律可知，只在重力作用卜的小球運動的加速度與質(zhì)試無關，故A錯誤；為了說明做平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動，應改變裝置的高度，多次實驗，且兩球應總能同時落地,故B、C正確；該實驗只能說明做平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動，而不能說明小球在水平方向上做勻速直線運動，故D錯誤.題型二、考查運動的合成與分解的相關知識（2021廣東）由于高度限制，車庫出入口采用圖所示的曲桿道閘，道閘由轉(zhuǎn)動桿OP與橫桿鏈接而成，P、。為橫桿的兩個端點。在道閘抬起過程中，桿P。始終保持水平。桿OP繞。點從與水平方向成30。勻速轉(zhuǎn)動到60。的過程中，卜列說法正確的是（）A.尸點的線速度大小不變B.P點的加速度方向不變Q點在豎直方向做勻速運動Q點在水平方向做勻速運動【答案】A【解析】A.由題知桿。尸繞。點從與水平方向成30。勻速轉(zhuǎn)動到60。，則尸點繞。點做勻速圓周運動，則P點的線速度大小不變，A正確:B.由題知桿。尸繞。點從與水平方向成30。勻速轉(zhuǎn)動到60。，則尸點繞。點做勻速圓周運動，尸點的加速度方向時刻指向。點，B錯誤;C.。點在豎直方向的運動與P點相同，相對于。點在豎直方向的位置y關于時間f的關系為y=/opsin(—+cot)則可看出0點在豎直方向不是勻速運動，C錯誤:D.Q點相對于O點在水平方向的位置工關于時間t的關系為fzK、fX=IOPcos(—+cot)+Ipq

6則可看出。點在水平方向也不是勻速運動，D錯誤。故選Ao（2015全國2）由于衛(wèi)星的發(fā)射場不在赤道上，同步衛(wèi)星發(fā)射后需要從轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過調(diào)整再進入地球同步軌道。當衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上飛經(jīng)赤道上空時，發(fā)動機點火，給衛(wèi)星一附加速度，使衛(wèi)星沿同步軌道運行。已知同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度約為3』xl0"s,某次發(fā)射衛(wèi)星飛經(jīng)赤道上空時的速度為1.55x10%,此時衛(wèi)星的高度與同步軌道的高度相同，轉(zhuǎn)移軌道和同步軌道的夾角為30。，如圖所示，發(fā)動機給衛(wèi)星的附加速度的方向和大小約為（）A.西偏北方向，1.9xl（）3in/sB.東偏南方向，1.9xl（）3m/sC.西偏北方向，2.7x103mzsD.東偏南方向，2.7xl（riWs【答案】B【解析】根據(jù)運動矢最性的特點，如圖所示，結合余弦定理可得:Av=Ji，；+￡-2匕匕.cos30=1.9x103/77/5（2013江蘇）.如圖所示，從地面上同一位置拋出兩小球A、B,分別落在地面上的M、N點，兩球運動的最大高度相同?？諝庾枇Σ挥?，則（）A.B的加速度比A的大B.B的飛行時間比A的長C.B在最高點的速度比A在最高點的大D.B在落地時的速度比A在落地時的大B【答案】：CD【解析】由題可知，A、B兩小球均做斜拋運動，由運動的分解可知：水平方向做勻速直線運動，豎直方向做豎直上拋運動，兩球的加速度均為重力加速度；設上升的最大高度為h,在卜落過程，由=可知卜落時間1=楞，根據(jù)運動的對稱性可知，兩球上升時間和下落時間相等，故兩小球的運動時間相等:由X=，可知吸.C匕8：由彳=2g/?，可知落地時，豎直方向的速度匕乂=匕由，再由==J.+彳，可知B在落地時的速度比A在落地時的大，所以正確選項為C、Do（2014?四川卷）有一條兩岸平直、河水均勻流動、流速恒為v的大河.小明駕著小船渡河，去程時船頭指向始終與河岸垂直，回程時行駛路線與河岸垂直.去程與回程所用時間的比值為鼠船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為（）【答窠】B【解析】設河岸寬為力船速為“，則根據(jù)渡河時