2022年高中物理第章抛体运动第节运动的合成与分解学业分层测评粤教版 .pdf

1 运动的合成与分解(建议用时：45 分钟)学业达标 1关于合运动、分运动的说法，正确的是()A合运动的位移为分运动位移的矢量和B合运动的位移一定比其中的一个分位移大C合运动的速度一定比其中的一个分速度大D合运动的时间一定比分运动的时间长【解析】位移是矢量，其运算满足平行四边形定则，A正确；合运动的位移可大于分位移，也可小于分位移，还可等于分位移，B错误，同理可知C错误；合运动和分运动具有等时性，D错误【答案】A 2某小船在静水中的速度大小保持不变，该小船要渡过一条河，渡河时小船船头垂直指向河岸若船行至河中间时，水流速度突然增大，则()A小船渡河时间不变B小船航行方向不变C小船航行速度不变D小船到达对岸地点不变【解析】因为分运动具有等时性，所以分析过河时间时，只分析垂直河岸方向的速度即可，渡河时小船船头垂直指向河岸，即静水中的速度方向指向河岸，而其大小不变，因此，小船渡河时间不变，故 A正确；当水流速度突然增大时，由矢量合成的平行四边形定则知船的合速度变化，航行方向变化，因而小船到达对岸地点变化，故B、C、D错误【答案】A 3(多选)两个互相垂直的匀变速直线运动，初速度分别为v1和v2，加速度分别为a1和a2，它们的合运动轨迹()A如果v1v20，那么轨迹一定是直线B如果v10，v20，那么轨迹一定是曲线C如果a1a2，那么轨迹一定是直线D如果a1a2v1v2，那么轨迹一定是直线【解析】判断合运动是直线还是曲线，看合初速度与合加速度是否共线【答案】AD 4(2016莆田高一检测)一小船在静水中的速度为3 m/s，它在一条河宽150 m、水流速度为 4 m/s 的河流中渡河，则该小船()名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 6 页 -2 A能到达正对岸B渡河的时间可能少于50 s C以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200 m D以最短位移渡河时，位移大小为150 m【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，最短时间tdv船50 s，故渡河时间不能少于50 s，故 B错误；以最短时间渡河时，沿水流方向位移xv水t200 m，故 C 正确；当v船与实际运动方向垂直时渡河位移最短，设此时船头与河岸的夹角为，则 cos 34，故渡河位移sdcos 200 m，故 D错误【答案】C 5(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1-2-10 所示关于物体的运动，下列说法正确的是()图 1-2-10A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50 m/s D物体运动的初速度大小为10 m/s【解析】由v-t图象可以看出，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v0302402m/s50 m/s，选项 C正确，D错误【答案】AC 6如图 1-2-11所示，物体A和B的质量均为m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中，则()【导学号：35390006】名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 6 页 -3 图 1-2-11A物体A也做匀速直线运动B绳子拉力始终等于物体A所受重力C绳子对A物体的拉力逐渐增大D绳子对A物体的拉力逐渐减小【解析】将B物体的速度vB进行分解如图所示，则vAvBcos，减小，vB不变，则vA逐渐增大，说明A物体在竖直向上做加速运动，选项A错误；对A由牛顿第二定律Tmgma，可知绳子对A的拉力Tmg，选项 B错误；运用外推法：若绳子无限长，B物体距滑轮足够远，即当0 时，有vAvB，这表明，物体A在上升的过程中，加速度必定逐渐减小，绳子对A物体的拉力逐渐减小，故C错误，D正确故选 D.【答案】D 7(多选)下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图中v的箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线则其中可能正确的是()【解析】静水速度垂直于河岸，根据平行四边形定则知，合速度的方向偏向下游，故A正确；当船头偏上游时，若船静水中速度与水流速度的合速度垂直河岸，会出现 B中轨迹，故 B正确；C项中因船头垂直河岸，又存在水流，因此不可能出现这种运动轨迹，合速度不可能垂直河岸，故C错误；D项中船头的指向为静水速度的方向，静水速度的方向与水流速度的合速度的方向，应偏向下游，故D错误【答案】AB 8为营救被困人员，用直升机空投救援物资时，直升机可以停留在离地面100 m 的空中不动，设投出的物资离开直升机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落，无风时落地速度为 5 m/s.若直升机停留在离地面100 m高处空投物资，由于风的作用，使降落伞和物资以1 m/s 的速度匀速水平向北运动，求：(1)物资在空中运动的时间(2)物资落地时速度的大小名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 6 页 -4(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离【解析】(1)分运动与合运动具有等时性，故物资实际运动的时间与竖直方向分运动的时间相等所以thvy1005 s 20 s(2)物资落地时，vy5 m/s，vx1 m/s，由平行四边形定则得vv2xv2y1252 m/s 26 m/s(3)物资水平方向的位移大小为svxt120 m 20 m.【答案】(1)20 s(2)26 m/s(3)20 m 能力提升 9(2014四川高考)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为()A.kvk21B.v1k2C.kv1k2D.vk21【解析】设大河宽度为d，小船在静水中的速度为v0，则去程渡河所用时间t1dv0，回程渡河所用时间t2dv20v2.由题知t1t2k，联立以上各式得v0v1k2.选项 B正确，选项 A、C、D错误【答案】B 10某人骑自行车以4 m/s 的速度向正东方向行驶，天气预报报道当时是正北风，风速也是 4 m/s，则骑车人感觉的风速方向和大小为()A西北风，风速4 m/s B西北风，风速42 m/s C东北风，风速4 m/s D东北风，风速42 m/s【解析】若无风，人向东骑车，则相当于人不动，刮正东风，而实际风从正北方刮来，所以人感觉到的风应是这两个方向的合成人向正东方行驶产生的风向西，如图中的v1，而实际的自然风从北向南刮，如图中的v2，人感觉到的风速是v1与v2的合速度，即图中的v合，很显然v合v21v2242 m/s，方向是东北方向名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 6 页 -5【答案】D 11如图 1-2-12 所示，一条小船位于200 m宽的河中央A点处，从这里向下游1003 m处有一危险的急流区，当时水流速度为4 m/s，为使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少为()图 1-2-12A.433 m/s B.833 m/s C2 m/s D4 m/s【解析】如图所示，小船刚好避开危险区域时，设小船合运动方向与水流方向的夹角为，tan d2s33，所以 30，当船头垂直合运动方向渡河时，小船在静水中的速度最小，可以求出小船在静水中最小速度为 2 m/s，C正确【答案】C 12.如图 1-2-13为一架直升机运送沙袋该直升机A用长度足够长的悬索(其重力可忽略)系住一质量m50 kg 的沙袋B，直升机A和沙袋B以v10 m/s 的速度一起沿水平方向匀速运动，某时刻开始将沙袋放下，在t5 s 时间内，沙袋在竖直方向上移动的距离按yt2(单位：m)的规律变化取g10 m/s，求：图 1-2-13(1)在t5 s 时间内沙袋位移大小；(2)在t5 s 末沙袋的速度大小.【导学号：35390007】【解析】(1)由yt2可知沙袋在t5 s 内竖直方向位移y25 m 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 6 页 -6 沙袋在水平方向匀速运动5 s 内水平位移xvt50 m 因此沙袋在5 s 内位移大小sx2y2255m(或 55.9 m)(2)由yt2可知沙袋在竖直方向做初速度为0、加速度为a2 m/s2的匀加速运动所以在t5 s 末沙袋在竖直方向的分速度为vyat10 m/s 又因沙袋在水平方向匀速运动，所以水平分速度vxv10 m/s 因此沙袋在t5 s 末的速度大小v5v2xy2y102 m/s(或 14.14 m/s)【答案】(1)255 m(或 55.9 m)(2)102 m/s(或 14.14 m/s)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 6 页 -