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文档简介
课时分层作业(二)运动的合成与分解◎题组一蜡块运动分析1.如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一红蜡块R(R可视为质点)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,R从坐标原点开始运动的轨迹如图所示,则红蜡块R在x轴、y轴方向的运动情况可能是()A.x轴方向做匀速直线运动,y轴方向做匀速直线运动B.x轴方向做匀速直线运动,y轴方向做匀加速直线运动C.x轴方向做匀减速直线运动,y轴方向做匀速直线运动D.x轴方向做匀加速直线运动,y轴方向做匀速直线运动2.(多选)如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一红蜡块R(R视为质点)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,R的合速度的方向与y轴正方向的夹角为α。则()A.红蜡块R的分位移y的平方与x成正比B.红蜡块R的分位移y的平方与x成反比C.tanα与时间t成正比D.红蜡块R的合速度v的大小与时间t成正比◎题组二运动的合成与分解3.关于运动的独立性,下列说法正确的是()A.运动是独立的,是不可分解的B.合运动同时参与的几个分运动是互不干扰、互不影响的C.合运动和分运动是各自独立的,是没有关系的D.各分运动是各自独立的,是不能合成的4.(多选)关于运动的合成与分解,下列说法正确的是()A.合运动的时间就是分运动的时间之和B.已知两分运动的速度大小,就可以确定合速度的大小C.已知两分运动的速度大小和方向,可以用平行四边形法则确定合速度的大小和方向D.若两匀速直线运动的速度大小分别为v1、v2,则合速度v大小的范围为|v1-v2|≤v≤v1+v25.如图所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向运动,帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板为参照物()A.帆船朝正东方向航行,速度大小为vB.帆船朝正西方向航行,速度大小为vC.帆船朝南偏东45°方向航行,速度大小为2vD.帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为2v◎题组三合运动性质和轨迹的判断6.(多选)如果两个不在同一直线上的分运动都是匀变速直线运动,关于它们的合运动的描述正确的是()A.合运动一定是匀变速运动B.合运动可能是曲线运动C.只有当两个分运动的速度垂直时,合运动才为直线运动D.以上说法都不对7.(多选)(2022·山东济南检测)有两个不共线的直线运动,初速度分别为v1和v2,加速度恒定,分别为a1和a2,关于合运动,下列说法正确的是()A.若v1=0,v2≠0,a1≠0,a2≠0,则合运动一定是匀变速曲线运动B.若v1=0,v2=0,a1≠0,a2≠0,则合运动一定是匀变速直线运动C.若v1≠0,v2≠0,a1=0,a2=0,则合运动一定是匀速直线运动D.若v1≠0,v2≠0,a1≠0,a2≠0,则合运动一定是匀变速曲线运动8.(多选)一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图所示。关于物体的运动,下列说法正确的是()A.物体做曲线运动B.物体做直线运动C.物体运动的初速度大小为50m/sD.物体运动的初速度大小为10m/s9.(2022·浙江湖州高一期末)两端封闭的玻璃管中注满清水,迅速将管转至图示竖直位置,管内一个红蜡块立即以v1=4cm/s的速度匀速上浮,此时使玻璃管沿x轴正方向移动,当玻璃管沿x轴()A.匀速运动时,红蜡块的轨迹是一条曲线B.以v2=3cm/s的速度匀速运动时,红蜡块的速度大小是7cm/sC.以v2=3cm/s的速度匀速运动,2s内红蜡块的位移大小是10cmD.由静止开始做a=4cm/s2的匀加速运动时,红蜡块的轨迹是一条直线10.(多选)如图甲所示,旋臂式起重机的天车吊着质量为100kg的货物正在沿水平方向以4m/s的速度向右匀速运动,同时又使货物沿竖直方向做向上的匀加速运动,其竖直方向的速度—时间关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是()A.2s末货物的速度大小为5m/sB.货物的运动轨迹可能是一条如图丙所示的抛物线C.货物所受的合力大小为150ND.0到2s末这段时间内,货物的位移大小为10m11.一物体的运动规律是x=8t2(m),y=10t(m),则下列说法中正确的是()A.物体在x和y方向上都是匀速运动B.物体在x和y方向上都是做初速度为零的匀加速运动C.物体的合运动是初速度为10m/s、加速度为16m/s2的曲线运动D.物体的合运动是初速度为10m/s、加速度为16m/s2的匀加速直线运动12.质量m=2kg的物体在光滑平面上运动,其分速度vx和vy随时间变化的图像如图所示。求:(1)物体受到的合力和初速度;(2)t=8s时物体的速度;(3)t=4s时物体的位移。13.在第十一届珠海国际航展上,歼-20战斗机是该次航展最大的“明星”。歼-20战斗机在降落过程中水平方向的初速度为60m/s,竖直方向的初速度为6m/s,已知歼-20战斗机在水平方向做加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动,在竖直方向做加速度大小为0.2m/s2的匀减速直线运动,则歼-20战斗机在降落过程中,下列说法正确的是()A.歼-20战斗机的运动轨迹为曲线B.经20s,歼-20战斗机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等C.在前20s内,歼-20战斗机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等D.歼-20战斗机在前20s内,水平方向的平均速度为40m/s课时分层作业(二)123456789101113DACBCDDABABCACCACCD1.D[若x轴方向做匀速直线运动,根据运动轨迹的形状,则y轴方向的加速度方向沿y轴负方向,即y轴方向做减速直线运动,故A、B两项错误;若y轴方向做匀速直线运动,根据运动轨迹的形状,则x轴方向的加速度方向沿x轴正方向,即x轴方向做加速直线运动,故C项错误,D项正确。]2.AC[红蜡块R在竖直方向做匀速运动,则y=v0t,在水平方向有x=12at2,解得x=a2v02y2,故A正确,B错误;R的合速度的方向与y轴正方向的夹角α满足tanα=vxvy=atv0,即tanα与时间t3.B[运动的独立性是指一个物体同时参与的几个分运动是各自独立、互不影响的,故只有选项B正确。]4.CD[合运动与分运动具有等时性,故A错误;已知两分运动的速度大小和方向,可以用平行四边形法则确定合速度的大小和方向,故B错误,C正确;两匀速直线运动的速度大小分别为v1、v2,则合速度v大小的范围为|v1-v2|≤v≤v1+v2,故D正确。]5.D[以帆板为参照物,帆船具有朝正东方向的速度v和朝正北方向的速度v,两速度的合速度大小为2v,方向朝北偏东45°,故选项D正确。]6.AB[两个分运动都是匀变速直线运动,则物体所受合力恒定不变,故一定是匀变速运动,但因合力的方向与速度的方向不一定在同一直线上,物体可能做曲线运动,故A、B正确。]7.ABC[若v1=0,v2≠0,a1≠0,a2≠0,即合初速度与合加速度不在同一直线上,则合运动一定是匀变速曲线运动,故A正确;若v1=0,v2=0,a1≠0,a2≠0,即合初速度为零,则合运动一定是沿合加速度方向且与其共线的匀变速直线运动,故B正确;若v1≠0,v2≠0,a1=0,a2=0,即合加速度为零,则合运动一定是匀速直线运动,故C正确;若v1≠0,v2≠0,a1≠0,a2≠0,当合初速度与合加速度在同一直线上时,合运动是匀变速直线运动,故D错误。故选ABC。]8.AC[由v-t图像可以看出,物体在x方向上做匀速直线运动,在y方向上做匀变速直线运动,故物体做曲线运动,选项A正确,B错误;物体的初速度大小为v0=302+402m/s=50m/s,选项C9.C[当玻璃管沿x轴匀速运动时,红蜡块的合运动为匀速直线运动,其轨迹是一条直线,故A错误;当玻璃管沿x轴以v2=3cm/s速度匀速运动时,红蜡块的速度大小是v=v12+v22=5cm/s,2s内红蜡块的位移大小是x=vt=10cm,故B错误,C正确;当玻璃管沿x轴由静止开始做a=10.AC[货物水平方向的速度大小为4m/s,2s末货物竖直方向的速度大小为3m/s,故2s末货物的速度大小为v=vx2+vy2=5m/s,A正确;由于货物加速度向上,所受合力竖直向上,故运动轨迹向上弯曲,题丙图不符合题意,B错误;货物的加速度大小为a=ΔvΔt=ΔvyΔt=1.5m/s2,则所受合力大小为F=ma=150N,C正确;0到2s末这段时间内,货物在水平方向的位移大小为x=vxt=8m,在竖直方向的位移大小为y=12at11.C[根据匀变速直线运动的位移—时间公式x=v0t+12at2可知,物体在x方向做初速度为零、加速度为16m/s2的匀加速直线运动,y方向做速度为10m/s的匀速直线运动,故A、B错误;由运动的合成原则可知,物体的合运动为初速度为10m/s、加速度为12.解析:(1)物体在x轴方向有ax=0y轴方向有ay=12m/s由牛顿第二定律得F合=may=1N,方向沿y轴正方向;由题图知v0x=3m/s,v0y=0,所以物体的初速度v0=3m/s,方向沿x轴正方向。(2)当t=8s时,vx=3m/s,vy=ayt=4m/s所以v=vx2设速度与x轴的夹角为θ,则tanθ=vyvx(3)当t=4s时,x=v0xt=12m,y=12ayt2=4m物体的位移s=x2+y2设位移与x轴的夹角为α,则tanα=yx=1答案:见解析13.D[歼-20战斗机的合初速度方向与水平方向夹角的正切值tanθ=660=110,歼-20战斗机的合加速度方向与水平方向夹
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