2023-2024學(xué)年高一物理人教版2019試題5.2運(yùn)動的合成與分解-1

第1節(jié)運(yùn)動的合成與分解【基礎(chǔ)題組】如圖是碼頭的旋臂式起重機(jī)，當(dāng)起重機(jī)旋臂水平向右保持靜止時，吊著貨物的天車沿旋臂向右勻速行駛，同時天車又使貨物沿豎直方向先做勻加速運(yùn)動，后做勻減速運(yùn)動．該過程中貨物的運(yùn)動軌跡可能是下圖中的(

)A. B. C. D.【答案】C

【解析】貨物在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，豎直方向上先做勻加速直線運(yùn)動，加速度方向向上，因?yàn)楹霞铀俣鹊姆较蜇Q直向上，與合速度不在同一條直線上，合運(yùn)動的軌跡為曲線。因?yàn)榧铀俣鹊姆较?即合力的方向)大致指向軌跡凹的一向，即先向上彎曲；然后貨物在豎直方向做減速運(yùn)動，同上分析可知，在后一段彎曲的方向向下，故ABD錯誤，故C正確。故選C。

如圖所示，一玻璃管中注滿清水，水中放一軟木做成的小圓柱體(其直徑略小于玻璃管的直徑，輕重大小適宜，使它在水中能勻速上浮).將玻璃管的開口端用膠塞塞緊(圖甲).現(xiàn)將玻璃管倒置(圖乙)，在小圓柱體上升的同時，使玻璃管水平向右勻加速移動，經(jīng)過一段時間，玻璃管移至圖丙中虛線所示位置，小圓柱體恰好運(yùn)動到玻璃管的頂端．在下面四個圖中，能正確反映小圓柱體運(yùn)動軌跡的是

A. B. C. D.【答案】C

【解析】

蠟塊參加了兩個分運(yùn)動，豎直方向在管中以v1勻速上浮，水平方向水平向右勻加速直線移動，速度v2不斷變大，將v1與v2合成，如圖

由于曲線運(yùn)動的速度沿著曲線上該點(diǎn)的切線方向，又由于v1不變，v2不斷變大，故θ不斷變小，即切線方向與水平方向的夾角不斷變小，故ABD均錯誤，C正確。下列關(guān)于曲線運(yùn)動的說法正確的是(

)A.速度方向改變的運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動

B.兩個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是勻變速直線運(yùn)動

C.曲線運(yùn)動一定是變加速運(yùn)動

D.力與速度方向的夾角為銳角時，物體做加速曲線運(yùn)動【答案】D

【解析】A.速度的方向發(fā)生變化的運(yùn)動不一定是曲線運(yùn)動，如往返直線運(yùn)動，故A錯誤；

B.兩個勻變速直線運(yùn)動合成，若合速度的方向與合加速度的方向在同一條直線上，合運(yùn)動是直線運(yùn)動；若合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線上，合運(yùn)動是曲線運(yùn)動，故B錯誤；

C.曲線運(yùn)動不一定是變加速運(yùn)動，如平拋運(yùn)動做的是勻變速曲線運(yùn)動，故C錯誤；

D.力與速度不共線時，將力沿切線方向和半徑方向正交分解，沿切線方向分量改變速度的大小，沿半徑方向的分量改變速度的方向，當(dāng)力與速度方向的夾角為銳角時，物體做加速曲線運(yùn)動，故D正確。

故選D。

跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項目，如圖所示，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)【答案】B

【解析】解：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，有可能對運(yùn)動員造成傷害，但落地時間不變；故B正確，ACD錯誤。

故選：B。下列說法正確的是(

)A.速度方向改變的運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動

B.兩個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是勻變速直線運(yùn)動

C.曲線運(yùn)動一定是變加速運(yùn)動

D.力與速度方向的夾角為銳角時，物體做加速曲線運(yùn)動【答案】D

【解析】A.速度的方向發(fā)生變化的運(yùn)動不一定是曲線運(yùn)動，如往返直線運(yùn)動，故A錯誤；B.兩個勻變速直線運(yùn)動合成，若合速度的方向與合加速度的方向在同一條直線上，合運(yùn)動是直線運(yùn)動；若合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線上，合運(yùn)動是曲線運(yùn)動，故B錯誤；C.曲線運(yùn)動不一定是變加速運(yùn)動，如平拋運(yùn)動，故C錯誤；D.力與速度不共線時，將力沿切線方向和半徑方向正交分解，沿切線方向分量改變速度的大小，沿半徑方向的分量改變速度的方向，當(dāng)力與速度方向的夾角為銳角時，物體做加速曲線運(yùn)動，故D正確。故選D。

質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面上做曲線運(yùn)動，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)的初速度為3m/s B.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力大小為1.5N

C.質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動 D.質(zhì)點(diǎn)初速度方向與合外力方向相同【答案】B

【解析】解：A、x軸方向初速度為vx=3m/s，y軸方向初速度vy=4m/s，質(zhì)點(diǎn)的初速度v0=vx2+vy2=32+42m/s=5m/s，故A錯誤；

B、x軸方向的加速度a=ΔvΔt=6?32m/s2【能力提升】先后將小球1、2由同一位置以不同的速度豎直向上拋出，豎直方向阻力不計，由于受水平風(fēng)力的作用，兩小球的運(yùn)動軌跡如圖虛線所示，則兩小球相比，下列說法正確的是(

)

A.小球1的豎直向上拋出的初速度小 B.小球1從拋出到落地的運(yùn)動時間長

C.小球2的質(zhì)量一定比小球1的質(zhì)量大 D.小球2所受的風(fēng)力一定比小球1受到的大【答案】B

【解析】A.小球在豎直方向做豎直上拋運(yùn)動，上升的最大高度：?=v022g，由于小球1上升的高度大，所以小球1的初速度大，故A錯誤；

B.小球在豎直方向做豎直上拋運(yùn)動，上升最大高度時豎直方向的分速度等于0，所以上升的時間：t=v0g，由小球1的初速度大知小球1上升的時間長，在豎直方向向上的過程與向下的過程是對稱的，下落的時間與上升的時間相等，所以小球1從拋出到落地的運(yùn)動時間長，故B正確；

CD.小球的質(zhì)量對豎直方向的運(yùn)動沒有影響，由圖可知，小球1上升過程中水平方向的位移比較小，水平方向做勻加速直線運(yùn)動，位移如圖所示，蠟燭塊可以在直玻璃管內(nèi)的水中速上升，若在蠟燭塊從A點(diǎn)開始勻速上升的同時，玻璃管水平向右做勻加速直線運(yùn)動，蠟燭塊最終達(dá)到C點(diǎn)，蠟燭塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動軌可能是圖中的(

)A.曲線1 B.曲線2 C.直線3 D.曲線4【答案】A

【解析】解：當(dāng)合速度的方向與合力(合加速度)的方向不在同一條直線上，物體將做曲線運(yùn)動，且軌跡夾在速度與合力方向之間，軌跡的凹向大致指向合力的方向。蠟塊的合初速度方向豎直向上，合加速度方向水平向右，不在同一直線上，軌跡的凹向要大致指向合力的方向，則蠟燭塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動軌可能是曲線1

，故A正確，BCD錯誤。

故選A。

下列關(guān)于曲線運(yùn)動的說法正確的是(

)A.速度方向改變的運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動

B.兩個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是勻變速直線運(yùn)動

C.曲線運(yùn)動一定是變加速運(yùn)動

D.力與速度方向的夾角為銳角時，物體做加速曲線運(yùn)動【答案】D

【解析】A.速度的方向發(fā)生變化的運(yùn)動不一定是曲線運(yùn)動，如往返直線運(yùn)動，故A錯誤；

B.兩個勻變速直線運(yùn)動合成，若合速度的方向與合加速度的方向在同一條直線上，合運(yùn)動是直線運(yùn)動；若合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線上，合運(yùn)動是曲線運(yùn)動，故B錯誤；

C.曲線運(yùn)動不一定是變加速運(yùn)動，如平拋運(yùn)動做的是勻變速曲線運(yùn)動，故C錯誤；

D.力與速度不共線時，將力沿切線方向和半徑方向正交分解，沿切線方向分量改變速度的大小，沿半徑方向的分量改變速度的方向，當(dāng)力與速度方向的夾角為銳角時，物體做加速曲線運(yùn)動，故D正確。

故選D。

小船橫渡一條河，為盡快到達(dá)對岸，船頭方向始終與河岸垂直，為避免船撞擊河岸，小船先加速后減速運(yùn)動，使小船到達(dá)河對岸時恰好不與河岸相撞。小船在靜水中的行駛速度v1，如圖甲所示，水的流速v2如圖乙所示，則下列關(guān)于小船渡河說法正確的是(

)A.小船的運(yùn)動軌跡為直線

B.小船渡河的河寬是480?m

C.小船到達(dá)對岸時，沿河岸方向向下游運(yùn)動了360?m【答案】C

【解析】A、小船在靜水中先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動，具有加速度，故小船的運(yùn)動軌跡為曲線，故A錯誤。

B、研究垂直于河岸方向的運(yùn)動，速度時間圖象圍成的面積表示位移，則小船渡河的河寬d=240m，故B錯誤。

C、根據(jù)運(yùn)動的等時性可知，小船沿河岸方向運(yùn)動了60s，距離x=360m，故C正確。

D、根據(jù)矢量合成法則可知，小船在靜水中的速度最大時，渡河速度最大，為62+82m/s=10m/s，故D錯誤。關(guān)于運(yùn)動的合成和分解，以下說法中正確的是(

)A.只有曲線運(yùn)動才能分解為兩個分運(yùn)動

B.合運(yùn)動的時間等于兩個分運(yùn)動的時間之和

C.合運(yùn)動的速度一定大于每個分運(yùn)動的速度

D.兩個速度大小不等的勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動仍是勻速直線運(yùn)動【答案】D

【解析】A、物體做直線運(yùn)動時，也能將這個運(yùn)動分解為兩個分運(yùn)動，如豎直上拋運(yùn)動可以分解成向上的勻速直線運(yùn)動和向下的自由落體運(yùn)動。故A錯誤。

B、兩個分運(yùn)動與合運(yùn)動具有等時性，所以兩個分運(yùn)動的時間一定與合運(yùn)動時間相等。故B錯誤。

C、根據(jù)平行四邊形定則知，合運(yùn)動的速度不一定大于分運(yùn)動的速度，可能小于，故C錯誤。

D、根據(jù)平行四邊形定則知，兩個速度大小不等的勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動仍是勻速直線運(yùn)動。故D正確。

故選：D。

物體在直角坐標(biāo)系xOy所在的平面內(nèi)由O點(diǎn)開始運(yùn)動，其沿坐標(biāo)軸方向的兩個分速度隨時間變化的圖象如圖所示，則對該物體運(yùn)動過程的描述正確的是(

)A.物體在0～3?s做直線運(yùn)動 B.物體在3～4?s做直線運(yùn)動

C