【學(xué)練考】2021-2022學(xué)年高一人教版物理必修2練習冊：5.習題課：運動的合成與分解-

習題課：運動的合成與分解學(xué)問點一合運動與分運動1．在學(xué)習運動的合成與分解時我們做過如圖LX1-1所示的試驗．在長約80cm、一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個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使玻璃管緊貼黑板面水平向右勻加速移動，你正對黑板面將看到紅蠟塊相對于黑板面的移動軌跡可能是圖LX1-2圖LX1-1圖LX1-22．關(guān)于互成角度的兩個初速度不為零的勻變速直線運動的合運動，下列說法正確的是()A．肯定是直線運動B．肯定是曲線運動C．可能是直線運動，也可能是曲線運動D．以上說法都不正確3．質(zhì)點在水平面內(nèi)運動，水平面內(nèi)有xOy直角坐標系，質(zhì)點的坐標(x，y)隨時間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)點的運動是()A．勻速直線運動B．勻加速直線運動C．非勻變速直線運動D．非勻變速曲線運動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A用懸索(重力可忽視不計)搶救困在湖水中的傷員B.在直升機A和傷員B以相同的水平速度勻速運動的同時，懸索將傷員吊起，在某段時間內(nèi)A、B之間距離以l＝H－t2(式中H為直升機A離地面的高度，各物理量均為國際單位制單位)的規(guī)律變化，則在這段時間內(nèi)傷員B的受力狀況和運動軌跡應(yīng)是()圖LX1-3圖LX1-4學(xué)問點二渡河問題5．游泳運動員以恒定的速率垂直河岸橫渡，當水速突然增大時，對運動員橫渡經(jīng)受的位移、時間產(chǎn)生的影響是()A．位移增加，時間增加B．位移增加，時間縮短C．位移增加，時間不變D．位移、時間均與水速無關(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．小船渡河時間可能為40sB．小船渡河時間至少需30sC．小船不行能垂直河岸正達對岸D．小船在用50s時間渡河的狀況下，到對岸時被沿河岸沖下250學(xué)問點三關(guān)聯(lián)速度問題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，當輕繩與水面的夾角為θ時，船的速度為v，此時人的拉力大小為F，則此時()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動，則從兩桿開頭相交到最終分別的過程中，兩桿交點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開頭渡河，河寬為H，河水流速為v0，劃船速度均為v，動身時兩船相距為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對岸A點，則下列推斷正確的是()圖LX1-7A．甲、乙兩船到達對岸的時間不同B．v＝2v0C．兩船可能在未到達對岸前相遇D．甲船也在A點靠岸11．如圖LX1-8所示，船從A處動身渡河，假如船頭保持沿與河岸垂直的方向勻速航行，那么動身后經(jīng)10min到達對岸C處，而C位于A的正對岸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12.5min到達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習題課：運動的合成與分解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A、B錯誤；在曲線運動中，合力指向軌跡的凹側(cè)，選項D錯誤，C正確．2．C[解析]運動的合成包括位移的合成、速度的合成以及加速度的合成．對于互成角度的兩個初速度不為0的勻變速直線運動的合運動，假如合速度的方向與合加速度的方向在一條直線上，則此時的合運動為直線運動；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動為曲線運動．3．B[解析]兩個分運動的初速度分別為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)點做勻加速直線運動，選項B正確．4．A[解析]依據(jù)在某段時間內(nèi)A、B之間距離以l＝H－t2的規(guī)律變化可以知道H－l＝t2，說明傷員在豎直方向上勻加速上升，水平方向上勻速運動，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A正確．5．C[解析]依據(jù)運動的獨立性原理，運動員橫渡過河所用的時間與水速無關(guān)，據(jù)此可以推斷：運動員橫渡的時間不會受水速的影響，即時間不變；但水速變大將導(dǎo)致運動員順水而下的位移增大，從而導(dǎo)致總的位移增大．故選項C正確．6．B[解析]船過河的最短時間與水流速度無關(guān)，當船頭垂直河岸渡河時，所用的時間最短，故最短時間tmin＝eq\f(420,4)s＝105s.7．C[解析]當船頭垂直河岸渡河時時間最短：tmin＝eq\f(d,v1)＝50s，選項A、B錯誤；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對岸，選項C正確；船以最短時間50s渡河時沿河岸的位移x＝v2tmin＝4×50m＝200m，即到對岸時被沖下200m，選項8．AC[解析]船的速度產(chǎn)生了兩個效果：一是滑輪與船間的繩縮短，二是繩繞滑輪順時針轉(zhuǎn)動，因此將船的速度進行分解如圖所示，人拉繩行走的速度v人＝vcosθ，選項A正確，B錯誤；繩對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C正確，D錯誤．9．C[解析]兩桿的交點P參與了兩個分運動：與B桿一起以速度v水平向左的勻速直線運動和沿B桿豎直向上的勻速運動，交點P的實際運動方向沿A桿斜向上，如圖所示，則交點P的速度大小為vP＝eq\f(v,cosθ)，故選項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B正確；甲、乙兩船到達對岸的時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，它們到達對岸的時間均為t＝eq\f(H,vsin60°)＝eq\f(H,\r(3)v0)＝eq\f(\r(3)H,3v0)，選項A錯誤；甲船到達對岸時，向下游移動的距離為x＝(vcos60°＋v0)t＝2v0t＝eq\f(2\r(3)H,3)，剛好等于動身時兩船的間距，所以兩船均在A點靠岸，它們不行能在未到達對岸前相遇，選項C錯誤，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