【學(xué)練考】2021-2022學(xué)年高一人教版物理必修2練習(xí)冊(cè)：5.習(xí)題課：運(yùn)動(dòng)的合成與分解-

習(xí)題課：運(yùn)動(dòng)的合成與分解學(xué)問(wèn)點(diǎn)一合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)1．在學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)的合成與分解時(shí)我們做過(guò)如圖LX1-1所示的試驗(yàn)．在長(zhǎng)約80cm、一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)用紅蠟做成的小圓柱體(小圓柱體恰能在管中勻速上浮)，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊．然后將玻璃管豎直倒置，在紅蠟塊勻速上浮的同時(shí)使玻璃管緊貼黑板面水平向右勻加速移動(dòng)，你正對(duì)黑板面將看到紅蠟塊相對(duì)于黑板面的移動(dòng)軌跡可能是圖LX1-2圖LX1-1圖LX1-22．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(shuō)法正確的是()A．肯定是直線運(yùn)動(dòng)B．肯定是曲線運(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(shuō)法都不正確3．質(zhì)點(diǎn)在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，水平面內(nèi)有xOy直角坐標(biāo)系，質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)(x，y)隨時(shí)間t變化的規(guī)律是：x＝eq\f(3,4)t＋eq\f(1,5)t2(m)，y＝eq\f(9,4)t＋eq\f(3,5)t2(m)，則質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是()A．勻速直線運(yùn)動(dòng)B．勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．非勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)4．如圖LX1-3所示，在一次救災(zāi)工作中，一架沿水平直線飛行的直升機(jī)A用懸索(重力可忽視不計(jì))搶救困在湖水中的傷員B.在直升機(jī)A和傷員B以相同的水平速度勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，懸索將傷員吊起，在某段時(shí)間內(nèi)A、B之間距離以l＝H－t2(式中H為直升機(jī)A離地面的高度，各物理量均為國(guó)際單位制單位)的規(guī)律變化，則在這段時(shí)間內(nèi)傷員B的受力狀況和運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)是()圖LX1-3圖LX1-4學(xué)問(wèn)點(diǎn)二渡河問(wèn)題5．游泳運(yùn)動(dòng)員以恒定的速率垂直河岸橫渡，當(dāng)水速突然增大時(shí)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員橫渡經(jīng)受的位移、時(shí)間產(chǎn)生的影響是()A．位移增加，時(shí)間增加B．位移增加，時(shí)間縮短C．位移增加，時(shí)間不變D．位移、時(shí)間均與水速無(wú)關(guān)6．已知河寬為420m，船在靜水中的速度為4m/s，水流速度為3A．140sB．105sC．84sD．60s7．小船在靜水中速度為3m/s，它在一條水流速度為4m/s、河寬為150A．小船渡河時(shí)間可能為40sB．小船渡河時(shí)間至少需30sC．小船不行能垂直河岸正達(dá)對(duì)岸D．小船在用50s時(shí)間渡河的狀況下，到對(duì)岸時(shí)被沿河岸沖下250學(xué)問(wèn)點(diǎn)三關(guān)聯(lián)速度問(wèn)題8．(多選)如圖LX1-5所示，人在岸上拉船，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為f，當(dāng)輕繩與水面的夾角為θ時(shí)，船的速度為v，此時(shí)人的拉力大小為F，則此時(shí)()圖LX1-5A．人拉繩行走的速度為vcosθB．人拉繩行走的速度為eq\f(v,cosθ)C．船的加速度為eq\f(Fcosθ－f,m)D．船的加速度為eq\f(F－f,m)9．如圖LX1-6所示，水平面上固定一個(gè)與水平面夾角為θ的斜桿A，另一豎直桿B以速度v水平向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則從兩桿開頭相交到最終分別的過(guò)程中，兩桿交點(diǎn)P的速度方向和大小分別為()圖LX1-6A．水平向左，大小為vB．豎直向上，大小為vtanθC．沿A桿斜向上，大小為eq\f(v,cosθ)D．沿A桿斜向上，大小為vcosθ10．(多選)甲、乙兩船在同一條河流中同時(shí)開頭渡河，河寬為H，河水流速為v0，劃船速度均為v，動(dòng)身時(shí)兩船相距為eq\f(2,3)eq\r(3)H，甲、乙兩船船頭均與河岸成60°角，如圖LX1-7所示，已知乙船恰好能垂直到達(dá)對(duì)岸A點(diǎn)，則下列推斷正確的是()圖LX1-7A．甲、乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間不同B．v＝2v0C．兩船可能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇D．甲船也在A點(diǎn)靠岸11．如圖LX1-8所示，船從A處動(dòng)身渡河，假如船頭保持沿與河岸垂直的方向勻速航行，那么動(dòng)身后經(jīng)10min到達(dá)對(duì)岸C處，而C位于A的正對(duì)岸B處下游100m處．假如保持船速不變，船頭沿與A、B連線成α角的方向勻速航行，那么經(jīng)過(guò)12.5min到達(dá)B處(1)船在靜水中的速度大??；(2)河的寬度．圖LX1-812．有一小船欲從A處渡河，如圖LX1-9所示，已知河寬為400m，其下游300m處是暗礁淺灘的危急水域，水流速度恒為5m圖LX1-9習(xí)題課：運(yùn)動(dòng)的合成與分解1．C[解析]紅蠟塊所受合力方向水平向右，與初速度方向垂直，軌跡是拋物線，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在曲線運(yùn)動(dòng)中，合力指向軌跡的凹側(cè)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，C正確．2．C[解析]運(yùn)動(dòng)的合成包括位移的合成、速度的合成以及加速度的合成．對(duì)于互成角度的兩個(gè)初速度不為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，假如合速度的方向與合加速度的方向在一條直線上，則此時(shí)的合運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)；假如合速度的方向與合加速度的方向不在一條直線上，則在這種狀況下的合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)．3．B[解析]兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初速度分別為v0x＝eq\f(3,4)m/s，v0y＝eq\f(9,4)m/s，加速度分別為ax＝eq\f(2,5)m/s2，ay＝eq\f(6,5)m/s2，合速度與x軸的夾角α滿足tanα＝eq\f(v0y,v0x)＝3，合加速度與x軸的夾角θ滿足tanθ＝eq\f(ay,ax)＝3，則α＝θ，即合加速度與合初速度同向，所以質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確．4．A[解析]依據(jù)在某段時(shí)間內(nèi)A、B之間距離以l＝H－t2的規(guī)律變化可以知道H－l＝t2，說(shuō)明傷員在豎直方向上勻加速上升，水平方向上勻速運(yùn)動(dòng)，水平方向肯定不受力，合力向上，軌跡彎向所受合力的一側(cè)，選項(xiàng)A正確．5．C[解析]依據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理，運(yùn)動(dòng)員橫渡過(guò)河所用的時(shí)間與水速無(wú)關(guān)，據(jù)此可以推斷：運(yùn)動(dòng)員橫渡的時(shí)間不會(huì)受水速的影響，即時(shí)間不變；但水速變大將導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員順?biāo)碌奈灰圃龃螅瑥亩鴮?dǎo)致總的位移增大．故選項(xiàng)C正確．6．B[解析]船過(guò)河的最短時(shí)間與水流速度無(wú)關(guān)，當(dāng)船頭垂直河岸渡河時(shí)，所用的時(shí)間最短，故最短時(shí)間tmin＝eq\f(420,4)s＝105s.7．C[解析]當(dāng)船頭垂直河岸渡河時(shí)時(shí)間最短：tmin＝eq\f(d,v1)＝50s，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由于船在靜水中的速度小于河水的流速，合速度不行能垂直河岸，小船不行能垂直河岸正達(dá)對(duì)岸，選項(xiàng)C正確；船以最短時(shí)間50s渡河時(shí)沿河岸的位移x＝v2tmin＝4×50m＝200m，即到對(duì)岸時(shí)被沖下200m，選項(xiàng)8．AC[解析]船的速度產(chǎn)生了兩個(gè)效果：一是滑輪與船間的繩縮短，二是繩繞滑輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，因此將船的速度進(jìn)行分解如圖所示，人拉繩行走的速度v人＝vcosθ，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；繩對(duì)船的拉力等于人拉繩的力，即繩的拉力大小為F，因此Fcosθ－f＝ma，得a＝eq\f(Fcosθ－f,m)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．9．C[解析]兩桿的交點(diǎn)P參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)：與B桿一起以速度v水平向左的勻速直線運(yùn)動(dòng)和沿B桿豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng)，交點(diǎn)P的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向沿A桿斜向上，如圖所示，則交點(diǎn)P的速度大小為vP＝eq\f(v,cosθ)，故選項(xiàng)C正確．10．BD[解析]乙船的合速度方向垂直河岸，兩分速度方向分別為順著水流向右和船頭所指的方向，依據(jù)矢量合成法則，有v0＝vcos60°，可求出v＝2v0，選項(xiàng)B正確；甲、乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間由河的寬度和船沿垂直河岸方向的分速度大小打算，明顯，它們到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間均為t＝eq\f(H,vsin60°)＝eq\f(H,\r(3)v0)＝eq\f(\r(3)H,3v0)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；甲船到達(dá)對(duì)岸時(shí)，向下游移動(dòng)的距離為x＝(vcos60°＋v0)t＝2v0t＝eq\f(2\r(3)H,3)，剛好等于動(dòng)身時(shí)兩船的間距，所以兩船均在A點(diǎn)靠岸，它們不行能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．11．(1)16.7m/min(2[解析]設(shè)船在靜水中的速度為v，河寬為d，則可得t1＝eq\f(d,v)v水t1＝xt2＝eq\f(d,vcosα)v水t2＝dtanα聯(lián)立解得v＝1