2019-2020年高中物理 第3章 拋體運動 第1講 運動的合成與分解題組訓練 魯科版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 第3章 拋體運動 第1講 運動的合成與分解題組訓練 魯科版必修2 [時間：60分鐘] 題組一　對分運動與合運動的理解 1．對于兩個分運動的合運動，下列說法正確的是(　　) A．合運動的速度大小等于兩分運動速度大小之和 B．合運動的速度一定大于某一個分運動的速度 C．合運動的方向就是物體實際運動的方向 D．由兩個分速度的大小就可以確定合速度的大小 2．關(guān)于合運動、分運動的說法，正確的是(　　) A．合運動的位移為分運動位移的矢量和 B．合運動的位移一定比其中的一個分位移大 C．合運動的位移可以比某一個分位移小 D．合運動的時間等于兩分運動的時間之和 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，水中放一個用紅蠟做成的圓柱體，玻璃管倒置時圓柱體能勻速運動．已知圓柱體實際運動的速度是5 cm/s，θ＝30，則玻璃管水平運動的速度約是(　　) 圖1 A．5 cm/s B．4.33 cm/s C．2.5 cm/s D．無法確定 題組二　合運動性質(zhì)的判斷 4．關(guān)于運動的合成，下列說法中正確的是(　　) A．兩個直線運動的合運動，一定是直線運動 B．兩個直線運動的合運動，可能是曲線運動 C．兩個互成角度的勻速直線運動的合運動，一定是勻速直線運動 D．兩個互成角度的勻加速直線運動的合運動，一定是勻加速直線運動 5．兩個互相垂直的勻變速直線運動，初速度分別為v1和v2，加速度分別為a1和a2，它們的合運動軌跡(　　) 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動的小車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動的同時，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動 B．速度大小增加的曲線運動 C．加速度大小、方向均不變的曲線運動 D．加速度大小、方向均變化的曲線運動 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動的同時，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動，下列關(guān)于鉛筆尖的運動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．在運動過程中，筆尖運動的速度方向始終保持不變 D．在運動過程中，筆尖運動的加速度方向始終保持不變 題組三　運動的合成和分解 8．雨點正在以4 m/s的速度豎直下落，忽然一陣風以3 m/s的速度水平吹來，雨中撐傘正在行走的人，為使雨點盡量不落在身上，手中傘桿應與豎直方向所成夾角為(　　) A．30 B．37 C．45 D．0 9.如圖4所示，一塊橡皮用細線懸掛于O點，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動，運動中始終保持懸線豎直，則橡皮運動的速度(　　) 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．則渡河需要的時間為(　　) 圖5 A．40 s B．50 s C．66.7 s D．90 s 11．下列圖中實線為河岸，河水的流動方向如圖中v的箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實際航線．則其中可能正確的是(　　) 12．某直升機空投物資時，可以停留在空中不動，設(shè)投出的物資離開飛機后由于降落傘的作用在空中能勻速下落，無風時落地速度為5 m/s.若飛機停留在離地面100 m高處空投物資，由于風的作用，使降落傘和物資以1 m/s的速度勻速水平向北運動，求： (1)物資在空中運動的時間； (2)物資落地時速度的大??； (3)物資在下落過程中水平方向移動的距離． 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)欲使船以最短時間渡過河去，船的航向怎樣？最短時間是多少？到達對岸的位置怎樣？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，船的航向又應怎樣？渡河所用時間是多少？ 答案精析 第3章　拋體運動 第1講　運動的合成與分解 1．C　[根據(jù)平行四邊形定則，鄰邊表示兩個分運動，合運動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，當兩鄰邊長短不變，而夾角改變時，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，C正確．] 2．AC　[位移是矢量，其運算滿足平行四邊形定則，A正確；合運動的位移可大于分位移，也可小于分位移，還可等于分位移，B錯誤，C正確；合運動和分運動具有等時性，D錯誤．] 3．B　[將實際速度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　[兩個勻速直線運動的合成，就是其速度的合成，其合速度是確定的，等于兩個分速度的矢量和，加速度為零，即合力為零，故合運動一定是勻速直線運動，C對；兩個分運動的合加速度方向與合速度方向不一定在同一直線上時，即有可能做曲線運動，也有可能做直線運動，不是“一定”，而是“可能”，故A、D錯，B對．] 5．AD　[判斷合運動是直線還是曲線，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動，豎直方向上由d＝H－2t2得出做勻加速直線運動．B物體的實際運動是這兩個分運動的合運動．對速度和加速度分別進行合成可知，加速度方向恒定且與合速度方向不共線．所以應選B、C兩項．] 7．D　[由題可知，鉛筆尖既隨三角板向右做勻速運動，又沿三角板直角邊向上做勻加速直線運動，其運動軌跡是向上彎曲的拋物線，故A、B錯誤；在運動過程中，筆尖運動的速度方向是軌跡的切線方向，時刻在變化，故C錯誤；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)運動的合成規(guī)律可知，筆尖運動的加速度方向始終豎直向上，保持不變，故D正確．] 8．B　[雨點同時參與兩個方向的分運動，一是豎直向下的勻速直線運動，二是沿水平方向的勻速直線運動，其合速度方向與豎直方向的夾角為θ，tan θ＝＝，所以θ＝37，為使雨點盡量不落在身上，應使傘面與雨點速度方向垂直，傘桿與雨點的速度方向平行，所以，傘桿與豎直方向應成37夾角，B對．] 9．A　[橡皮參與了兩個分運動，一個是沿水平方向與鉛筆速度相同的勻速直線運動，另一個是沿豎直方向與鉛筆移動速度大小相等的勻速直線運動，這兩個直線運動的合運動是斜向上的勻速直線運動，故選項A正確．] 10．B　[船頭始終垂直河岸，渡河時間t＝＝ s＝50 s，故選項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錯誤；當船頭偏上游時，若船靜水中速度與水流速度的合速度垂直河岸，會出現(xiàn)這種軌跡，故B正確；船頭的指向為靜水速度的方向，靜水速度的方向與水流速度的合速度的方向，應偏向下游，故D錯誤．] 12．(1)20 s　(2) m/s　(3)20 m 解析　如圖所示，物資的實際運動可以看做是豎直方向的勻速直線運動和水平方向的勻速直線運動兩個分運動的合運動． (1)分運動與合運動具有等時性，故物資實際運動的時間與豎直方向分運動的時間相等． 所以t＝＝ s＝20 s (2)物資落地時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的距離為： s＝vxt＝120 m＝20 m. 13．見解析 解析　(1) 甲 根據(jù)合運動與分運動的獨立性和等時性，當船在垂直河岸方向上的分速度v⊥最大時，渡河所用時間最短．設(shè)船頭指向上游且與上游河岸夾角為α，其合速度v與分運動速度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，則船渡河所用時間為t＝. 乙 顯然，當sin α＝1即α＝90時，v⊥最大，t最小，此時船身垂直于河岸，船頭始終指向正對岸，但船實際的航向斜向下游，如圖乙所示． 渡河的最短時間tmin＝＝ s＝25 s 船的位移為 l＝tmin＝25 m＝125 m 船渡過河時已在正對岸的下游A處，其順水漂流的位移為s＝v2tmin＝325 m＝75 m (2) 丙 由于v1>v2，故船的合速度與河岸垂直時，船的航行距離最短．設(shè)此時船速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 . 船的實際速度為： v合＝＝ m/s＝ m/s 故渡河時間：t′＝＝ s＝ s