2024-2025學(xué)年新教材高中物理第五章拋體運(yùn)動(dòng)2運(yùn)動(dòng)的合成與分解訓(xùn)練含解析新人教版必修2

PAGE4-運(yùn)動(dòng)的合成與分解【基礎(chǔ)鞏固】1.跳傘運(yùn)動(dòng)員張開(kāi)傘之后豎直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng),一陣風(fēng)過(guò)后運(yùn)動(dòng)員在水平方向的分速度為6m/s,此時(shí)運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際速度為10m/s,則運(yùn)動(dòng)員豎直方向的分速度為()A.4m/s B.6m/s C.8m/s D.10m/s答案:C2.路燈修理車(chē)如圖所示,車(chē)上帶有豎直自動(dòng)升降梯.若車(chē)勻速向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí)梯子勻速上升,則關(guān)于梯子上的工人的描述正確的是 ()A.工人相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線B.僅增大車(chē)速,工人相對(duì)地面的速度將變大C.僅增大車(chē)速,工人到達(dá)頂部的時(shí)間將變短D.僅增大車(chē)速,工人的速度方向與豎直方向的夾角將變小答案:B3.豎直放置兩端封閉的玻璃管內(nèi)注滿清水,內(nèi)有一個(gè)用紅蠟塊做成的圓柱體,玻璃管倒置時(shí)圓柱體能勻速上升.現(xiàn)將玻璃管倒置,在圓柱體勻速上升的同時(shí)讓玻璃管水平勻速運(yùn)動(dòng),如圖所示.已知圓柱體運(yùn)動(dòng)的合速度大小是5cm/s,與豎直方向夾角α=30°,則玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的速度大小是 ()A.5cm/s B.4.33cm/sC.2.5cm/s D.無(wú)法確定答案:C4.已知河水的流速保持不變,小船在靜水中的速度恒定且大于河水的流速.如圖所示,為使小船由河岸O點(diǎn)沿虛線垂直河岸航行,船頭的指向可能為圖中的 ()A.①方向 B.②方向 C.③方向 D.④方向答案:B5.某船要渡過(guò)60m寬的河,船渡河的最短時(shí)間是12s;若船沿垂直河岸的直線到達(dá)正對(duì)岸,渡河時(shí)間是15s,則船在靜水中的速率v1及河水的流速v2分別為 ()A.v1=5m/s,v2=4m/s B.v1=5m/s,v2=3m/sC.v1=4m/s,v2=5m/s D.v1=4m/s,v2=3m/s答案:B6.北風(fēng)速度為4m/s,河中的水正以3m/s的速度向東流淌,船上的乘客望見(jiàn)輪船煙囪冒出的煙柱是豎直的,風(fēng)對(duì)船的影響可忽視.輪船在靜水中的速度為多大?船頭沿什么方向航行?解析:輪船的實(shí)際航向?yàn)檎?實(shí)際速度大小為4m/s時(shí),才能望見(jiàn)煙柱豎直.由于河水流淌,輪船應(yīng)當(dāng)有一個(gè)分速度,大小與v水相等,方向與v水相反,這樣輪船才會(huì)朝正南方向行駛,如圖所示.tanθ=v水v風(fēng)=34,則θ=37°,即船頭應(yīng)當(dāng)向南偏西37°方向航行.且v答案:5m/s南偏西37°【拓展提高】7.某晚會(huì)采納了特別多的科技元素,在舞臺(tái)表演中還用到了無(wú)人機(jī).現(xiàn)通過(guò)傳感器將某臺(tái)無(wú)人機(jī)上升向前追蹤拍攝的飛行過(guò)程轉(zhuǎn)化為豎直向上的速度vy及水平方向的速度vx與飛行時(shí)間t的關(guān)系圖像,如圖所示.下列說(shuō)法正確的是 ()甲乙A.無(wú)人機(jī)在t1時(shí)刻處于失重狀態(tài)B.無(wú)人機(jī)在0~t2這段時(shí)間內(nèi)沿直線飛行C.無(wú)人機(jī)在t2時(shí)刻上升至最高點(diǎn)D.無(wú)人機(jī)在t2~t3時(shí)間內(nèi)做勻變速運(yùn)動(dòng)解析:0~t2這段時(shí)間,豎直方向上,無(wú)人機(jī)向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),它有豎直向上的加速度,所以無(wú)人機(jī)處于超重狀態(tài);水平方向上,無(wú)人機(jī)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),無(wú)人機(jī)有水平方向的加速度;無(wú)人機(jī)的合速度的方向不斷改變,但其合加速度的大小和方向都不變,所以0~t2這段時(shí)間內(nèi),無(wú)人機(jī)的合加速度與合速度不共線,所以無(wú)人機(jī)做曲線運(yùn)動(dòng),即無(wú)人機(jī)沿曲線上升,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.t2~t3這段時(shí)間內(nèi),無(wú)人機(jī)水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),因此其合運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)D正確.豎直方向上,0~t2這段時(shí)間內(nèi)無(wú)人機(jī)向上勻加速,t2~t3這段時(shí)間內(nèi)無(wú)人機(jī)向上勻減速,在t2時(shí)刻無(wú)人機(jī)沒(méi)有上升至最高點(diǎn),故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.答案:D8.如圖所示,人沿平直的河岸以速度v行走,且通過(guò)不行伸長(zhǎng)的繩拖船,船沿繩的方向行進(jìn),此過(guò)程中繩始終與水面平行.當(dāng)繩與河岸的夾角為α?xí)r,船的速率為 ()A.vsinα B.vsinα C.vcosα解析:人行走的速度沿繩方向的分速度大小為船的速率,由此可知,船的速率為v'=vcosα.答案:C9.一條河寬為d=900m,水的流速為v=50m/s,并在下游形成壯麗的瀑布.一艘游艇從與瀑布水平距離為l=1200m的上游渡河.(1)為了不被沖進(jìn)瀑布,游艇船頭應(yīng)如何指向,游艇的航行速度最小?最小值為多少?(2)在(1)的狀況下游艇在河中航行的時(shí)間為多少?解析:(1)為了不被沖進(jìn)瀑布,而且航行速度最小,游艇的臨界航線OA如圖所示.若航行速度最小,則船頭應(yīng)與航線垂直,并偏向上游.由幾何關(guān)系可得sinα=dd2+l2=35,故α=37°,船頭與河岸成53°角并指向上游,vmin=v(2)在(1)的狀況下,游艇在河中航行的時(shí)間為t=d2答案:(1)船頭與河岸成53°角指向上游30m/s(2)37.5s【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】10.(多選)運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一騎射項(xiàng)目如圖所示,運(yùn)動(dòng)員騎在奔跑的立刻,彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo).假設(shè)運(yùn)動(dòng)員騎馬奔馳的速度為v1,運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)水平射出的箭速度為v2,跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d.若不計(jì)空氣阻力的影響,要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時(shí)間最短,則 ()A.運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為dB.運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為dC.箭射到固定目標(biāo)的最短時(shí)間為dD.箭射到固定目標(biāo)的最短時(shí)間為d解析:箭相對(duì)地面的速度(指向目標(biāo))是箭射出的速度v2(箭相對(duì)于馬)與馬前進(jìn)速度v1的合速度.要使箭