运动的合成与分解- 高考物理一轮复习易错疑难点练习.docx

专题4.3 运动的合成与分解1由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆与横杆链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆始终保持水平。杆绕O点从与水平方向成30匀速转动到60的过程中，下列说法正确的是（）AP点在水平方向做匀速运动BP点在竖直方向做匀速运动CQ点的加速度大小始终不变DQ点做匀速直线运动2骑马射箭是蒙古族传统的体育项目，如图所示，在某次比赛中，选手骑马沿直线匀速前进，分别经过、和四点（连线与连线垂直），并在每处射出一枝箭，则可能射中靶心点的是（）A在E点沿垂直方向射出B在F点沿连线方向射出C在G点沿垂直方向射出D在H点沿连线方向射出3一只小船渡河，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于河岸，小船在垂直于河岸的方向上分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，初速度大小相同，运动轨迹如图所示，已知小船在渡河过程中船头方向始终不变。由此可知（）A小船沿三条不同轨迹渡河的时间相同B小船沿轨迹渡河所用时间最短C小船沿轨迹渡河，船靠岸时速度最小D是小船沿垂直于河岸的方向做匀减速运动的轨迹4一个半径为R的半圆柱体沿水平方向向右以速度v匀速运动在半圆柱体上搁置一根竖直杆，此杆只能沿竖直方向运动，如图所示当杆与半圆柱体的接触点P与柱心的连线与竖直方向的夹角为时，竖直杆运动的速度为()A Bvtan Cvcos Dvsin 5如图所示，由于要维修路灯，施工人员使用工程车上的云梯爬到高处作业。工程车匀减速向右运动，同时施工人员沿云梯匀速向上爬行（相对于云梯），则施工人员相对于地面所做的运动是（）A匀变速直线运动 B匀变速曲线运动 C变加速直线运动 D变加速曲线运动6如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时，一支铅笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中，正确的有（）A笔尖留下的痕迹是一条抛物线B笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线C在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变D在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终与笔尖运动方向相同7如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动，运动过程中保持铅笔的高度不变，悬挂橡皮的那段细线始终保持竖直，则在铅笔未碰到橡皮前，橡皮的运动情况以下说法中错误的是（）A橡皮在水平方向上作匀速运动B橡皮在竖直方向上作先加速后减速运动C橡皮的运动轨迹是一条曲线D橡皮在图示位置时的速度大小为8在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为0、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速前进，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（ ）A相对地面的运动轨迹为直线B相对地面做匀变速曲线运动Ct时刻猴子相对地面的速度大小为v0atDt时间内猴子相对地面的位移大小为29如图，细绳一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为时，小球上升的速度大小为()A BC D10如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动，移动过程中铅笔的高度始终不变。铅笔移动到图中虚线位置时（）A橡皮的速度竖直向上B橡皮的速度可能小于vC橡皮竖直方向的速度大小为D橡皮水平方向的速度大小为v11如图所示夜晚一同学拿一手电筒水平照向一倾斜的墙壁，光束与墙壁成角，当该同学沿垂直光束方向以大小为v0的竖直速度运动时，关于墙壁上的光斑的运动情况，下列说法正确的是（）A光斑做匀加速直线运动B光斑做匀速运动，运动的速度大于v0C光斑做匀速运动，运动的速度大小等于v0D光斑做匀减速直线运动12质量m=4kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点（0，0）处，先用沿+x方向的力F1=8N作用了2s，然后撤去F1；再用沿+y方向的力F2=24N作用了1s，则质点在这3s内的轨迹为下列图中的（）ABCD13某同学通过滑轮拉斜坡上的小车，若人的速度为v1，小车的速度为v2，图中，45、30、30，那么关于任何小车的速度，下列关系式正确的是()Av1v2Bv1v2Cv1v2Dv1v214如图所示，当列车静止时，车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动。当列车在平直轨道上匀速行驶时乘客看到雨滴轨迹沿OF方向，观察到OF与OE夹角约为60，雨滴竖直下落的速度约为10m/s，则列车行驶的速度最接近（）A15 m/sB17m/sC20m/sD25m/s152019年8月18日，2019帆船周青岛国际帆船赛在山东省青岛市奥林匹克帆船中心落下帷幕，上海诺莱仕帆船俱乐部帆船在级比赛中，他们以总分12分的成绩获该项目第一名。如图所示，帆板在水面上以速度朝西东方向运动，帆船以速度朝正北方向航行，以帆板为参照物（）A帆船朝正东方向航行，速度大小为B帆船朝正西方向航行，速度大小为C帆船朝南偏东45方向航行，速度大小为D帆船朝北偏西45方向航行，速度大小为16在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t=0时刻起，由坐标原点O（0，0）开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度一时间图像如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（）A前2s内物体沿x轴做匀速直线运动B后2s内物体做匀加速直线运动，加速度沿y轴方向C4s末物体坐标为（4m，4m）D4s末物体坐标为（6m，2m）17如图所示，物体A和B质量均为m，且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，B放在水平面上，A与悬绳竖直。在力F作用下A向上匀速运动，设某时刻两者速度分别为、，则（）AB匀速运动BCB减速运动D18河水速度与河岸平行，大小v保持不变，小船相对静水的速度，一小船从A点出发，船头与河岸的夹角始终保持不变，如图所示，B点为A的正对岸，河宽为d，则（）A小船不可能到达B点B小船渡河时间一定大于C小船一定做匀速直线运动D小船到达对岸的速度一定大于19民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驶的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度恒定为v1，运动员静止时射出的弓箭速度恒定为v2，跑道离固定目标的最近距离为d。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则（）A箭射到靶的最短时间为B箭射到靶的最短时间为C运动员放箭处离目标的距离为D运动员放箭处离目标的距离为20如图所示，河的宽度为L，河水流速为v水，甲、乙两船均以在静水中的速度v同时渡河。出发时两船相距2L，甲、乙船头均与岸边成60角，且乙船恰好能直达正对岸的A点。则下列判断正确的是（）A甲船正好也在A点靠岸B甲船在A点左侧靠岸C甲船在A点右侧靠岸D甲、乙两船到达对岸的时间相等21如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M，C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度缓缓转至水平（转过了角）。下列有关此过程的说法中正确的是（）A重物M做匀速直线运动B重物M做变速直线运动C重物M的最大速度是D重物M的最大速度是2L参考答案1C【详解】AP点相对于O点在水平方向的位置x关于时间t的关系为x = lOPcos（ + t）则可看出P点在水平方向也不是匀速运动，A错误；BP点在竖直方向相对于O点在竖直方向的位置y关于时间t的关系为y = lOPsin（ + t）则可看出P点在竖直方向不是匀速运动，B错误；C由题知杆OP绕O点从与水平方向成30匀速转动到60，则P点绕O点做匀速圆周运动，则P点的线速度大小不变，因Q点相对于P点的位置不变，则Q点绕另一个圆心做匀速圆周运动，加速度大小不变，C正确；DQ点的运动轨迹是一个圆周，故D错误。故选C。2A【详解】只有箭的实际速度指向P点，才能射中靶心P点，即射箭的速度与人运动速度的合速度指向靶心P点，所以只有在E点沿垂直方向射出的箭可能射中靶心点，其他三种射箭方式都不能射中，故A正确，BCD错误。故选A。3D【详解】A小船在垂直于河岸方向上的初速度大小相同，因运动的性质不同，则渡河时间不同，A错误；BCD小船沿轨迹渡河，根据轨迹弯曲的方向可知，小船在垂直于河岸的方向上做匀加速运动；小船沿轨迹渡河，合速度方向不变，可知小船在垂直于河岸的方向上做匀速运动；小船沿轨迹渡河，根据轨迹弯曲的方向可知，小船在垂直于河岸的方向上做匀减速运动，故小船沿轨迹渡河所用时间最短，靠岸时速度最大，BC错误，D正确；故选D。4B【详解】竖直杆运动的速度(实际速度)vP是接触点沿切线方向的速度与半圆柱体速度的合速度，如图所示，根据速度的合成，运用平行四边形定则，得vPvtan A. 与计算结果不符，故A错误B. vtan 与计算结果相符，故B正确C. vcos 与计算结果不符，故C错误D. vsin 与计算结果不符，故D错误5B【详解】施工人员同时参与了两个运动，随着车向右的匀减速运动和相对于车斜向右上方的匀速运动，将两个分运动合成，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，所以人相对地面做曲线运动，又由于其加速度的大小和方向均不变，所以施工人员相对于地面做匀变速曲线运动，ACD错误，B正确.故选B。6A【详解】AB由题意知，笔尖参与两个方向的运动，水平方向沿直尺的匀速直线运动，竖直方向沿三角板直角边的匀加速直线运动，则合运动是匀变速曲线运动，轨迹是一抛物线，所以A正确，B错误。C在运动过程中，笔尖做曲线运动，则笔尖运动的速度方向不断变化，选项C错误；D在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终沿三角板的直角边向上，选项D错误。故选A。7B【详解】ABC橡皮在水平方向上做匀速运动，将铅笔与绳子接触的点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向，如图所示则沿绳子方向上的分速度为，因为沿绳子方向上的分速度等于橡皮在竖直方向上的分速度，所以橡皮在竖直方向上速度为，因为逐渐增大，所以橡皮在竖直方向上做加速运动，则合力在竖直方向上，合力与速度方向不在同一直线上，所以橡皮做曲线运动，故A、C正确，B错误；D根据平行四边形定则得：橡皮在图示位置时的速度大小为故D正确；错误的故选B。8B【详解】A猴子在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动，猴子相对地面的运动轨迹为曲线，A错误；B因为猴子受到的合外力恒定(加速度恒定)，所以相对地面猴子做的是匀变速曲线运动，B正确；Ct时刻猴子对地的水平速度为v0，竖直速度为at，因此和速度大小为vC错误；Dt时间内猴子对地的位移大小为sD错误。故选B。9A【解析】试题分析：对线与CD光盘交点进行运动的合成与分解，此点既有沿着线方向的运动，又有垂直线方向的运动，而实际运动即为CD光盘的运动，结合数学三角函数关系，即可求解线与光盘交点参与两个运动，一是沿着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系，则有；而线的速度的方向，即为小球上升的速度大小，故D正确；10D【详解】将铅笔与绳子接触的点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向，如图：则沿绳子方向上的分速度为vsin，因为沿绳子方向上的分速度等于橡皮在竖直方向上的分速度，即为vsin；而橡皮在水平方向上的速度为v等于铅笔移动的速度，即为v，根据平行四边形定则，合速度为A橡皮水平方向和竖直方向都有速度，可知橡皮的速度不是竖直向上，选项A错误；B由可知，橡皮的速度大于v，选项B错误；C橡皮竖直方向的速度大小为，选项C错误；D橡皮水平方向的速度大小为v，选项D正确；故选D。11B【详解】光斑的运动为合运动，速度的竖直分量等于手电筒的运动速度，根据运动的合成与分解知识可知vsin=v0解得光斑的速度故光斑做匀速运动，运动的速度大于v0，故B正确，ACD错误。故选B。12C【详解】前2s由牛顿第二定律可得2s时的位移和速度分别为2s后，沿+x方向做匀速直线运动，沿沿+y方向做匀加速直线运动，轨迹弯向+y轴，由牛顿第二定律可得，沿y轴的加速度为在1s内质点沿+x方向前进4m，沿+y方向的位移为C图符合题意，C正确。故选C。13A【详解】将人和小车的速度分解如图：其中145，230.由于沿绳方向速度相等，所以v1sin 45v2cos 30可得v1v2A. v1v2与计算结果相符，故A正确B. v1v2与计算结果不符，故B错误C. v1v2与计算结果不符，故C错误D. v1v2与计算结果不符，故D错误14B【详解】雨滴（相对于地面的）速度为，方向竖直向下，设雨滴相对于车的速度为，地面相对于车的速度为如下图所示则故选B。15D【详解】以帆板为参照物，帆船在东西方向以速度向西运动，南北方向以速度向北运动，根据矢量合成的平行四边形定则可以求得，帆船以帆板为参照物是以大小为的速度向北偏西45运动，D正确。ABC错误。故选D。16D【详解】A前2s内，物体在y轴方向速度为零，在x轴方向做匀加速直线运动，加速度沿x轴方向A错误；B在后2s内，物体在x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做匀加速直线运动，根据运动的合成得知，物体做匀加速曲线运动，加速度沿y轴方向B错误；CD在前2s内，物体在x轴方向的位移为在后2s内，x轴方向的位移为x2=vxt=22m=4mx方向的总位移为x=x1+x2=6my轴方向位移为则4s末物体的坐标为（6m，2m），C错误，D正确。故选D。17BC【详解】物体A向上以速度匀速运动，则绳子的速度也为，将绳子速度分解如图：根据几何关系可得由于夹角越来越小，因此越来越小，即物体B做减速运动。选项BC正确，AD错误。故选BC。18BC【详解】A如果，小船可能到达B点，故A不符合题意；B小船沿AB方向的速度肯定小于，所以小船渡河时间一定大于，故B符合题意；C匀速直线运动和匀速直线运动的合成，还是匀速直线运动，故C符合题意；D小船到达对岸的速度是船速和水速的合速度，不一定大于，故D不符合题意。故选BC。19AD【详解】AB当放出的箭垂直马运行方向，则箭的飞行时间最短，最短时间CD箭的合速度则放箭处距离目标的距离故选AD。20BD【详解】乙船恰好能直达正对岸的A点，根据速度合成与分解，知将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，知甲乙两船到达对岸的时间相等。渡河的时间为甲船沿河岸方向上的位移为故甲船在A点左侧靠岸，甲、乙两船在到达对岸前不可能相遇。故选BD。21BC【详解】AB设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为（锐角），由题知C点的线速度为L，该线速度在绳子方向上的分速度就为Lcos，即为重物运动的速度，的变化规律是开始最大（），然后逐渐变小，直至绳子和杆垂直，变为零度；然后，又逐渐增大，所以重物做变速运动，B正确，A错误；CD角先减小后增大，所以Lcos先增大后减小（绳子和杆垂直时最大），重物的速度先增大后减小，最大速度为L。故C正确，D错误。故选BC。