29、运动的合成与分解 习题练习题 高中物理微专题 高考知识点天天练每天30分钟【含答案详解】
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高三物理运动的合成与分解试题答案及解析1.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,同时人顶着直杆水平匀速移动,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以速度v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.相对地面做变加速曲线运动C.t时刻猴子对地速度的大小为v+atD.t时间内猴子对地的位移大小为【答案】 D【解析】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零的匀加速直线运动,猴子的实际运动可以看做类平抛运动,其运动轨迹为抛物线;因为猴子受到的合外力恒定(因为加速度恒定),所以相对地面猴子做的是匀变速曲线运动;t时刻猴子对地速度的大小为;t时间内猴子对地的位移大小为,选项D对.2.如图所示,人沿平直的河岸以速度 v 行走,且通过不可伸长的绳拖船,船沿绳的方向行进,此过程中绳始终与水面平行.当绳与河岸的夹角为时,船的速率为A.B.C.D.【答案】 C【解析】人在行走的过程中,小船前进的同时逐渐靠岸,将人的运动沿着绳子方向和垂直绳子方向正交分解,由于绳子始终处于绷紧状态,故小船的速度等于人沿着绳子方向的分速度,根据平行四边形定则,将人的速度v分解后,可得结论.将人的运动速度v沿着绳子方向和垂直绳子方向正交分解,如图,由于绳子始终处于绷紧状态,因而小船的速度等于人沿着绳子方向的分速度根据此图得,故选C.本题关键找到人的合运动和分运动,然后根据正交分解法将人的速度分解即可;本题容易把v船分解而错选D,要分清楚谁是合速度,谁是分速度.3.一雨滴从足够高处竖直落下,下落一段时间后,突然遇到沿水平方向吹来的风,风速恒定.雨滴受到风力作用后,在较短时间内的运动轨迹如下图所示,其中可能正确的是【答案】C【解析】雨滴从足够高处竖直落下,由于空气阻力作用,最终在竖直方向会变成匀速运动,而在水平方向遇到水平吹来的风后,开始加速,但是加速过程水平速度越来越接近风的速度,导致水平受到的风力减小,加速度减小,当水平速度等于风速时,水平则不受风力作用,变成与风速相同的匀速直线运动。
运动的合成和分解的练习题一.运动的合成和分解的练习题一.选择题1.关于运动的性质,以下说法中正确的是 [ ]A.曲线运动一定是变速运动B.变速运动一定是曲线运动C.曲线运动一定是变加速运动D.物体加速度数值.速度数值都不变的运动一定是直线运动2.关于力和运动,下列说法中正确的是 [ ]A.物体在恒力作用下可能做曲线运动B.物体在变力作用下不可能做直线运动C.物体在恒力作用下不可能做曲线运动D.物体在变力作用下不可能保持速率不变3.物体受到几个力的作用而做匀速直线运动,如果只撤掉其中的一个力,其它力保持不变,它可能做 [ ]A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.曲线运动4.关于互成角度(不为零度和180°)的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是 [ ]A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线,也可能是曲线运动D.以上答案都不对5.某质点在恒力 F作用下从A点沿图1中曲线运动到 B点,到达B点后,质点受到的力大小仍为F,但方向相反,则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的[ ]A.曲线aB.曲线bC.曲线CD.以上三条曲线都不可能6.关于曲线运动中,下列说法正确的是 [ ]A.加速度方向一定不变B.加速度方向和速度方向始终保持垂直C.加速度方向跟所受的合外力方向始终一致D.加速度方向总是指向圆形轨迹的圆心7.一个质点受到两个互成锐角的力F1和F2的作用,由静止开始运动,若运动中保持两个力的方向不变,但F1突然增大△F,则质点此后[ ]A.一定做匀变速曲线运动B.可能做匀速直线运动C.可能做变加速曲线运动D.一定做匀变速直线运动8.关于运动的合成和分解,下述说法中正确的是[ ]A.合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和B.物体的两个分运动若是直线运动,则它的合运动一定是直线运动C.合运动和分运动具有同时性D.若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动9.某人以一定速率垂直河岸向对岸游去,当水流运动是匀速时,他所游过的路程.过河所用的时间与水速的关系是[ ]A.水速大时,路程长,时间长B.水速大时,路程长,时间短C.水速大时,路程长,时间不变D.路程.时间与水速无关10.河边有M.N两个码头,一艘轮船的航行速度恒为v1,水流速度恒为v2,若轮船在静水中航行2MN的时间是t,则[ ]A.轮船在M.N之间往返一次的时间大于tB.轮船在M.N之间往返一次的时间小于tC.若v2越小,往返一次的时间越短D.若v2越小,往返一次的时间越长11.船在静水中的航速是1 m/s,河岸笔直,河宽恒定,河水靠近岸边的流速为2 m/s,河中间的流速为3 m/s..以下说法中正确的是[ ]A.因船速小于流速,船不能到达对岸B.船不能沿一直线过河C.船不能垂直河岸过河D.船过河的最短时间是一定的二.填空题12.如图2所示,木块在水平桌面上移动的速度是v,跨过滑轮的绳子向下移动的速度是______(绳与水平方向之间的夹角为α)13.如图3所示,A.B以相同的速率v下降,C以速率v_上升,绳与竖直方向夹角α已知,则v_=______v.14.如图4所示,重物A.B由刚性绳拴接,跨过定滑轮处于图中实线位置,此时绳恰好拉紧,重物静止在水平面上,用外力水平向左推A,当A的水平速度为vA时,如图中虚线所示,求此时B的速度vB=______.三.计算题15.如图5所示,湖中有一条小船,岸边的人用缆绳跨过一个定滑轮拉船靠岸,若绳子被以恒定的速度v拉动,绳子与水平方向成的角度是α,船是否做匀加速直线运动?小船前进的瞬时速度多大?曲线运动运动的合成和分解练习题答案一.选择题1.A2.A3.BCD4.B5.A6.C7.A8.C 9.C 10.AC11.CD二.填空题12.vcosα三.计算题15.否,v/cosα。
1 / 3高三物理运动的合成和分解练习题1.如下关于曲线运动的说法中正确的答案是 A.速度大小一定改变 B.速度方向一定改变 C.加速度大小一定改变 D.合力方向一定改变2.关于运动的合成和分解,如下说法中正确的答案是 A.合运动的速度大小总等于各分运动速度的大小之和 B.两个直线运动的合运动一定也是直线运动 C.合运动和各个分运动一定具有同时性D.两个匀变速直线运动的合运动可能是变加速曲线运动3.小船在一条水很深的大河中行驶,河的两岸是互相平行的直线,船头的指向始终垂直于河岸,且船的静水速度始终不变。
当小船行驶到河中心时,突然上游的洪峰到达,水流速度明显加快〔设两岸间的距离不变〕,那么如下说法中正确的答案是 A.小船到达对岸所需的时间将增大 B.小船到达对岸所需的时间将不受影响 C.小船到达对岸所需的时间将减小 D.小船到达对岸的位置将不受影响4.如下列图,两个宽度一样而长度不同的台球桌都固定在水平面上。
从两个桌面的长边上任意一点同时以一样的速度〔包括大小和方向〕分别将两只台球击发出去。
设台球与桌边的碰撞时间极短且没有机械能损失,不计一切摩擦,如此两个台球再次回到出发的那条桌边的先后情况是A.一定是A 球先回到该桌边B.一定是B 球先回到该桌边C.一定是两球同时回到各自的桌边D.不知道小球出发的位置离右面的桌边有多远,因此无法确定5.如下列图,一个半径为R 的大转盘在水平面内以圆心为轴顺时针匀速转动。
一个射击运2 / 3动员站在转盘边缘上的P 点处,随转盘一起做匀速圆周运动,他想用手中的枪射出的子弹击中位于圆心处的目标。
大转盘转动的角速度为ω,枪静止不动时射出的子弹初速度为v 0,为了击中目标,运动员应该A.直接瞄准圆心O 处的目标射击B.瞄准方向应比PO 方向向右偏转角度θ=arcsin(ωR /v 0)C.瞄准方向应比PO 方向向右偏转角度θ=arccos(ωR /v 0)D.瞄准方向应比PO 方向向右偏转角度θ=arctan(ωR /v 0)6.如下列图,跨过定滑轮的细线的一端系着放置在倾角为30º的斜面上的木块A ,另一端系着穿在竖直杆上的木块B 。
运动合成与分解练习一、选择题1. (2010安师大附中高一检测)关于运动的合成,下列说法中正确的是( ) A .合运动的速度一定比每一个分运动的速度大 B .两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等 C .合运动的位移等于分运动位移的矢量和 D .合运动的速度等于分运动速度的矢量和2.(2010宣州高一检测)如图所示,红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升,若红蜡块在A 点匀速上升的同时, 玻璃管水平向右做匀速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的( )A .直线PB .曲线QC .曲线RD .无法确定3.(2010南京高一检测)如图所示,某人由A 点划船渡河,船头指向始终与河岸垂直,则小船能到达对岸的位置是 ( ) A .正对岸的B 点 B .正对岸B 点的左侧C .正对岸B 点的右侧D .正对岸的任意点4.(2010赣州高一检测)船在静水中的航速为1v ,水流的速度为2v 。
为使船行驶到河正对岸的码头,则1v 相对2v 的方向应为( )5.(2010锦州高一检测)某人以一定速率垂直河岸向对岸游去,当水流运动是匀速时,他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是( ) A.水速大时,路程长,时间长 B.水速大时,路程长,时间短 C.水速大时,路程长,时间不变 D.路程、时间与水速无关6. (2010凯里高一检测)河宽420 m ,船在静水中速度为4 m /s ,水流速度是3 m /s ,则船过河的最短时间为( )A.140 s B.105 s C.84 s D.760 s7.(2010厦门高一检测)竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水,内有一个用红蜡块做成的圆柱体,玻璃管倒置时圆柱体能匀速上升,现将玻璃管倒置,在圆柱体匀速上升的同时让玻璃管水平匀速运动。
已知圆柱体运动的合速度是scmv/5=,30=α,如图所示,则玻璃管水平运动的速度是()A.5 cm/s B.4 33 cm/sC.2. 5cm/s D.无法确定8.(2010河南大学附中高一检测)有关运动的合成,以下说法正确的是()A. 两个直线运动的合运动一定是直线运动B. 两个不在一条直线上的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动C. 不在同一直线上的匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是曲线运动D. 两个不在同一条直线上的初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动9. (2010台州高一检测)一物体由静止开始下落一小段时间后突然受一恒定水平风力的影响,一段时间( )10.(2010澄城高一检测)一船在静水中的速度为6 m/s,要横渡流速为8 m/s的河,下面说法正确的是( )A.船不能渡过此河 B.若河宽60 m,过河的最少时间为10 sC.船能行驶到正对岸 D.船在最短时间内过河时,船对地的速度为6 m/s11. (2010岱山高一检测)如图所示,一玻璃筒中注满清水,水中放一软木做成的小圆柱体R(圆柱体的直径略小于玻璃管的直径,轻重大小适宜,使它在水中能匀速上浮)。
高中物理【运动的合成与分解】专题训练练习题[A组基础达标练]1.(多选)关于运动的合成与分解,下列说法正确的是()A.合运动的时间就是分运动的时间之和B.已知两分运动的速度大小,就可以确定合速度的大小C.已知两分运动的速度大小和方向,可以用平行四边形定则确定合速度的大小和方向D.若两匀速直线运动的速度大小分别为v1、v2,则合速度v大小的范围为|v1-v2|≤v≤v1+v2解析:合运动与分运动具有等时性,故A错误;已知两分运动的速度大小和方向,可以用平行四边形定则确定合速度的大小和方向,故B错误,C正确;两匀速直线运动的速度大小分别为v1、v2,则合速度v大小的范围为|v1-v2|≤v≤v1+v2,故D正确。
答案:CD2.如图所示,蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升,蜡块从A点匀速上升的同时,玻璃管水平向右加速运动,蜡块从A点到C点的运动轨迹可能是图中的()A.曲线1B.曲线2C.直线3 D.曲线4解析:蜡块参与水平向右的加速运动和竖直方向的匀速运动,其合速度方向与合加速度方向不共线,将做曲线运动,且轨迹夹在速度与合力方向之间,轨迹的凹向大致指向合力的方向,故从A点到C点的运动轨迹可能是图中的曲线1。
故选A。
答案:A3.(多选)有a、b两个分运动,它们的合运动为c,则下列说法正确的是() A.若a、b的轨迹为直线,则c的轨迹必为直线B.若c的轨迹为直线,则a、b必为匀速运动C.若a、b均为匀速直线运动,则c必为匀速直线运动D.若a、b均为初速度为零的匀变速直线运动,则c必为匀变速直线运动解析:如果a、b两个分运动的合初速度与合加速度共线,则合运动c必为直线运动,如果不共线,则合运动c必为曲线运动,A错误;若c为直线运动,a、b 可能为匀速运动,也可能为变速直线运动,但a、b的合初速度与合加速度必共线,B错误;两个匀速直线运动的合运动必为匀速直线运动,C正确;两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动必为初速度为零的匀变速直线运动,D正确。
高考物理运动的合成与分解专题练习(含解析)运动学是高中物理必须掌握的重难点之一,查字典物理网整理了运动的合成与分解专题练习,请大家练习。
一、选择题(在题后给的选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~9题有多项符合题目要求.)1.(2019年揭阳模拟)物体在光滑水平面上受三个水平恒力(不共线)作用处于平衡状态,如图K4-1-1所示,当把其中一个水平恒力撤去时(其余两个力保持不变),物体将()图K4-1-1A.物体一定做匀加速直线运动B.物体不可能做匀变速直线运动C.物体可能做曲线运动D.物体一定做曲线运动【答案】C【解析】物体原来受三个力作用处于平衡状态,现撤掉其中一个力,则剩下两个力的合力与撤掉的力等大反向,即撤掉一个力后,合力应该是恒力.若物体原来静止,则撤掉一个力后将做匀加速直线运动,选项B错误;如果物体原来做匀速直线运动,撤掉一个力后,若速度与合力不共线,则物体做曲线运动,若速度与合力共线,则物体将做匀变速直线运动,选项A、D错,C正确.2.(2019年上海联考)质点仅在恒力F的作用下,在xOy平面内由坐标原点运动到A点的轨迹如图K4-1-2所示,经过A 点时速度的方向与x轴平行,则恒力F的方向可能沿()图K4-1-2A.x轴正方向B.x轴负方向C.y轴正方向D.y轴负方向【答案】D【解析】物体做曲线运动时所受合力一定指向曲线的内侧(凹侧),选项BC错误;由于初速度与合力初状态时不共线,所以物体末速度不可能与合力共线,选项A错误,选项D正确.3.如图K4-1-3所示为空间探测器的示意图,P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机,P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x 轴平行,P2、P4的连线与y轴平行.每台发动机开动时,都能向探测器提供推力,但不会使探测器转动.开始时,探测器以恒定的速率v0向正x方向平动,要使探测器改为向正x 偏负y方向60角以原来的速率v0平动,则可以()图K4-1-3A.先开动P1适当时间,再开动P4适当时间B.先开动P3适当时间,再开动P2适当时间C.开动P4适当时间D.先开动P3适当时间,再开动P4适当时间【答案】A【解析】最后要达到的状态是向正x偏负y方向60平动,速率仍为v0.如图所示,这个运动可分解为速率为vx=v0cos 60的沿正x方向的平动和速率为vy=v0sin 60的沿负y方向的平动,与原状态相比,我们应使正x方向的速率减小,负y方向的速率增大.因此应开动P1以施加一x方向的反冲力来减小正x方向的速率;然后开动P4以施加一负y方向的反冲力来产生负y方向的速率.所以选项A正确.4.(2019年盐城二模)如图K4-1-4所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一红蜡块R(R视为质点).将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点以速度v0=3 cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动,合速度的方向与y轴夹角为.则红蜡块R的()图K4-1-4A.分位移y与x成正比B.分位移y与x2成正比C.合速度v的大小与时间t成正比D.tan 与时间t成正比【答案】D【解析】由题意可知,y轴方向y=v0t,x轴方向x=at2联立可得x=y2,故A错误,B正确;x轴方向,vx=at,那么合速度的大小v=,则v的大小与时间t不成正比,故C错误;设合速度的方向与y轴夹角为,则有tan =,故D正确.5.有关运动的合成,下列说法正确的是()A.两个直线运动的合运动一定是直线运动B.两个不在一条直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动C.两个初速度为零的匀加速(加速度大小不相等)直线运动的合运动一定是匀加速直线运动D.匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是直线运动【答案】BC【解析】既然选项中对两个直线运动的速度没做要求,那我们可设初速度为v1、v2,如图所示,若两运动为不在同一直线上的匀速运动,则根据平行四边形定则可得v合恒定,即做匀速直线运动,选项B正确;若两分运动有加速度,还需把加速度合成,其加速度a合若与v合同向则加速,若与v合反向则减速,若与v合不在同一直线上则做曲线运动,选项A、D错误;若初速度均为零,则做匀加速直线运动,选项C 正确.6.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轴方向运动的速度时间图象如图K4-1-5甲、乙所示,下列说法中正确的是()图K4-1-5A.前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动B.后2 s内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y轴方向C.4 s末物体坐标为(4 m,4 m)D.4 s末物体坐标为(6 m,2 m)【答案】AD【解析】前2 s内物体在y轴方向速度为0,由题图甲知只沿x轴方向做匀加速直线运动,A正确;后2 s内物体在x轴方向做匀速运动,在y轴方向做初速度为0的匀加速运动,加速度沿y轴方向,合运动是曲线运动,B错误;4 s内物体在x 轴方向上的位移是x= m=6 m,在y轴方向上的位移为y=22 m=2 m,所以4 s末物体坐标为(6 m,2 m),D正确,C错误.7.河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图K4-1-6甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示,若要使船以最短的时间渡河,则()图K4-1-6A.由图甲可知河宽150 mB.船要渡河时间最短,就必须保持船头垂直于河岸C.船渡河的最短时间为100 sD.如果保持船头的方向不变,船在河水中航行的轨迹是一条直线【答案】BC【解析】由图甲可知,河宽为300 m;按运动独立性原理,船头保持垂直河岸,过河时间最短,等于s=100 s;由运动的合成,如果保持船头的方向不变,由于水速是变速的,水速与船速合成的速度自然是曲线运动.8.(2019年师大附中)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图K4-1-7所示,当运动员从直升飞机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是()图K4-1-7A.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伤害C.运动员下落时间与风力无关D.运动员着地速度与风力无关【答案】BC【解析】水平风力不会影响竖直方向的运动,所以运动员下落时间与风力无关,A错误,C正确.运动员落地时竖直方向的速度是确定的,水平风力越大,落地时水平分速度越大,运动员着地时的合速度越大,有可能对运动员造成伤害,B 正确,D错误.9.如图K4-1-8所示,当小车A以恒定的速度v向右运动时,设小车A一直在上面的水平面上,B物体一直未落到地面,对于B物体来说,下列说法正确的是()图K4-1-8A.匀加速上升B.减速下降C.B物体受到的拉力大于物体受到的重力D.B物体受到的拉力小于物体受到的重力【答案】BC【解析】小车A的速度v为合速度,物体B的速度与绳的速度相同,则vB=vcos ,小车向右运动,增大,则物体B的速度减小,处于超重状态.选项B、C正确.运动的合成与分解专题练习及答案的内容就是这些,查字典物理网预祝考生取得更好的成绩。
高三物理运动的合成与分解试题答案及解析1.如图所示,有一光滑斜面倾角为θ,固定在水平面上,竖直挡板与斜面夹住一个质量为m光滑球,现使挡板以恒定的加速度a向右运动,则小球的加速度为()A.a B.acos θC.D.asin θ【答案】 C【解析】试题分析:小球沿斜面加速上滑,把加速度分解为水平和竖直两个方向,水平分加速度与挡板的加速度相同,为a,所以合加速度为,所以C正确。
【考点】运动的合成与分解2.如图所示,两次渡河时船对水的速度大小和方向都不变.已知第一次实际航程为A至B,位移为S1,实际航速为v1,所用时间为t1.由于水速增大,第二次实际航程为A至C,位移为S2,实际航速为v2,所用时间为t2.则()A.t2>t1B.t2>t1C.t2=t1D.t2=t1【答案】D【解析】两次船相对于水的速度都是不变的,船相对于的水的速度可以分解为垂直于河岸还有平行于河岸两个方向。
由于船速大小和方向不变,故垂直于河岸的速度不变,所以渡河的时间相等即t2=t1;渡河的位移,,解得:,所以D正确;A、B、C错误【考点】本题考查运动的合成与分解3.小船从A码头出发,沿垂直于河岸的方向渡河,若河宽为d,渡河速度v船恒定,河水的流速与到河岸的距离成正比,即v水="kx" (x≤d/2,k为常量),要使小船能够到达距A正对岸为s的B 码头,则:A.v船应为kd2/4sB.v船应为kd2/2sC.渡河时间为s/kdD.渡河时间为2s/kd【答案】A【解析】小船在沿河岸方向的速度随时间先均匀增大后均匀减小,前内和后内的平均速度为=,故A正确,B、C、D错,则渡河的时间t=2×,渡河速度v船误。
【考点】运动的合成与分解小船过河类问题4.一质点在平面内运动的轨迹如图所示,已积质点在x方向的分运动是匀速运动,则关于质点在y方向的分运动的描述正确的是:()A.匀速运动B.先匀速运动后加速运动C.先加速运动后减速运动D.先减速运动后加速运动【答案】D【解析】x方向始终匀速,经过相同的时间水平间距相同,而y方向的高度先增加的越来越慢,说明竖直速度在减小,后来y方向的高度后增加的越来越快,说明竖直速度增大,所以物体速度先减小后增大,D正确;A、B、C错误.【考点】本题考查力与运动的关系、运动的分解。
高一物理《运动的合成与分解》练习题含答案一、单选题1.若已知物体运动的初速度0v的方向及它受到的合力F的方向,图中a、b、c、d表示物体运动的轨迹,其中正确的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】曲线运动的物体受到的合力方向应指向运动轨迹弯曲的内侧,曲线运动的速度方向沿运动轨迹的切线方向,故选B。
2.在2022年卡塔尔世界杯足球赛场上,梅西在一次主罚定位球时,踢出的足球划出一条完美香蕉球弧线,足球在行进中绕过“人墙”转弯进入球门,守门员“望球莫及”,其轨迹俯视图如图所示。
下列关于足球在飞行过程中的说法正确的是()A.足球在空中只受到重力的作用B.足球所受合外力方向沿轨迹切线方向C.足球所做的运动是变速运动D.足球所受合外力的方向与加速度的方向不在一条直线上【答案】C【解析】A.若足球在空中只受到重力的作用,则其应该做抛体运动,不会划出一条完美弧线绕过人墙,故A错误;B.足球所受合外力的方向指向轨迹的凹侧,而不是沿轨迹的切线方向,故B错误;C.足球的轨迹是曲线,而曲线运动是变速运动,故C正确;D.根据牛顿第二定律,足球所受合外力的方向与加速度的方向在同一条直线上,故D错误。
故选C。
3.如图所示,一架无人机执行航拍任务时正沿虚线朝斜向下方匀加速直线运动,用G表示无人机重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是()A.B.C.D.【答案】A【解析】无人机沿虚线方向做匀加速运动,说明合外力沿虚线方向,垂直虚线方向的合外力为0,根据正交分解,A项图正确。
故选A。
t时刻质点位于坐标原点,在x方向的速度一4.质量为8kg的质点在xOy平面内运动,0时间图像和y方向的位移—时间图像如图所示,下列说法中正确的是()A.质点的初速度大小为3m/sB.质点所受的合外力大小为4N,做匀变速曲线运动C.4s末质点速度大小为5m/sD.4s内质点的位移大小约为16m【答案】B【解析】A .质点在x 方向上做匀加速直线运动,y 方向做匀速直线运动,x 方向的初速度为2m/s ,y 方向的速度为1m/s 5m /s ,故A 错误; B .物体加速度0.5m /s va t∆==∆ 物体所受合力4N F ma ==加速度恒定不变,初速度与加速度不在一条直线上,故质点做匀变速曲线运动;故B 正确;C .4s 末,x 方向速度为4m/s ,y 方向速度为1m/s 17m /s ,故C 错误;D .在0~4s 内,x 方向分位移为12m ,y 方向分位移为4m ,合位移为10m ,约为12.6m ,故D 错误。
高中物理运动的合成与分解综合练习及答案高中物理运动的合成与分解综合练习一、选择题1.一条船沿垂直于河岸的方向航行,它在静水中航行速度大小一定,当船行驶到河中心时,河水流速突然增大,这使得该船( )A.渡河时间增大B.到达对岸时的速度增大C.渡河通过的路程增大D.渡河通过的路程不变2.关于运动的合成与分解,下列说法正确的是( )A.由两个分运动求合运动,合运动是唯一确定的B.由合运动分解为两个分运动,可以有不同的分解方法C.物体做曲线运动时,才能将这个运动分解为两个分运动D.任何形式的运动,都可以用几个分运动代替3.竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水,内有一个用红蜡块做成的圆柱体,玻璃管倒置时圆柱体能匀速上升.现将玻璃管倒置,在圆柱体匀速上升的同时让玻璃管水平匀速运动.已知圆柱体运动的合速度是5 cm/s,α=30°,如图1所示,则玻璃管水平运动的速度是( )A.5 cm/sB.4.33 cm/sC.2.5 cm/sD.无法确定4.某人骑自行车以10 m/s的速度在大风中向东行驶,他感到风正以同样大小的速率从北方吹来,实际上风的速度是( )A.14 m/s,方向为北偏西45°B.14 m/s,方向为南偏东45°C.10 m/s,方向为正北D.10 m/s,方向为正南5.一船在静水中的速率是3 m/s,要渡过宽28 m、水流流速为4 m/s的河流,下列说法中正确的是( )A.此船不可能垂直于河岸到达对岸B.此船不可能渡过河C.船相对于河岸的速度一定是5 m/sD.此船渡过河的最短时间是7 s6.物体A和B质量均为m,分别与轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮之间的摩擦),当用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动时,下列判断正确的是( )A.物体A也做匀速直线运动B.绳子拉力始终大于物体A所受的重力C.物体A的速度小于物体B的速度D.物体A的速度大于物体B的速度7.河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图3(a)所示,船在静水中的速度与时间的关系所示,若要使船以最短时间渡河,则( )A.船渡河的最短时间是60 sB.船在行驶过程中船头与岸始终垂直C.船在河水中的轨迹是一条直线D.船在河水中的最大速度是5 m/s8.雨滴在空中以4 m/s的速度竖直下落,人打着伞以3 m/s的速度向东急行,如果希望单位时间内打向伞的雨量大而使人少淋雨,伞柄应指向什么方向( )A.伞柄应向前倾斜,与竖直方向成37°B.伞柄应向前倾斜,与竖直方向成53°C.伞柄应向后倾斜,与竖直方向成37°D.伞柄应向后倾斜,与竖直方向成53°二、非选择题9.直升机空投物资时,可以停留在空中不动,设投出的物资离开飞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.若飞机停留在离地面100 m高处空投物资,由于风的作用,可使降落伞和物资在水平方向产生1 m/s 的速度,求:(1)物资在空中运动的时间;(2)物资落地时速度的大小;(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离.10.有一小船正在渡河,如图4所示,在离对岸30 m时,其下游40 m处有一危险水域.假若水流速度为5 m/s,为了使小船在危险水域之前到达对岸,那么,从现在起,小船相对于静水的最小速度应是多大?高中物理运动的合成与分解综合练习答案1.BC [船沿垂直于河岸的方向航行,渡河时间t=,与河水流速无关,故时间不变,A错误;河水流速增大时,船的合速度增大,B正确;由于船在水流方向的位移增大,船所通过的合位移增大,即渡河通过的路程增大,C正确,D错误.]2.ABD [根据平行四边形定则,两个分运动的合运动就是以两个分运动为邻边的平行四边形的对角线,A正确.而将合运动分解为两个分运动时,可以在不同方向上分解,从而得到不同的解,B正确.任何形式的运动都可以分解,故C错误,D正确.]3.C [把圆柱体的速度进行分解如图,则玻璃管水平运动的速度为:v=v合sin α=5·sin30°cm/s=2.5 cm/s.故C正确.]4.B [如右图所示,人的速度为v人,风的速度为v风,在人的行驶方向上感觉不到风,说明风在人的行驶方向上与人同速,仅感觉到从北方吹来的风,则v人=v风sin θ,v=v风cos θ,tan θ==1,θ=45°,v风=v人=14 m/s.]5.A [因为v船6.BC7.BD8.A [因为人向东走路,雨对人有向西的速度v1=3 m/s,雨实际又向下运动,有竖直向下的速度v2=4 m/s,雨对人相当于同时参与了两个分运动(如右图所示),雨对人的合速度为v==5 m/s,故tan θ==,θ=53°,即伞柄与竖直方向成37°.]9.(1)20 s (2) m/s (3)20 m解析如图所示,物资的实际运动可以看作是竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀速直线运动两个分运动的合运动.(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t== s=20 s;(2)物资落地时vy=5 m/s,vx=1 m/s,由平行四边形定则得v== m/s= m/s;(3)物资水平方向的位移大小为x=vxt=1×20 m=20 m.10.3 m/s解析如下图所示,当小船到达危险水域前,恰好到达对岸,其合速度方向沿AC方向,sin α=.为使船速最小,应使v1⊥v,则v1=v2sin α=v2=3 m/s.。
一、运动的合成和分解1.运动合成分解按照的法例矢量的运算均按照平行四边形法例。
2.分运动和合运动的关系( 1)等效性:分运动和合运动是一种等效代替关系,即各分运动叠加起来与合运动有完整同样的成效。
(2)等时性:分运动和合运动是同时开始,同时进行,同时结束。
(3)独立性:一个物体同时参加几个分运动时,各分运动是各自独立的,互不扰乱,任何一个方向的运动都不会因为其余方向运动的存在而遇到影响。
【例 1】在学习运动的合成与分解时我们做过如下图的实验.在长约80cm~100cm 一端关闭的玻璃管中注满清水,水中放一个用红蜡做成的小圆柱体( 小圆柱体恰能在管中匀速上调 ) ,将玻璃管的张口端用胶塞塞紧.而后将玻璃管竖直倒置,在红蜡块匀速上调的同时使玻璃管紧贴黑板面在水平方向上匀加快挪动,你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的挪动轨迹可能是以下选项中的()【例 2】(2010 ·江苏单科) 如下图,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠着线的左边水平向右匀速挪动,运动中一直保持悬线竖直,则橡皮运动的速度 ()A.大小和方向均不变B.大小不变,方向改变C.大小改变,方向不变D.大小和方向均改变【例 3】一船垂直河岸行驶,船到河心时水速忽然变成本来的 2 倍,则过河时间()A. 不受影响 B. 时间缩短为本来的一半 C.增加 D. 不确立【练习】 1. (2010 ·上海单科) 下降伞在匀速下降过程中碰到水平方向吹来的风,若风速越大,则下降伞()A.着落的时间越短 B .着落的时间越长C.落地时速度越小 D .落地时速度越大2.雨滴在空中以 4m/s 的速度竖直着落,人打着伞以 3m/s 的速度向东走,假如希望让雨滴垂直打向伞的截面而少淋雨,伞柄应指向什么方向?3.如右图所示,船从 A处开出后沿直线 AB抵达对岸,若 AB与河岸成37°角,水流速度为 4 m/s ,则船从A点开出的最小速度为()A. 2 m/s B.2.4 m/s C.3 m/s D. 3.5 m/s【例 4】船在静水中的速度为v,流水的速度为u,河宽为 L。
29、运动的合成与分解
1. 一个质点受多个力的作用做匀速直线运动,某时刻撤去其中一个恒力,其他力保持不变,则质点的运动一定是( )
A .直线运动
B .曲线运动
C .匀速运动
D .匀变速运动
2.(多选)如图1所示为一个做匀变速曲线运动的物块轨迹的示意图,运动至A 点时速度大小为v 0,经一段时间后物块运动至B 点,速度大小仍为v 0,但相对于A 点时的速度方向改变了90°,则在此过程中( )
图1
A .物块的运动轨迹A
B 可能是某个圆的一段圆弧
B .物块的动能可能先增大后减小
C .物块的速度大小可能为v 02
D .B 点的加速度与速度的夹角小于90°
3.(多选) 一质量为m 的质点以速度v 0做匀速直线运动,在t =0时开始受到恒力F 作用,速度大小先减小后增大,其最小值为v =0.5v 0,由此可判断( )
A .质点受力F 作用后一定做匀变速曲线运动
B .质点受力F 作用后可能做圆周运动
C .t =0时恒力F 与速度v 0方向间的夹角为60°
D .t =3m v 02F
时,质点速度最小 4. 一只小船渡过两岸平行的河流,河中水流速度各处相同且恒定不变,方向平行于河岸.小船的初速度均相同,且船头方向始终垂直于河岸,小船相对于水分别做匀加速、匀减速和匀速直线运动,其运动轨迹如图2所示.下列说法错误的是( )
图2
A .沿AC 和AD 轨迹小船都是做匀变速运动
B .AD 是匀减速运动的轨迹
C .沿AC 轨迹渡河所用时间最短
D .小船沿AD 轨迹渡河,船靠岸时速度最大
5. 有甲、乙两只船,它们在静水中航行的速度分别为v 1、v 2,现在两船从同一渡口向河对
岸开去,已知甲船想用最短时间渡河,乙船想以最短航程渡河,结果两船抵达对岸的地点恰好相同,则甲、乙两船渡河所用时间之比为( )
A.v 22v 12
B.v 12v 22
C.v 2v 1
D.v 1v 2
6. 质量为2 kg 的质点在竖直平面内斜向下做曲线运动,它在竖直方向的速度-时间图象和水平方向的位移-时间图象如图3甲、乙所示.下列说法正确的是( )
图3
A .质点的加速度方向与初速度方向垂直
B .2 s 末质点速度大小为4 m/s
C .前2 s 内质点处于超重状态
D .质点向下运动的过程中机械能减小
7. 如图4所示,顶角θ=60°、光滑V 字形轨道AOB 固定在竖直平面内,且AO 竖直.一水平杆与轨道交于M 、N 两点,已知杆自由下落且始终保持水平,经时间t 速度由6 m /s 增大到14 m/s(杆未触地),则在0.5t 时,触点N 沿倾斜轨道运动的速度大小为(g 取10 m/s 2)( )
图4
A .10 m /s
B .17 m/s
C .20 m /s
D .28 m/s
8.如图5所示,长为L 的直杆一端可绕固定轴O 无摩擦转动,另一端靠在以水平速度v 匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上,当直杆与竖直方向夹角为θ时,直杆端点A 的线速度为( )
图5
A.v sin θ B .v sin θ C.v cos θ
D .v cos θ 9.(多选) 如图6所示,不可伸缩、质量不计的细线跨过同一高度处的两个光滑轻质定滑轮连接着质量相同的物体A 和B ,A 套在固定的光滑水平杆上,物体、细线、滑轮和杆都在同一
竖直平面内,水平细线与杆的距离h =0.2 m .当倾斜细线与杆的夹角α=53°时,同时无初速度释放A 、B .关于此后的运动过程,下列判断正确的是(cos 53°=0.6,sin 53°=0.8,重力加速度g 取10 m/s 2)( )
图6
A .当53°<α<90°时,A 、
B 的速率之比v A ∶v B =1∶cos α
B .当53°<α<90°时,A 、B 的速率之比v A ∶v B =cos α∶1
C .A 能获得的最大速度为1 m/s
D .A 能获得的最大速度为22
m/s 答案精析
1.D 2.CD 3.AD
4.D [船沿着船头指向方向做匀加速直线运动的同时还要随着水流一起运动;设小船相对于静水的速度为v 0,则v 0的方向垂直于河岸,曲线运动的加速度指向轨迹的内侧,故AC 轨迹为船相对于静水沿v 0方向做匀加速运动,AB 轨迹为船相对于静水沿v 0方向做匀速运动,AD 轨迹为船相对于静水沿v 0方向做匀减速运动,则船沿AD 轨迹到达对岸的速度最小,故
A 、
B 正确,D 错误;船相对于水的初速度大小均相同,方向垂直于岸边,由于A
C 轨迹为船相对于静水沿v 0方向做匀加速运动,AB 轨迹为船相对于静水沿v 0方向做匀速运动,A
D 轨迹为船相对于静水沿v 0方向做匀减速运动,故沿三条不同路径渡河的时间不同,沿AC 轨迹渡河所用的时间最短,故C 正确;此题选择错误的选项,故选D. ]
5.A 6.D
7.C [杆自由下落,由运动学公式,v =v 0+gt ,则t =v -v 0g =14-610
s
=0.8 s ;则在0.5t 时,杆的下落速度为v ′=v 0+g ·t 2
=(6+10×0.4) m /s =10 m/s ;根据运动的分解,杆下落的速度可分解成如图所示的两分
运动:则有:触点N 沿倾斜轨道运动的速度大小v ″=v ′cos 60°=101
2
m /s =20 m/s ,故C 正确,A 、B 、D 错误.]
8.C [将直杆端点A 的线速度进行分解,如图所示,由图中的
几何关系可得:v0=v
cos θ,选项C正确,选项A、B、D错误.]
9.AC[当53°<α<90°时,将A的速度沿细线方向和垂直于细线方向分解,沿细线方向上的分速度大小等于B的速度大小,有v A cos α=v B,则v A∶v B=1∶cos α,A正确,B错误;A、
B组成的系统机械能守恒,有m v A2
2+
m v B2
2=mg(
h
sin 53°-
h
sin α),得v
2
A
=
5-
4
sin α
2-sin2α
m2/s2,sin α
最大时,v A最大,当α=90°时,A的速率最大,此时B的速率为零,解得v A m=1 m/s,故C 正确,D错误.]。