2024-2025學年新教材高中物理第一章拋體運動2運動的合成與分解練習含解析粵教版必修2

PAGE7-運動的合成與分解(25分鐘·60分)一、選擇題(本題共6小題,每題6分,共36分)1.(2024·濟寧高一檢測)關(guān)于運動的合成與分解,下列幾種說法正確的是()A.物體的兩個分運動是直線運動,則它們的合運動肯定是直線運動B.速度、加速度和位移的合成都遵循平行四邊形法則C.兩個分運動的時間之和肯定與它們合運動的時間相等D.若兩個分運動分別是勻速直線運動和勻加速直線運動,則合運動肯定是直線運動【解析】選B。物體的兩個分運動是直線運動,若它們的合運動的合加速度與合初速度方向共線時,則是直線運動;若合加速度與合初速度方向不共線,則是曲線運動,故A錯誤;速度、加速度和位移都是矢量,所以它們的合成都遵循平行四邊形法則,故B正確;合運動與分運動具有等時性,故兩個分運動的時間肯定與它們合運動的時間相等,故C錯誤;若兩個分運動分別是勻速直線運動和勻加速直線運動,則合運動可能是直線運動,也可能是曲線運動,故D錯誤。2.如圖所示,小船過河時,船頭偏向上游與水流方向成α角,船相對于靜水的速度為v,船的航線恰好垂直于河岸?，F(xiàn)水流速度稍有減小,為保持航線不變,且準時到達對岸,下列措施中可行的是 ()A.增大α角,增大v B.減小α角,減小vC.減小α角,保持v不變 D.增大α角,保持v不變【解析】選B。由題意可知,船相對靜水的速度為v,其航線恰好垂直于河岸,當水流速度稍有減小,為保持航線不變,且準時到達對岸,則如圖所示,可知應減小α角,減小v,故B正確,A、C、D錯誤。3.如圖所示,炮筒與水平方向成30°角,炮彈從炮口射出時的速度大小是800m/s,這個速度在豎直方向的分速度大小為 ()A.300m/s B.400m/sC.400m/s D.800m/s【解析】選B。將炮彈的速度水平分解和豎直分解,如圖所示,則豎直分速度為vy=vsin30°=400m/s,故選項B正確。4.跳傘運動員從直升機上由靜止跳下,經(jīng)一段時間后打開著陸傘,最終以5.0m/s的速度勻速豎直下落?，F(xiàn)在有風,風使他以3.0m/s的速度沿水平方向勻速運動,則跳傘運動員著地時的速度大小約 ()A.2.0m/s B.C.5.8m/s D.8.0m/s【解析】選C。依據(jù)運動的合成可知,著地時速度:v==m/s≈5.8m/s,故C正確。5.固定在豎直平面內(nèi)的半圓形剛性鐵環(huán),半徑為R,鐵環(huán)上穿著小球,鐵環(huán)圓心O的正上方固定一個小定滑輪。用一條不行伸長的細繩,通過定滑輪以肯定速度拉著小球從A點起先沿鐵環(huán)運動,某時刻角度關(guān)系如圖所示,若繩末端速度為v,則小球此時的速度為 ()A.vB.vC.vD.2v【解析】選A。小球的速度沿圓弧的切線方向,將小球的速度分解為沿繩子方向和垂直繩子方向的重量,沿繩子方向的速度為v,則:v′cos30°=v,解得v′=v,故選A。6.如圖所示,一架執(zhí)行救援任務(wù)的直升機用纜繩將被救人員豎直向上勻速拉起,同時直升機沿水平方向勻速飛行。若僅增大直升機水平勻速飛行的速度,以地面為參考系,則被救人員 ()A.上升時間變短 B.上升時間變長C.運動速度不變 D.運動速度變大【解析】選D。若僅增大直升機水平勻速飛行的速度,豎直方向上的速度不變,上升時間不變,故A、B錯誤;被救人員速度v=,水平速度增大,則運動速度增大,故C錯誤,D正確。二、計算題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要標明單位)7.(12分)如圖所示,一架飛機沿仰角37°方向斜向上做勻速直線運動,速度的大小為v=150m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8。則:(1)經(jīng)過4s飛機發(fā)生的位移是多大?(2)飛機在豎直方向的分速度是多大?(3)經(jīng)過4s飛機在豎直方向上升了多少米?【解析】(1)由于飛機做勻速直線運動,則位移的大小:x=vt=150×4m=600m;(2)依據(jù)運動的合成與分解可知,豎直方向的分速度的大小:vy=vsin37°=150×0.6m/s=90m/s;(3)豎直方向仍為勻速運動,在豎直方向上升的高度:h=vyt=90×4m=360m。答案:(1)600m(2)90m/s(3)360m8.(12分)在民族運動會中有一個騎射項目,運動員彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標。假設(shè)運動員騎馬奔馳的速度為v1,運動員靜止時射出的箭的速度為v2。跑道離固定目標的最近距離為d,則要想命中目標且箭在空中飛行時間最短,運動員放箭處離目標的距離為多少?【解析】當箭射出的方向垂直于馬奔跑的方向時,箭射到目標時間最短,所以最短時間為t=箭在沿馬奔跑的方向上的位移為x=v1t=d所以放箭處距離目標的距離為s==答案:(15分鐘·40分)9.(6分)路燈修理車如圖所示,車上帶有豎直自動升降梯。若車勻加速向左沿直線運動的同時梯子勻加速上升,則關(guān)于站在梯子上的工人的描述正確的是()A.工人相對地面的運動軌跡肯定是曲線B.工人相對地面的運動軌跡肯定是直線C.工人相對地面的運動軌跡可能是直線,也可能是曲線D.工人受到的合力可能是恒力,也可能是變力【解析】選C。由于車和梯子運動的初速度均未知,合初速度的方向與合加速度的方向可能共線也可能不共線,工人相對地面的運動軌跡可能是直線,也可能是曲線,選項A、B錯誤,C正確;工人在水平方向和豎直方向都做勻變速運動,故其受到的合力是恒力,選項D錯誤。10.(6分)(多選)如圖所示,一鐵球用細線懸掛于天花板上,靜止垂在桌子的邊緣,細線穿過一光盤的中間孔,手推光盤在桌面上平移,光盤帶動細線緊貼著桌子的邊緣以水平速度v勻速運動,當光盤由A位置運動到圖中虛線所示的B位置時,懸線與豎直方向的夾角為θ,此時鐵球 ()A.豎直方向速度大小為vcosθB.豎直方向速度大小為vsinθC.豎直方向速度大小為vtanθD.相對于地面的速度大小為【解析】選B、D。由題意可知,線與光盤交點參加兩個運動,一是逆著線的方向運動,二是垂直線的方向運動,則合運動的速度大小為v,由數(shù)學三角函數(shù)關(guān)系,則有:v線=vsinθ,而線的速度的大小,即為鐵球上升的速度大小,故B正確,A錯誤;由上述分析可知,鐵球相對于地面速度大小為v′=,故C錯誤,D正確。11.(6分)如圖所示,有一豎直放置的“T”形架,表面光滑,滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上,A、B用一不行伸長的輕細繩相連,A、B質(zhì)量相等,且可看作質(zhì)點,起先時細繩水平伸直,A、B靜止。由靜止釋放B后,已知當細繩與豎直方向的夾角為60°時,滑塊B沿著豎直桿下滑的速度大小為v,則A的速度大小為()A.v B.vC.v D.v【解析】選B。將A、B的速度分解為沿繩的方向和垂直于繩子的方向,兩滑塊沿繩子方向的速度相等,有:vcos60°=vAcos30°,所以A的速度大小為:vA=v,故選項B正確,A、C、D錯誤。12.(22分)小船勻速橫渡一條河流,當船頭垂直對岸方向航行時,在動身后10min到達對岸下游120m處;若船頭保持與河岸成θ角向上游航行,則在動身后12.5min到達正對岸,求:(1)水流速度大小v1;(2)船在靜