2020～2021學(xué)年高一物理下學(xué)期暑假訓(xùn)練1運(yùn)動(dòng)的合成與分解平拋運(yùn)動(dòng)【含答案】

運(yùn)動(dòng)的合成與分解平拋運(yùn)動(dòng)1．由于衛(wèi)星的發(fā)射場(chǎng)不在赤道上，同步衛(wèi)星發(fā)射后需要從轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過調(diào)整再進(jìn)入地球同步軌道。當(dāng)衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上飛經(jīng)赤道上空時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，給衛(wèi)星一附加速度，使衛(wèi)星沿同步軌道運(yùn)行。已知同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度約為3.1×103m/s，某次發(fā)射衛(wèi)星飛經(jīng)赤道上空時(shí)的速度為1.55×103m/s，此時(shí)衛(wèi)星的高度與同步軌道的高度相同，轉(zhuǎn)移軌道和同步軌道的夾角為30°，如圖所示。發(fā)動(dòng)機(jī)給衛(wèi)星的附加速度的方向和大小約為()A．西偏北方向，1.9×103m/sB．東偏南方向，1.9×103m/sC．西偏北方向，2.7×103m/sD．東偏南方向，2.7×103m/s2．如圖所示，虛線是小球由空中某點(diǎn)水平拋出的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，速度大小為10m/s、與豎直方向夾角為60°；它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，速度方向與豎直方向夾角為30°，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2。下列說法中正確的是()A．小球通過B點(diǎn)的速度為12m/sB．小球的拋出速度為5m/sC．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為1sD．A、B之間的距離為6eq\r(7)m1．在足球場(chǎng)上罰任意球時(shí)，運(yùn)動(dòng)員踢出的足球，在行進(jìn)中繞過“人墻”轉(zhuǎn)彎進(jìn)入了球門，守門員“望球莫及”，軌跡如圖所示。關(guān)于足球在這一飛行過程中的受力方向和速度方向，下列說法中正確的是()A．合外力的方向與速度方向在一條直線上B．合外力的方向沿軌跡切線方向，速度方向指向軌跡內(nèi)側(cè)C．合外力方向指向軌跡內(nèi)側(cè)，速度方向沿軌跡切線方向D．合外力方向指向軌跡外側(cè)，速度方向沿軌跡切線方向2．兩個(gè)互成角度的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，初速度分別為v1和v2，加速度分別為a1和a2。關(guān)于它們的合運(yùn)動(dòng)的軌跡，下列說法正確的是()A．如果v1＝v2＝0，那么軌跡可能是曲線B．如果v1＝v2≠0，那么軌跡一定是曲線C．如果a1＝a2，那么軌跡一定是直線D．如果a1∶a2＝v1∶v2，那么軌跡一定是直線3．如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的直棒一端可繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端擱在升降平臺(tái)上，平臺(tái)以速度v勻速上升。當(dāng)棒與豎直方向的夾角為α?xí)r，棒的角速度為()A．eq\f(vsinα,L)B．eq\f(v,Lsinα)C．eq\f(vcosα,L) D．eq\f(v,Lcosα)4．河水由西向東流，河寬為800m，河中各點(diǎn)的水流速度大小為v水，各點(diǎn)到較近河岸的距離為x，v水與x的關(guān)系為v水＝eq\f(3,400)x(m/s)。讓小船船頭垂直河岸由南向北渡河，小船劃水速度大小恒為v船＝4m/s。下列說法中正確的是()A．小船渡河的軌跡為直線B．小船在河水中的最大速度是5m/sC．小船在距離南岸200m處的速度小于距北岸200m處的速度D．小船渡河的時(shí)間是160s5．某彈射管每次彈出的小球速度相等。在沿光滑豎直軌道自由下落過程中，該彈射管保持水平，先后彈出兩只小球。忽略空氣阻力，兩只小球落到水平地面的()A．時(shí)刻相同，地點(diǎn)相同 B．時(shí)刻相同，地點(diǎn)不同C．時(shí)刻不同，地點(diǎn)相同 D．時(shí)刻不同，地點(diǎn)不同6．如圖所示，水平光滑長(zhǎng)桿上套有一物塊Q，跨過懸掛于O點(diǎn)的輕小光滑圓環(huán)的輕繩一端連接Q，另一端懸掛一物塊P。設(shè)輕繩的左邊部分與水平方向的夾角為θ，初始時(shí)θ很小?，F(xiàn)將P、Q由靜止同時(shí)釋放，關(guān)于P、Q以后的運(yùn)動(dòng)下列說法正確的是()A．當(dāng)θ＝60°時(shí)，P、Q的速度之比是eq\r(3)∶2B．當(dāng)θ＝90°時(shí)，Q的速度最大C．當(dāng)θ＝90°時(shí)，Q的速度為零D．當(dāng)θ向90°增大的過程中Q的合力一直增大7．(多選)小球A做平拋運(yùn)動(dòng)，以小球被拋出的位置為原點(diǎn)O，以初速度v0的方向?yàn)閤軸的正方向、豎直向下的方向?yàn)閥軸的正方向，建立平面直角坐標(biāo)系。如圖所示，沿兩坐標(biāo)軸分別放置兩個(gè)光屏。兩束平行光分別沿著與坐標(biāo)軸平行的方向照射，小球A在兩個(gè)光屏上分別留下的兩個(gè)“影子”的坐標(biāo)分別為(x′，0)、(0，y′)，則下列選項(xiàng)中關(guān)于兩個(gè)影子的橫、縱坐標(biāo)隨時(shí)間變化關(guān)系的圖像可能正確的是()8．如圖1和圖2所示是物體在相互垂直的x方向(圖1)和y方向(圖2)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。以下判斷正確的是()A．在0～1s內(nèi)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．在0～1s內(nèi)，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．在1～2s內(nèi)，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．在1～2s內(nèi)，物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)9．在公園里我們經(jīng)?？梢钥吹酱笕撕托『⒍枷矚g玩的一種游戲——“套圈”，如圖所示是“套圈”游戲的場(chǎng)景。假設(shè)某小孩和大人從同一條豎直線上距離地面的不同高度處分別水平拋出兩個(gè)小圓環(huán)，大人拋出圓環(huán)時(shí)的高度為小孩拋出圓環(huán)高度的eq\f(9,4)倍，結(jié)果恰好都套中地面上同一物體。不計(jì)空氣阻力，則大人和小孩所拋出的圓環(huán)()A．運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為9∶4B．速度變化率之比為4∶9C．水平初速度之比為2∶3D．落地時(shí)速度之比為3∶210．如圖所示，水平面上固定有一個(gè)斜面，從斜面頂端向右平拋一個(gè)小球，當(dāng)初速度為v0時(shí)，小球恰好落到斜面底端，平拋后飛行的時(shí)間為t0。現(xiàn)用不同的初速度v從該斜面頂端向右平拋這個(gè)小球，則下列圖像中能正確表示平拋后飛行的時(shí)間t隨v變化的函數(shù)關(guān)系的是()11．如圖甲所示，在距地面高為h＝0.4m處，有一小球A以初速度v0水平拋出，與此同時(shí)，在A的右方等高處有一物塊B以大小相同的初速度v0沿傾角為45°的光滑斜面滑下，如圖乙所示，若A、B同時(shí)到達(dá)地面，A、B均可看成質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，重力加速度g取10m/s2，則v0的大小是()A．1m/sB．eq\r(2)m/sC．2m/sD．2eq\r(2)m/s12．如圖（a），在跳臺(tái)滑雪比賽中，運(yùn)動(dòng)員在空中滑翔時(shí)身體的姿態(tài)會(huì)影響其下落的速度和滑翔的距離。某運(yùn)動(dòng)員先后兩次從同一跳臺(tái)起跳，每次都從離開跳臺(tái)開始計(jì)時(shí)，用v表示他在豎直方向的速度，其v－t圖象如圖（b）所示，t1和t2是他落在傾斜雪道上的時(shí)刻。則()A．第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的小B．第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大C．第一次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大D．豎直方向速度大小為v1時(shí)，第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大13．一小船渡河，河寬d＝180m，水流速度v1＝2.5m/s。(1)若船在靜水中的速度為v2＝5m/s，求：①欲使船在最短的時(shí)間內(nèi)渡河，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長(zhǎng)時(shí)間？位移是多少？②欲使船渡河的航程最短，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長(zhǎng)時(shí)間？位移是多少？(2)若船在靜水中的速度v2＝1.5m/s，要使船渡河的航程最短，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長(zhǎng)時(shí)間？位移是多少？14．用如圖甲所示的水平—斜面裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。一物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))置于粗糙水平面上的O點(diǎn)，O點(diǎn)與斜面頂端P點(diǎn)的距離為s。每次用水平拉力F，將物塊由O點(diǎn)從靜止開始拉動(dòng)，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)撤去拉力F。實(shí)驗(yàn)時(shí)獲得物塊在不同拉力作用下落在斜面上的不同水平射程，作出了如圖乙所示的圖像。若物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，斜面與水平地面之間的夾角θ＝45°，g取10m/s2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求O、P間的距離s。(保留兩位有效數(shù)字)1．B由題設(shè)條件可知，衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)赤道上空時(shí)速度v1＝1.55×103m/s，同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度v＝3.1×103m/s，設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)給衛(wèi)星的附加速度為v2，由平行四邊形定則，三個(gè)速度間關(guān)系如圖所示，由余弦定理可得v2＝eq\r(v2＋v\o\al(2,1)－2vv1cos30°)＝1.9×103m/s，方向：東偏南，選項(xiàng)B正確。2．C由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知v0＝vAsin60°，v0＝vBsin30°，解得v0＝5eq\r(3)m/s，vB＝10eq\r(3)m/s，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；豎直速度vAy＝vAcos60°，vBy＝vBcos30°，vBy＝vAy＋gt，解得t＝1s，選項(xiàng)C正確；由vBy2－vAy2＝2gy，x＝v0t，s＝eq\r(x2＋y2)，解得s＝5eq\r(7)m，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。1．C足球做曲線運(yùn)動(dòng)，則其速度方向?yàn)檐壽E的切線方向，根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，合外力的方向一定指向軌跡的內(nèi)側(cè)，故C正確。2．D當(dāng)v1＝v2＝0，將沿著合加速度方向，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，那么軌跡一定是直線，故A錯(cuò)誤；如果v1≠0，v2≠0，當(dāng)合初速度方向與合加速度方向共線時(shí)，做直線運(yùn)動(dòng)，若兩者不共線，那么軌跡一定是曲線，故B錯(cuò)誤；如果a1＝a2，只有當(dāng)合初速度與合加速度共線時(shí)，才能做直線運(yùn)動(dòng)，因此軌跡不一定是直線，故C錯(cuò)誤；當(dāng)a1∶a2＝v1∶v2時(shí)，即合初速度的方向與合加速度的方向在同一條直線上時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡一定為直線，故D正確。3．B由題圖可知，棒與平臺(tái)接觸點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)即合運(yùn)動(dòng)，其速度方向是垂直于棒指向左上方，合速度沿豎直向上的分量等于v，即ωLsinα＝v，所以ω＝eq\f(v,Lsinα)，B正確。4．B因水流速度大小與離河岸的距離大小有關(guān)，故小船的速度與河水速度的合速度大小和方向是變化的，小船渡河的軌跡為曲線，A錯(cuò)誤；河水速度最大為v水max＝eq\f(3,400)×400m/s＝3m/s，故小船在水中的最大速度為vmax＝eq\r(32＋42)m/s＝5m/s，B正確；小船距岸200m處，水流速度均為1.5m/s，故小船的速度大小相等，C錯(cuò)誤；小船渡河時(shí)間與水流速度大小無關(guān)，tmin＝eq\f(d,v船)＝200s，D錯(cuò)誤。5．B彈射管自由下落，兩只小球始終處于同一水平面，因此同時(shí)落地。水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，且速度相等，但兩只小球彈出后在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不相等，所以水平位移不相等，落地點(diǎn)不同。6．BP、Q用同一根繩連接，則Q沿繩子方向的速度與P的速度大小相等，則當(dāng)θ＝60°時(shí)，Q的速度vQcos60°＝vP，解得eq\f(vP,vQ)＝eq\f(1,2)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)θ＝90°時(shí)，即Q到達(dá)O點(diǎn)正下方，垂直Q運(yùn)動(dòng)方向上的分速度為0，即vP＝0，此時(shí)Q的速度最大，故選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)θ向90°增大的過程中Q的合力逐漸減小，當(dāng)θ＝90°時(shí)，Q的速度最大，加速度為零，合力為零，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7．AC兩束平行光分別將小球沿水平方向和豎直方向投影在了兩個(gè)坐標(biāo)軸上，由于小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以x′＝v0t，y′＝eq\f(1,2)gt2，選項(xiàng)A、C正確，B、D錯(cuò)誤。8．C在0～1s內(nèi)，物體在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤；在1～2s內(nèi)，水平方向初速度大小為v0x＝4m/s，加速度大小為ax＝4m/s2，豎直方向初速度大小為v0y＝3m/s，加速度大小為ay＝3m/s2，根據(jù)平行四邊形定則可以得到合速度大小為v＝5m/s，合加速度大小為a＝5m/s2，而且二者方向在同一直線上，合運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。9．C根據(jù)t＝eq\r(\f(2h,g）可知大人和小孩所拋出的圓環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為3∶2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；速度變化率等于加速度，因?yàn)榧铀俣染鶠間，可知速度變化率之比為1∶1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；大人和小孩的水平位移相等，根據(jù)v＝eq\f(x,t)可知水平初速度之比等于2∶3，選項(xiàng)C正確；根據(jù)vy＝eq\r(2gh)可知，落地的豎直速度之比為3∶2，則根據(jù)v＝eq\r(v02＋vy2)可知落地時(shí)速度之比不等于3∶2，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10．C設(shè)斜面傾角為θ，當(dāng)小球落在斜面上時(shí)，有：tanθ＝eq\f(\f(1,2)gt2,vt)＝eq\f(gt,2v)，解得t＝eq\f(2vtanθ,g)，與速度v成正比。當(dāng)小球落在地面上，根據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2，得t＝eq\r(\f(2h,g），知運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變?？芍猼與v的關(guān)系圖線先是過原點(diǎn)的一條傾斜直線，然后是平行于橫軸的直線。故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。11．AA球做平拋運(yùn)動(dòng)，由h＝eq\f(1,2)gt12，解得運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1＝eq\r(\f(2h,g）；B物塊下滑的加速度a＝gsin45°＝eq\f(\r(2),2)g，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得eq\r(2)h＝v0t2＋eq\f(1,2)at22，根據(jù)題述，A、B同時(shí)到達(dá)地面，t1＝t2，聯(lián)立解得v0＝eq\f(\r(gh),2)＝1m/s，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。12．BD根據(jù)v－t圖線與橫軸所圍圖形的面積表示位移，可知第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)v－t圖線的斜率表示加速度，綜合分析可知，第二次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；第二次滑翔過程中在豎直方向的位移比第一次的大，又運(yùn)動(dòng)員每次滑翔過程中豎直位移與水平位移的比值相同(等于傾斜雪道與水平面夾角的正切值)，故第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大，選項(xiàng)B正確；豎直方向上的速度大小為v1時(shí)，根據(jù)v－t圖線的斜率表示加速度可知，第二次滑翔過程中在豎直方向上的加速度比第一次的小，由牛頓第二定律有mg－f＝ma，可知第二次滑翔過程中在豎直方向上所受阻力比第一次的大，選項(xiàng)D正確。13．(1)若v2＝5m/s，①欲使船在最短時(shí)間內(nèi)渡河，船頭應(yīng)朝垂直河岸方向，當(dāng)船頭垂直河岸時(shí)，如圖甲所示，合速度為傾斜方向，垂直分速度為v2＝5m/st＝eq\f(d,v2)＝eq\f(180,5)s＝36sv合＝eq\r(v12＋v22)＝eq\f(5,2)eq\r(5)m/sx1＝v合t＝90eq\r(5)m。②欲使船渡河航程最短，合速度應(yīng)沿垂直河岸方向。船頭應(yīng)朝圖乙中的v2方向。垂直河岸過河要求v水平＝0，如圖乙所示，有v2sinα＝