2019-2020年高中物理 第3章 拋體運(yùn)動(dòng) 第1講 運(yùn)動(dòng)的合成與分解題組訓(xùn)練 魯科版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 第3章 拋體運(yùn)動(dòng) 第1講 運(yùn)動(dòng)的合成與分解題組訓(xùn)練 魯科版必修2 [時(shí)間：60分鐘] 題組一　對分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的理解 1．對于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　) A．合運(yùn)動(dòng)的速度大小等于兩分運(yùn)動(dòng)速度大小之和 B．合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于某一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度 C．合運(yùn)動(dòng)的方向就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向 D．由兩個(gè)分速度的大小就可以確定合速度的大小 2．關(guān)于合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)的說法，正確的是(　　) A．合運(yùn)動(dòng)的位移為分運(yùn)動(dòng)位移的矢量和 B．合運(yùn)動(dòng)的位移一定比其中的一個(gè)分位移大 C．合運(yùn)動(dòng)的位移可以比某一個(gè)分位移小 D．合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于兩分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和 3.如圖1所示，豎直放置且兩端封閉的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個(gè)用紅蠟做成的圓柱體，玻璃管倒置時(shí)圓柱體能勻速運(yùn)動(dòng)．已知圓柱體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速度是5 cm/s，θ＝30，則玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的速度約是(　　) 圖1 A．5 cm/s B．4.33 cm/s C．2.5 cm/s D．無法確定 題組二　合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷 4．關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成，下列說法中正確的是(　　) A．兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，一定是直線運(yùn)動(dòng) B．兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，可能是曲線運(yùn)動(dòng) C．兩個(gè)互成角度的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，一定是勻速直線運(yùn)動(dòng) D．兩個(gè)互成角度的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng) 5．兩個(gè)互相垂直的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，初速度分別為v1和v2，加速度分別為a1和a2，它們的合運(yùn)動(dòng)軌跡(　　) A．如果v1＝v2＝0，那么軌跡一定是直線 B．如果v1≠0，v2≠0，那么軌跡一定是曲線 C．如果a1＝a2，那么軌跡一定是直線 D．如果＝，那么軌跡一定是直線 6．如圖2所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車A，小車下裝有吊著物體B的吊鉤，在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間的距離以d＝H－2t2(SI)(SI表示國際單位制，式中H為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化，則物體做(　　) 圖2 A．速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng) B．速度大小增加的曲線運(yùn)動(dòng) C．加速度大小、方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng) D．加速度大小、方向均變化的曲線運(yùn)動(dòng) 7．如圖3甲所示的直角三角板緊貼在固定的刻度尺上方，現(xiàn)假使三角板沿刻度尺水平向右勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，一支鉛筆從三角板直角邊的最下端，由靜止開始沿此邊向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于鉛筆尖的運(yùn)動(dòng)及其留下的痕跡的判斷中，正確的有(　　) 圖3 A．筆尖留下的痕跡可以是一條如圖乙所示的拋物線 B．筆尖留下的痕跡可以是一條傾斜的直線 C．在運(yùn)動(dòng)過程中，筆尖運(yùn)動(dòng)的速度方向始終保持不變 D．在運(yùn)動(dòng)過程中，筆尖運(yùn)動(dòng)的加速度方向始終保持不變 題組三　運(yùn)動(dòng)的合成和分解 8．雨點(diǎn)正在以4 m/s的速度豎直下落，忽然一陣風(fēng)以3 m/s的速度水平吹來，雨中撐傘正在行走的人，為使雨點(diǎn)盡量不落在身上，手中傘桿應(yīng)與豎直方向所成夾角為(　　) A．30 B．37 C．45 D．0 9.如圖4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)水平向右勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度(　　) 圖4 A．大小和方向均不變 B．大小不變，方向改變 C．大小改變，方向不變 D．大小和方向均改變 10.小船在靜水中速度為4 m/s，它在寬為200 m，流速為3 m/s的河中渡河，船頭始終垂直河岸，如圖5所示．則渡河需要的時(shí)間為(　　) 圖5 A．40 s B．50 s C．66.7 s D．90 s 11．下列圖中實(shí)線為河岸，河水的流動(dòng)方向如圖中v的箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線．則其中可能正確的是(　　) 12．某直升機(jī)空投物資時(shí)，可以停留在空中不動(dòng)，設(shè)投出的物資離開飛機(jī)后由于降落傘的作用在空中能勻速下落，無風(fēng)時(shí)落地速度為5 m/s.若飛機(jī)停留在離地面100 m高處空投物資，由于風(fēng)的作用，使降落傘和物資以1 m/s的速度勻速水平向北運(yùn)動(dòng)，求： (1)物資在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間； (2)物資落地時(shí)速度的大??； (3)物資在下落過程中水平方向移動(dòng)的距離． 13．已知某船在靜水中的速率為v1＝4 m/s，現(xiàn)讓船渡過某條河，假設(shè)這條河的兩岸是理想的平行線，河寬為d＝100 m，河水的流動(dòng)速度為v2＝3 m/s，方向與河岸平行．試分析： (1)欲使船以最短時(shí)間渡過河去，船的航向怎樣？最短時(shí)間是多少？到達(dá)對岸的位置怎樣？船發(fā)生的位移是多大？ (2)欲使船渡河過程中的航行距離最短，船的航向又應(yīng)怎樣？渡河所用時(shí)間是多少？ 答案精析 第3章　拋體運(yùn)動(dòng) 第1講　運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1．C　[根據(jù)平行四邊形定則，鄰邊表示兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)的大小和方向可由對角線表示，由幾何關(guān)系知，兩鄰邊和對角線的長短關(guān)系因兩鄰邊的夾角不同而不同，當(dāng)兩鄰邊長短不變，而夾角改變時(shí)，對角線的長短也將發(fā)生改變，即合速度也將變化，故A、B、D錯(cuò)，C正確．] 2．AC　[位移是矢量，其運(yùn)算滿足平行四邊形定則，A正確；合運(yùn)動(dòng)的位移可大于分位移，也可小于分位移，還可等于分位移，B錯(cuò)誤，C正確；合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，D錯(cuò)誤．] 3．B　[將實(shí)際速度v分解如圖，則玻璃管的水平速度vx＝vcos θ＝5cos 30 cm/s＝5 cm/s≈4.33 cm/s，B正確．] 4．BC　[兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合成，就是其速度的合成，其合速度是確定的，等于兩個(gè)分速度的矢量和，加速度為零，即合力為零，故合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)，C對；兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合加速度方向與合速度方向不一定在同一直線上時(shí)，即有可能做曲線運(yùn)動(dòng)，也有可能做直線運(yùn)動(dòng)，不是“一定”，而是“可能”，故A、D錯(cuò)，B對．] 5．AD　[判斷合運(yùn)動(dòng)是直線還是曲線，要看合初速度方向與合加速度方向是否共線．] 6．BC　[B物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上由d＝H－2t2得出做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．B物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)．對速度和加速度分別進(jìn)行合成可知，加速度方向恒定且與合速度方向不共線．所以應(yīng)選B、C兩項(xiàng)．] 7．D　[由題可知，鉛筆尖既隨三角板向右做勻速運(yùn)動(dòng)，又沿三角板直角邊向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡是向上彎曲的拋物線，故A、B錯(cuò)誤；在運(yùn)動(dòng)過程中，筆尖運(yùn)動(dòng)的速度方向是軌跡的切線方向，時(shí)刻在變化，故C錯(cuò)誤；筆尖水平方向的加速度為零，豎直方向加速度的方向豎直向上，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成規(guī)律可知，筆尖運(yùn)動(dòng)的加速度方向始終豎直向上，保持不變，故D正確．] 8．B　[雨點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)，一是豎直向下的勻速直線運(yùn)動(dòng)，二是沿水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，其合速度方向與豎直方向的夾角為θ，tan θ＝＝，所以θ＝37，為使雨點(diǎn)盡量不落在身上，應(yīng)使傘面與雨點(diǎn)速度方向垂直，傘桿與雨點(diǎn)的速度方向平行，所以，傘桿與豎直方向應(yīng)成37夾角，B對．] 9．A　[橡皮參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是沿水平方向與鉛筆速度相同的勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是沿豎直方向與鉛筆移動(dòng)速度大小相等的勻速直線運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是斜向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A正確．] 10．B　[船頭始終垂直河岸，渡河時(shí)間t＝＝ s＝50 s，故選項(xiàng)B正確．] 11．AB　[船頭垂直于河岸，根據(jù)平行四邊形定則知，合速度的方向偏向下游，故A正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)船頭偏上游時(shí)，若船靜水中速度與水流速度的合速度垂直河岸，會(huì)出現(xiàn)這種軌跡，故B正確；船頭的指向?yàn)殪o水速度的方向，靜水速度的方向與水流速度的合速度的方向，應(yīng)偏向下游，故D錯(cuò)誤．] 12．(1)20 s　(2) m/s　(3)20 m 解析　如圖所示，物資的實(shí)際運(yùn)動(dòng)可以看做是豎直方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)． (1)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，故物資實(shí)際運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與豎直方向分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等． 所以t＝＝ s＝20 s (2)物資落地時(shí)vy＝5 m/s，vx＝1 m/s， 由平行四邊形定則得 v＝＝ m/s＝ m/s (3)物資在下落過程中水平方向移動(dòng)的距離為： s＝vxt＝120 m＝20 m. 13．見解析 解析　(1) 甲 根據(jù)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性和等時(shí)性，當(dāng)船在垂直河岸方向上的分速度v⊥最大時(shí)，渡河所用時(shí)間最短．設(shè)船頭指向上游且與上游河岸夾角為α，其合速度v與分運(yùn)動(dòng)速度v1、v2的矢量關(guān)系如圖甲所示．河水流速v2平行于河岸，不影響渡河快慢，船在垂直河岸方向上的分速度v⊥＝v1sin α，則船渡河所用時(shí)間為t＝. 乙 顯然，當(dāng)sin α＝1即α＝90時(shí)，v⊥最大，t最小，此時(shí)船身垂直于河岸，船頭始終指向正對岸，但船實(shí)際的航向斜向下游，如圖乙所示． 渡河的最短時(shí)間tmin＝＝ s＝25 s 船的位移為 l＝tmin＝25 m＝125 m 船渡過河時(shí)已在正對岸的下游A處，其順?biāo)鞯奈灰茷閟＝v2tmin＝325 m＝75 m (2) 丙 由于v1>v2，故船的合速度與河岸垂直時(shí)，船的航行距離最短．設(shè)此時(shí)船速v1的方向(船頭的指向)斜向上游，且與河岸成θ角，如圖丙所示，則cos θ＝＝，θ＝arccos . 船的實(shí)際速度為： v合＝＝ m/s＝ m/s 故渡河時(shí)間：t′＝＝ s＝ s