2024-2025學(xué)年高中物理第五章習(xí)題課運(yùn)動(dòng)的合成與分解的兩個(gè)模型練習(xí)含解析新人教版必修2

PAGE3-運(yùn)動(dòng)的合成與分解的兩個(gè)模型1．小船在靜水中的速度為4m/s，它要渡過一條寬度為40m的河，河水的流速為3m/s，則下列說法中正確的是()A．船肯定會(huì)被河水沖往下游一段距離B．船不行能垂直到達(dá)對(duì)岸C．船到達(dá)對(duì)岸所需時(shí)間至少為10sD．船到達(dá)對(duì)岸所需時(shí)間至少為8s答案：C2．游泳運(yùn)動(dòng)員以恒定的速率垂直于河岸渡河，當(dāng)水速突然變大時(shí)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員渡河時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)的路程產(chǎn)生的影響是()A．路程變大，時(shí)間延長 B．路程變大，時(shí)間縮短C．路程變大，時(shí)間不變 D．路程和時(shí)間均不改變解析：選C.運(yùn)動(dòng)員渡河可以看成是兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：垂直河岸的運(yùn)動(dòng)和沿河岸的運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)員以恒定的速率垂直河岸渡河，在垂直河岸方向的分速度恒定，由分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理可知，渡河時(shí)間不變；但是水速變大，沿河岸方向的運(yùn)動(dòng)速度變大，從而影響過河路程的大小，時(shí)間不變，水速變大，則沿河流方向的分位移變大，則總路程變大，故選項(xiàng)C正確．3．如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著線的左側(cè)向右上方45°方向勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則橡皮的運(yùn)動(dòng)狀況為()A．勻速直線運(yùn)動(dòng) B．勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．勻變速曲線運(yùn)動(dòng) D．非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)解析：選A.橡皮同時(shí)參加兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是豎直方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，由于這兩個(gè)方向上的分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)也是勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以A正確．4．有一條兩岸平直、河水勻稱流淌、流速恒為v的大河．小明駕著小船渡河，去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直，回程時(shí)行駛路途與河岸垂直．去程與回程所用時(shí)間的比值為k，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()A．eq\f(kv,\r(k2－1)) B．eq\f(v,\r(1－k2))C．eq\f(kv,\r(1－k2)) D．eq\f(v,\r(k2－1))解析：選B.設(shè)大河寬度為d，小船在靜水中的速度為v0，則去程渡河所用時(shí)間t1＝eq\f(d,v0)，回程渡河所用時(shí)間t2＝eq\f(d,\r(veq\o\al(2,0)－v2)).由題知eq\f(t1,t2)＝k，聯(lián)立以上各式得v0＝eq\f(v,\r(1－k2)).選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤．5．(多選)如圖所示，當(dāng)?shù)踯囈运俣葀1沿水平直線勻速行駛，同時(shí)以速度v2收攏繩索提升物體時(shí)，下列表述正確的是()A．物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度為v1＋v2B．物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度為eq\r(veq\o\al(2,1)＋veq\o\al(2,2))C．物體相對(duì)地面做曲線運(yùn)動(dòng)D．繩索保持豎直狀態(tài)解析：選BD.物體的速度是由水平速度和豎直速度合成的，v＝eq\r(veq\o\al(2,1)＋veq\o\al(2,2))，故相對(duì)于地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以A、C選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)互不影響，物體豎直方向始終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此繩索保持豎直狀態(tài)，所以D選項(xiàng)正確．6．(多選)小船橫渡一條兩岸平行的河流，船相對(duì)于靜水的速度大小不變，船身方向垂直于河岸，水流方向與河岸平行，已知小船的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則()A．越接近河岸水流速度越小B．越接近河岸水流速度越大C．無論水流速度是否改變，這種渡河方式耗時(shí)最短D．該船渡河的時(shí)間會(huì)受水流速度改變的影響解析：選AC.軌跡的切線方向?yàn)楹纤俣确较?，由題圖可得合速度方向與河岸之間的夾角θ先減小后增大，而tanθ＝eq\f(v船,v水)，說明水流速度先增大后減小，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)船身垂直于河岸時(shí)，渡河的時(shí)間最短，且該船渡河的時(shí)間t＝eq\f(d,v船)，因d和v船肯定，故t肯定，與水流速度無關(guān)，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．7．有一小船正在橫渡一條寬為30m的河流，在正對(duì)岸下游40m處有一危急水域．假如水流速度為5m/s，為了使小船在危急水域之前到達(dá)對(duì)岸．那么，小船相對(duì)于靜水的最小速度為多少？解析：依據(jù)題意，船實(shí)際航行方向至少滿意與河岸成37°夾角，則依據(jù)速度的矢量合成，船的速度為矢量三角形中的v船時(shí)，既能保證船沿虛線運(yùn)動(dòng)，而不進(jìn)入危急水域，又滿意速度值最?。虼?，vmin＝v水sin37°＝3m/s.答案：3m/s8．如圖所示，水平面上有一汽車A，通過定滑輪用繩子拉同一水平面上的物體B，當(dāng)拉至圖示位置時(shí)，兩繩子與水平面的夾角分別為α、β，二者速度分別為vA和vB，則vA和vB的比值為多少？解析：物體B實(shí)際的運(yùn)動(dòng)(合運(yùn)動(dòng))水平向右，依據(jù)它的實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果可知，兩分運(yùn)動(dòng)分別為沿繩方向的分運(yùn)動(dòng)(設(shè)其速度為v1)和垂直繩方向的分運(yùn)動(dòng)(設(shè)其速度為v2)．如圖甲所示，有v1＝vBcosβ ①汽車A實(shí)際的運(yùn)動(dòng)(合運(yùn)動(dòng))水平向右，依據(jù)它的實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果，兩分運(yùn)動(dòng)分別為沿繩方向的分運(yùn)動(dòng)(設(shè)其速度為v