2024年新教材高中物理第一章抛体运动第二节运动的合成与分解训练含解析粤教版必修2

PAGE6-其次节运动的合成与分解A级合格达标1.（多选）关于运动的合成，下列说法中正确的是（）A.合运动的速度肯定比每一个分运动的速度大B.不在同始终线的两个匀速直线运动的合运动肯定是直线运动C.两个分运动是直线运动的合运动，肯定是直线运动D.两个分运动的时间，肯定与它们的合运动的时间相等解析：合速度可能比分速度大，也可能比分速度小，还可能和分速度一样大，A错误；两个匀速运动的合运动肯定是匀速运动，因为合加速度为零，B正确；假如一个匀加速，一个匀速，合加速度不为零且不与合速度共线，则合运动是曲线运动，C错误；依据运动的等时性可知：两个分运动的时间，肯定与它们的合运动的时间相等，D正确.答案：BD2.两个不在同始终线上的分运动，一个是匀速直线运动，另一个是匀变速直线运动，则合运动（）A.肯定是直线运动 B.肯定是曲线运动C.可能是匀速运动 D.不行能是匀变速运动解析：由于物体的受力方向与合速度的方向不在一条直线上，因此物体肯定做匀变速曲线运动，B正确.答案：B3.跳伞表演是人们普遍喜爱的欣赏性体育项目.如图，当运动员从直升机由静止跳下后，在下落过程中不免会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（）A.风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B.风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成损害C.运动员下落时间与风力有关D.运动员着地速度与风力无关解析：运动员同时参加了两个分运动，竖直方向向下落和水平方向随风飘，两个分运动同时发生，相互独立，因而，水平风速越大，落地的合速度越大，但落地时间不变.答案：B4.如图所示，起重机将货物沿竖直方向匀加速吊起，同时又沿横梁水平匀速向右运动.此时，站在地面上视察，货物运动的轨迹可能是图中的（）解析：货物向右匀速运动，向上匀加速运动，其运动轨迹为曲线，并且是抛物线，曲线应向加速度方向弯曲，故C正确.答案：C5.路灯修理车如图所示，车上带有竖直自动升降梯.若车匀速向左运动的同时梯子匀速上升，则关于梯子上的工人的描述，正确的是（）A.工人相对地面的运动轨迹为曲线B.仅增大车速，工人相对地面的速度将变大C.仅增大车速，工人到达顶部的时间将变短D.仅增大车速，工人相对地面的速度方向与竖直方向的夹角将变小解析：车上的工人一边与车一起向左匀速运动，一边随着梯子匀速上升，合成后的运动轨迹为直线，因此A错误；仅增大车速vx，由图像可知工人相对地面的速度v将变大，工人相对地面的速度方向v与竖直方向的夹角θ将变大，因此B正确，D错误；工人到达顶部的时间是由竖直方向上的距离除以竖直速度vy，竖直速度不变，所以时间不变，因此C错误.答案：B6.一轮船以肯定的速度垂直河流向对岸行驶，当河水匀速流淌时，轮船所通过的路程、过河所用的时间与水流速度的正确关系是（）A.水速越大，路程越长，时间越长B.水速越大，路程越短，时间越短C.水速越大，路程和时间都不变D.水速越大，路程越长，时间不变解析：轮船渡河的运动是两个分运动的合成：假设河水不流淌，轮船在静止的河水中垂直向对岸行驶；假设船不运行，而河水流淌，则船随河水一起向下漂动.这两个分运动具有独立性，因而河水流速增大不影响船到达对岸的时间，但在相同的时间里，沿水流方向移动的位移要增大，因而选项D正确.答案：D7.如图为一个半圆形的固定硬杆AB，一根绳子跨过B端的定滑轮后，连接一个套在杆上的小环.小环在绳子的拉动下从靠近A端起先沿着杆AB运动到B端，已知拉绳速度恒为v，则小环从A到B的运动状况是（）A.越来越快 B.越来越慢C.先变快后变慢 D.先变慢后变快解析：如图，将小环速度沿绳方向和垂直于绳方向分解后，有v1＝eq\f(v,sinθ)，小环运动过程中θ变大，v1不断变小，B正确.答案：BB级等级提升8.（多选）如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿着水平直跑道AB运动拉弓放箭射向他左侧的固定靶.假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭速度为v2，跑道离固定靶的最近距离OA＝d.若不计空气阻力和箭的重力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则（）A.运动员骑马奔驰时应当瞄准靶心放箭B.运动员应当在距离A点为eq\f(v1,v2)d的地方放箭C.箭射到靶的最短时间为eq\f(d,v2)D.箭射到靶的最短时间为eq\f(d,\r(veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)))解析：运动员骑马奔驰时，应沿平行于OA方向放箭.放箭后，对于箭有：沿AB方向s＝v1t；平行于OA方向d＝v2t；故放箭的位置距离A点的距离为s＝eq\f(v1,v2)d，选项B正确.箭平行于OA方向放射时所需时间最短，则t＝eq\f(d,v2)，选项C正确.答案：BC9.如图所示，在长约一米的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个大小适当的圆柱形红蜡块，玻璃管的开口端用胶塞塞紧，保证将其快速竖直倒置时，红蜡块能沿玻璃管由管口匀速上升到管底.现将此玻璃管倒置安装在置于桌面上的小车上的同时，小车从A位置在恒力F作用下从静止起先运动.经过一段时间后，小车运动到虚线表示的B位置.依据图中建立的坐标系，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是（）解析：红蜡块能沿玻璃管由管口匀速上升到管底，竖直合力为0，小车从A位置在恒力F作用下从静止起先运动，红蜡块在水平方向做匀加速运动，合力方向沿x方向正方向.C图与上述分析结论相符，故C正确.答案：C10.一小船在静水中的速度为3m/s，它在一条河宽150m、水流速度为4m/s的河流中渡河，则该小船（）A.能到达正对岸B.渡河的时间可能少于50sC.以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200mD.以最短位移渡河时，位移大小为150m解析：因为小船在静水中的速度小于水流速度，所以小船不能到达正对岸，故A错误；当船头与河岸垂直时渡河时间最短，最短时＝v水t＝200m，故C正确；当v船与实际运动方向垂直时渡河位移最＝200m，故D错误.答案：C11.如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为（）A.eq\f(vsinα,L) B.eq\f(v,Lsinα)C.eq\f(vcosα,L) D.eq\f(v,Lcosα)解析：棒与平台接触点的实际运动即合运动方向垂直于棒斜向左上，如图所示，合速度v实＝ωL，沿竖直向上方向上的速度重量等于v，即ωLsinα＝v，所以ω＝eq\f(v,Lsinα)，故B正确.答案：B12.一小船渡河，河宽d＝180m，水流速度v1＝2.5m/s.（1）若船在静水中的速度为v2＝5m/s，欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？（2）若船在静水中的速度为v2＝5m/s，欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？（3）若船在静水中的速度为v2＝1.5m/s，欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？解析：将船实际的速度（合速度）分解为垂直于河岸方向和平行于河岸方向的两个分速度，垂直于河岸的分速度影响渡河的时间，而平行于河岸的分速度只影响船在平行于河岸方向的位移.（1）若v2＝5m/s，欲使船在最短时间内渡河，船头应垂直于河＝5m/s.t＝eq\f(d,v2)＝eq\f(180,5)s＝36s，v合＝eq\r(veq\o\al(2,1)＋veq\o\al(2,2))＝eq\f(5\r(5),2)m/s，x＝v合t＝90eq\r(5)m.（2）若v2＝5m/s，欲使船渡河的航程最短，合速度应沿垂直于＝eq\f(v1,v2)＝eq\f(1,2)，所以当船头与上游河岸成60°角时，航程最短x＝d＝180m.t＝eq\f(d,v2sinθ)＝eq\f(180,\f(5\r(3),2))s＝24eq\r(3)s.（3）若v2＝1.5m/s，与（2）中不同，因为船速小于水速，所以船肯定向下游漂移，如图丙所示.设船头指向与河岸夹角