高中物理粵教版第一章拋體運(yùn)動(dòng) 第一章第二節(jié)運(yùn)動(dòng)的合成與分解

第一章拋體運(yùn)動(dòng)第二節(jié)運(yùn)動(dòng)的合成與分解A級(jí)抓基礎(chǔ)1．關(guān)于互成角度的兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()A．一定是直線運(yùn)動(dòng)B．一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn)動(dòng)D．以上說法都不對(duì)解析：兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初速度合成、加速度合成如圖所示，其中v1、v2分別為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初速度，a1、a2分別為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的加速度，a、v分別為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合加速度和合初速度．當(dāng)a與v的方向共線時(shí)，物體做直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)a與v的方向不共線時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)．由于題目沒有給出兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的加速度和初速度的具體數(shù)值及方向，因此以上兩種情況均有可能，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．答案：C2．如圖所示，河的寬度為d，船渡河時(shí)船頭始終垂直河岸，船在靜水中的速度大小為v1，河水流速的大小為v2，則船渡河所用時(shí)間為()\f(d,v2) \f(d,v1)\f(d,v1＋v2) \f(d,\r(veq\o\al(2,1)＋veq\o\al(2,2)))解析：將小船的運(yùn)動(dòng)分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向，當(dāng)船頭垂直河岸行駛時(shí)，時(shí)間最短，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出到達(dá)對(duì)岸時(shí)間．船頭始終垂直河岸，渡河時(shí)間為t＝eq\f(d,v1)，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：B3．已知河水自西向東流動(dòng)，流速為v1，小船在靜水中的速度為v2，且v2>v1.用小箭頭表示船頭的指向及小船在不同時(shí)刻的位置，虛線表示小船過河的路徑，則下列圖中可能的是()ABCD解析：若靜水速的方向垂直河岸，水流速自西向東，根據(jù)平行四邊形定則知，合速度的方向偏向下游，渡河的軌跡為傾斜的直線，故A錯(cuò)誤，C正確；靜水速斜向下游，根據(jù)平行四邊形定則知，合運(yùn)動(dòng)的方向不可能與靜水速的方向重合，故B錯(cuò)誤；根據(jù)平行四邊定則知，合速度的方向夾在靜水速和水流速之間，不可能垂直河岸，故D錯(cuò)誤．答案：C4．一輪船以一定的速度垂直河流向?qū)Π缎旭?，?dāng)河水勻速流動(dòng)時(shí)，輪船所通過的路程、過河所用的時(shí)間與水流速度的正確關(guān)系是()A．水速越大，路程越長(zhǎng)，時(shí)間越長(zhǎng)B．水速越大，路程越短，時(shí)間越短C．水速越大，路程和時(shí)間都不變D．水速越大，路程越長(zhǎng)，時(shí)間不變解析：輪船渡河的運(yùn)動(dòng)是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成：假設(shè)河水不流動(dòng)，輪船在靜止的河水中垂直向?qū)Π缎旭?；假設(shè)船不運(yùn)行，而河水流動(dòng)，則船隨河水一起向下漂動(dòng)．這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性，因而河水流速增大不影響船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間，但在相同的時(shí)間里，沿水流方向移動(dòng)的位移要增大，因而選項(xiàng)D正確．答案：D5．(2023·濰坊高一檢測(cè))跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目，如圖所示，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從直升機(jī)由靜止跳下后，在下落過程中不免會(huì)受到水平風(fēng)力的影響，下列說法中正確的是()A．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間越長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)員可完成更多的動(dòng)作B．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員著地速度越大，有可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成傷害C．運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力有關(guān)C．運(yùn)動(dòng)員著地速度與風(fēng)力無關(guān)解析：運(yùn)動(dòng)員同時(shí)參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，豎直方向向下落和水平方向隨風(fēng)飄，兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生，相互獨(dú)立，因而，水平風(fēng)速越大，落地的合速度越大，但落地時(shí)間不變．答案：BB級(jí)提能力6．在長(zhǎng)約一米的一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)適當(dāng)?shù)膱A柱形的紅蠟塊，玻璃管的開口端用膠塞塞緊，將其迅速豎直倒置，紅蠟塊就沿玻璃管由管口勻速上升到管底．現(xiàn)將此玻璃管倒置安裝在置于粗糙桌面上的小車上，小車從A位置以初速度v0開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)紅蠟塊沿玻璃管勻速上升．經(jīng)過一段時(shí)間后，小車運(yùn)動(dòng)到如圖所示的B位置．根據(jù)圖中建立的坐標(biāo)系，在這一過程中紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是下列圖中的()ABCD解析：當(dāng)合速度的方向與合力(合加速度)的方向不在同一條直線上時(shí)，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)，且軌跡夾在速度與合力方向之間，軌跡的凹向大致指向合力的方向．蠟塊的合速度方向豎直向上，合加速度方向水平向左，不在同一直線上，軌跡的凹向要大致指向合力的方向，知A正確，C、B、D錯(cuò)誤．答案：A7.如圖所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)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勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，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(guó)際單位制，式中H為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化，則物體B做()A．速度大小減小的曲線運(yùn)動(dòng)B．速度大小恒定的曲線運(yùn)動(dòng)C．加速度大小、方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng)D．加速度大小、方向均變化的曲線運(yùn)動(dòng)解析：物體B在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上由d＝H－2t2得出物體B做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．物體B的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)．對(duì)速度和加速度進(jìn)行合成可知，加速度恒定且與合速度不共線，故C正確．答案：C8．在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)人頂著直桿以速度v0水平勻速移動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，猴子沿桿向上移動(dòng)的高度為h，人頂桿沿水平地面移動(dòng)的距離為x，如圖所示．關(guān)于猴子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法中正確的是()A．相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線B．相對(duì)地面做變加速曲線運(yùn)動(dòng)C．t時(shí)刻猴子對(duì)地的速度大小為v0＋atD．t時(shí)間內(nèi)猴子對(duì)地的位移大小為eq\r(x2＋h2)解析：猴子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，猴子的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線；因?yàn)楹镒邮艿降暮狭愣?因?yàn)榧铀俣群愣?，所以相對(duì)地面猴子做的是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；t時(shí)刻猴子對(duì)地的速度大小為vt＝eq\r(veq\o\al(2,0)＋（at）2)；t時(shí)間內(nèi)猴子對(duì)地的位移大小為s＝eq\r(x2＋h2).答案：D9.如圖所示，滑塊A套在豎直光滑的細(xì)桿MN上，A通過細(xì)繩繞過定滑輪與物塊B連在一起．令A(yù)向上運(yùn)動(dòng)的速度為vA，B向下運(yùn)動(dòng)的速度為vB，則當(dāng)連接滑塊A的繩子處于水平位置時(shí)，一定有()A．vA>vB B．vA＝vBC．vA<vB D．vB＝0解析：本題屬運(yùn)動(dòng)的分解問題．滑塊A的運(yùn)動(dòng)應(yīng)為合運(yùn)動(dòng)，把速度分解，如圖所示，則v1為滑塊A沿繩方向的速度，B物體的運(yùn)動(dòng)速度vB＝v1＝vAcosθ.當(dāng)繩子處于水平時(shí)，θ＝90°，vB＝0.此時(shí)vA≥0，故A、B、C錯(cuò)，D正確．答案：D10．某人乘船橫渡一條小河，船在靜水中的速度和水速一定，且船速大于水速．若渡河最短時(shí)間為t1，用最短位移渡河時(shí)間為t2，則船速與水速之比為多少？解析：設(shè)小河河寬為d，則當(dāng)船以最短的時(shí)間渡河時(shí)t1＝eq\f(d,v1).①當(dāng)船以最短的位移渡河時(shí)t2＝eq\f(d,\r(veq\o\al(2,1)－veq\o\al(2,2))).②由①②得：eq\f(v1,v2)＝eq\r(\f(teq\o\al(2,2),teq\o\al(2,2)－teq\o\al(2,1))).答案：eq\r(\f(teq\o\al(2,2),teq\o\al(2,2)－teq\o\al(2,1)))11．由于暴雪，在阿勒泰地區(qū)有多人被困，為營(yíng)救被困人員，新疆軍區(qū)派出直升機(jī)．用直升機(jī)空投救援物資時(shí)，直升機(jī)可以停留在離地面100m的空中不動(dòng)，設(shè)投出的物資離開直升機(jī)后由于降落傘的作用在空中能勻速下落，無風(fēng)時(shí)落地速度為5m/s.若直升機(jī)停留在離地面100m高處空投物資，由于風(fēng)的作用，使降落傘和物資在水平方向上以1m(1)物資在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(2)物資落地時(shí)速度的大??；(3)物資在下落過程中水平方向移動(dòng)的距離．解析：如圖所示，物資的實(shí)際運(yùn)動(dòng)可以看作是豎直方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)．(1)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性．故物資實(shí)際運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與豎直方向分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等．所以t＝eq\f(h,vy)＝eq\f(100,5)s＝20s.