2017-2018学年鲁科版必修二 3.1 运动的合成与分解 作业
2018-2019学年鲁科版必修2 3.1 运动的合成与分解 作业
3.1 运动的合成与分解 作业1关于运动的合成,下列说法中正确的是( )A.合运动的速度不一定比每一个分运动的速度大B.两个匀速直线运动的合运动也一定是直线运动C.只要两个分运动是直线运动,那么合运动也一定是直线运动D.两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等解析:运动的合成与分解遵循平行四边形定则,合速度与分速度的大小关系可以通过特殊的数值分析;当分速度v 1和v 2夹角为0°时,合速度最大v 大=v 1+v 2,当v 1、v 2夹角为180°时,v 小=|v 1-v 2|,因此v 1和v 2的合速度v 的变化范围为|v 1-v 2|≤v ≤|v 1+v 2|,故A 选项正确.两个匀速直线运动合成后,合速度v 大小、方向不变,也是匀速直线运动,B 选项正确.两个直线运动若合成后v 合与a 合不在同一直线上,则为曲线运动,C 选项不正确.合运动与分运动具有等时性、独立性,D 正确.答案:ABD2互成角度α(α≠0°,α≠180°)的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动( )A.有可能是直线运动B.一定是曲线运动C.有可能是匀速运动D.一定是匀变速运动解析:如图所示,设匀速直线运动的速度为v 1,匀变速直线运动的速度为v 2,加速度为a,则合运动的速度v 等于v 1与v 2的矢量和,合运动的加速度仍为a.由于v 与a 之间有夹角(α≠0°,α≠180°),故合运动为曲线运动,选项B 正确.由于合运动的加速度a 是恒量,故合运动是匀变速运动,故选项D 正确.该题正确选项为B 、D.3竖直上抛运动,可以看作向上的匀速运动和自由落体运动的合运动,则下列论述正确的是( )A.当两个分运动的合速度为零时,物体上升到最高点B.当两个分运动的合位移为零时,物体上升到最高点C.当向上的匀速运动的速度大于向下的自由落体分运动的速度时,物体向上运动D.当物体向上的匀速运动的速度小于向下的自由落体分运动的速度时,物体一定在抛出点的下方解析:合运动是物体的实际运动,v 合=0,则物体在最高点,v 合向上,物体向上运动,反之向下运动,x 合=0,物体在抛出点,x 合<0,物体在抛出点下方.答案:AC4客轮在海中正以36 km/h 的速度匀速直线航行,一乘客以1 m/s 的速度从船头走到船尾用时1 min ,则此时间内该乘客的位移的大小是( )A .60 m B.600 mC.660 mD.540 m解析:乘客同时参与了两个运动:①以v 1=1 m/s 的速度相对于客轮的运动,位移是s 1=v 1t=60 m ;②随客轮以v 2=10 m/s 的速度匀速前行,位移是s 2=v 2t=600 m.这两个运动发生在同一直线上,且方向相反,所以其合运动的位移大小等于这两个分位移之差.答案:D5如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A 的受力情况是( )A.绳的拉力大于A 的重力B.绳的拉力等于A 的重力C.绳的拉力小于A 的重力D.拉力先大于重力,后变为小于重力 解析:由车的速度分解图(如图)可知:v a =v 1=v 车cos θ,当车匀速运动时,v 1变大,故A 物体加速上升,故拉力大于重力.答案:A6如图所示,高为h 的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶,加速度大小为a ,车厢顶部A 点处有油滴滴落到车厢地板上,车厢地板上的O 点位于A 点正下方,则油滴落在地板上的点必在O 点________(填“左”或“右”)方,离O 点距离为________.解析:本题考查物体运动合成的问题.当油滴离开车厢顶部时,油滴水平方向不受力,做匀速直线运动;油滴竖直方向受重力,做自由落体运动.两方向上的运动各自独立,互不影响.车匀减速运动,水平位移必定小于水滴,由此可以判断水滴落在O 点的左侧还是右侧,分别求得两者水平位移便可求得落点与O 点距离. 设油滴离开车厢顶部时,车速为v 0,油滴落到车厢上的时间为t ,这段时间油滴水平位移为s 1=v 0t;车的水平位移为s 2=v 0t-21at 2;因为s 1>s 2,所以油滴落在O 点右方,距O 点距离Δs=s 1-s 2=v 0t-(v 0t-21at 2)而h=21gt 2,得t=g h 2, 所以得Δs=21at 2=21a ·(g h 2)2=h g a .7如图所示物块A 以速度v 沿竖直杆匀速下滑,经细绳通过定滑轮拉动物体B 在水平方向向右运动,当细绳与水平面成夹角θ时,物体B 运动的速度为多大?解析:依据运动的分解即可求得,弄清合速度以及合速度的分解方向是关键环节. 物块A 沿杆以速度v 下滑的运动是沿绳方向的运动和以滑轮为圆心垂直于绳转动的合运动,所以将速度v 沿绳方向和垂直于绳子的方向正交分解,求得沿绳方向的速率v ′=vsin θ,即为物体B 的速度大小.8在一无风的雨天,雨滴竖直下落至地表的速度v 1=8 m/s ,一辆汽车以v 2=6 m/s 的速度匀速行驶.求车上的人看到雨滴的速度大小与方向.解析:本题中,雨滴相对于地表自由下落与相对于汽车向后的运动是两个分运动,人看到的雨滴的运动是合运动.应依据运动的合成求解.如图所示,当观察者处于汽车上时,观察到雨滴同时参与两个分运动一是竖直下落运动,二是朝向汽车的运动.此运动的速度v 2′与v 2大小相等、方向相反,所以雨滴相对汽车的速度v 为v1、v 2′的合速度. v=22222168+='+v v m/s=10 m/s 设v 与竖直方向的夹角为α.则tan α=4312='v v ,所以α≈37°. 即雨滴的速度与竖直方向夹角为37°偏向后.9如图所示,a 图表示某物体在x 轴方向上分速度的vt 图象,b 图表示该物体在y 轴上分速度的图象.求(1)物体在t=0时的速度;(2)t=8 s 时物体的速度;(3)t=4 s 时物体的位移.解析:物理问题可以用文字说明加以描述,可以用数学表达式表示,也可以用图象加以描述,本题即由图象表示物体在二维空间的运动情况,要求学生读懂并准确地理解图象,以解决问题.根据图象可以知道,物体在x 方向上以3 m/s 的速度做匀速直线运动,在y 方向上做初速度为0、加速度为0.5 m/s 2的匀加速直线运动,合运动是曲线运动.(1)在t=0时刻,物体的速度v=2020y x v v +=3 m/s.(2)在t=8 s 时刻,物体的x 方向速度为3 m/s ,物体的y 方向速度为4 m/s ,所以物体的速度为v=22y x v v +=5 m/s.(3)在4 s 的时间内物体在x 方向发生的位移为x=12 m ,物体在y 方向发生的位移为y=21at 2=4 m ,所以4 s 内物体发生的位移为s=10422=+y x m.10玻璃板生产线上宽9 m 的成型玻璃板以34 m/s 的速度连续不断地向前运动,在切割工序处,金刚钻的割刀速度为8 m/s ,为了使割下的玻璃都成规定尺寸的矩形,金刚钻的割刀轨道应如何控制?切割一次的时间是多长?解析: 为了使割下的玻璃都成规定尺寸的矩形,金刚钻割刀应相对于玻璃板的边垂直切割,即金刚钻的割刀速度沿玻璃板运动方向的分速度应与玻璃板的运动速度相等.设金刚钻的割刀速度与玻璃板运动方向成α角,以v 1、v 2分别表示玻璃板的速度和金刚钻的割刀速度,则须v 2cos α=v 1故α=arccos 21v v =arccos 834=arccos 23=30° 切割一次的时间t=︒=30sin 89sin 2αv d s=2.25 s 金刚钻的割刀速度与玻璃板运动方向成30°角,切割一次的时间为2.25 s. 11如图所示,货车正在以a 1=0.1 m/s 2的加速度启动.同时,一只壁虎以v 2= 0.2 m/s 的速度在货车壁上向上匀速爬行.试求:(1)经过2 s 时,地面上的人看到壁虎的速度大小和方向;(2)经过2 s 的时间壁虎相对于地发生的位移;(3)壁虎做直线运动还是曲线运动?解析:在地面上人看,壁虎随车的匀加速运动与壁虎在车壁上的匀速爬行是两个分运动,我们可以通过速度合成与位移合成求解壁虎的速度大小和方向以及壁虎相对于地发生的位移.同时,分别依据运动规律写出两个分运动的表达式,消取时间参数,求得壁虎运动方程即可判断壁虎做直线运动还是曲线运动.(1)壁虎同时参入了相对于车向上的匀速运动和随车一起向左的匀加速直线运动.经过 2 s 时,壁虎向上运动的速度v y =v 2=0.2 m/s ,随车运动的速度v x =v 1=a 1t=0.2 m/s,如图甲所示,壁虎运动的合速度在t=2 s 末,大小为v=22222.02.0+=+y x v v m/s=22.0 m/s,tan α=2.02.0=x y v v =1,壁虎速度方向在该时刻与水平方向成45°角.甲 乙 丙(2)如图乙,在汽车启动后2 s 这段时间内,壁虎的水平位移x=21at 2=0.2 m,竖直位移y=v y t=0.4 m ,壁虎相对地面发生的位移s=22y x +=0.45 m ,与水平方向所成的角θ=arctan2.(3)由上面分析知x=21at 2=0.05t 2,y=0.2t,消去时间t ,得x=1.25y 2,是一条如图丙所示的抛物线,所以壁虎做曲线运动,或者用初速度与加速度方向垂直的关系,也可以判断出壁虎的运动轨迹是曲线.12某河水流速为5 m/s ,一小船对静水的速度大小是4 m/s ,要渡过此河,船头垂直河岸行驶,已知河宽为120 m ,试分析计算:(1)小船能否垂直渡河直达正对岸?(2)船需多少时间才能到达对岸?(3)此船登上对岸的地点离出发点的距离是多少?(4)若船行至河正中间时,河水流速增加到8 m/s,求船渡河需要多少时间?登岸地点如何改变?解析:分清分运动与合运动,然后依据运动的合成与分解知识求解.(1)因为船的实际速度方向斜向下游,小船不能垂直渡河直达正对岸.(2)研究在垂直河岸方向上的分运动.所求时间t=s 1/v 1=120/4 s=30 s.(3)所求的是合位移s=22212221)()(t v t v s s +=+.(4)因为河水流速平行于河岸,其值变大并不影响在垂直河岸方向上的运动,所以渡河时间不变,仍是30 s.但河水流速的增大,使小船到达对岸的位移和沿水流方向的位移增大,导致登岸地点顺流下移.。
高中物理鲁科版必修2练习:第3章第1节 运动的合成与分解 课下作业 含解析
B.合运动加速度不可能与分运动加速度相等C.合运动与分运动没有关系,但合运动与分运动的时间相等D.合运动的轨迹与分运动的轨迹可能重合解析:根据平行四边形定则,作出两个互成角度的分速度的平行四边形,对角线代表合速度,这样的平行四边形有三种:对角线可以与邻边长度相等,也可以比邻边长,还可以比邻边短,故A错;同理,由加速度的平行四边形知,B也错;合运动与分运动具有等效性、等时性等关系,故C错;如果两个共线的直线运动合成,轨迹可以重合,故D对。
答案:D2.如图1所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩。
在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体B向上吊起,A、B之间的距离以d=H-2t2(SI)(SI表示国际单位制,式中H为吊臂离地面的高度)规律变化,图1则物体B做( )A.速度大小减小的曲线运动B.速度大小恒定的曲线运动C.加速度大小、方向均不变的曲线运动D.加速度大小、方向均变化的曲线运动解析:物体B在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上由d=H -2t2得出物体B做匀变速直线运动。
物体B的实际运动是这两个分运动的合运动。
对速度和加速度进行合成可知,加速度恒定且与合速度不共线,故C正确。
答案:C3.关于运动的性质,下列说法中正确的是( )A.变速运动一定是曲线运动B.曲线运动一定是匀加速运动C.曲线运动一定是变速运动D.物体的加速度和速度大小均不变的运动一定是直线运动解析:变速运动可以是直线运动,故选项A错误;曲线运动可能速度大小和加速度大小均不变,但方向不断改变,故选项B、D错误;曲线运动的速度方向不断变化,故一定是变速运动,选项C正确。
答案:C4.如图2所示,一名92岁的南非妇女从距地面大约2 700米的飞机上,与跳伞教练绑在一起跳下,成为南非已知的年龄最大的高空跳伞者。
假设没有风的时候,落到地面所用的时间为t,而实际上在下落过程中受到了水平方向的风的影响,则实际下落所用时间( ) 图2 A.仍为t B.大于tC.小于t D.无法确定解析:落地时间由竖直高度决定,而水平方向的风不影响竖直方向的运动,故选A。
2017-2018学年鲁科版必修2 3.1 运动的合成与分解 作业
第1节运动的合成与分解作业学校:_________ 班级:________ 学生:_________ 1.对于两个分运动的合运动,下列说法正确的是( )A.合运动的速度大小等于两分运动速度大小之和B.合运动的速度一定大于某一个分运动的速度C.合运动的方向就是物体实际运动的方向D.由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小2.如图3-1-1所示,竖直放置且两端封闭的玻璃管内注满清水,水中放一个用红蜡做成的圆柱体,玻璃管倒置时圆柱体能匀速运动.已知圆柱体实际运动的速度是5 cm/s,θ=30°,则玻璃管水平运动的速度约是( )A.5 cm/s B.4.33 cm/sC.2.5 cm/s D.无法确定3.(多选)关于运动的合成,下列说法中正确的是( )A.两个直线运动的合运动,一定是直线运动B.两个直线运动的合运动,可能是曲线运动C.两个互成角度的匀速直线运动的合运动,一定是匀速直线运动D.(多选)两个互成角度的匀加速直线运动的合运动,一定是匀加速直线运动4.两个互相垂直的匀变速直线运动,初速度分别为v1和v2,加速度分别为a1和a2,它们的合运动轨迹( )A.如果v1=v2=0,那么轨迹一定是直线B.如果v1≠0,v2≠0,那么轨迹一定是曲线C.如果a1=a2,那么轨迹一定是直线D.如果a1a2=v1v2,那么轨迹一定是直线5.如图甲所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中,正确的有( )A.笔尖留下的痕迹可以是一条如图乙所示的抛物线B.笔尖留下的痕迹可以是一条倾斜的直线C.在运动过程中,笔尖运动的速度方向始终保持不变D.在运动过程中,笔尖运动的加速度方向始终保持不变6.雨点正在以4 m/s的速度竖直下落,忽然一阵风以3 m/s的速度水平吹,雨中撑伞正在行走的人,为使雨点尽量不落在身上,手中伞杆应与竖直方向所成夹角为 ( )A.30° B.37° C.45° D.0°7.(多选)下列图中实线为河岸,河水的流动方向如图中v的箭头所示,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线.则其中可能正确的是( )8.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,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9. 用跨过定滑轮的绳把湖中小船向右拉到靠近岸的过程中,如图所示,如果绳子的速度保持v不变,则小船的速度( )A.不变B.逐渐增大C .逐渐减小D .先增大后减小10. 小船在200 m 宽的河中横渡,水流速度是2 m/s ,小船在静水中的航速是4 m/s.求:(1)要使小船渡河耗时最少,应如何航行?(2)要使小船航程最短,应如何航行?答案:1.C [根据平行四边形定则,邻边表示两个分运动,合运动的大小和方向可由对角线表示,由几何关系知,两邻边和对角线的长短关系因两邻边的夹角不同而不同,当两邻边长短不变,而夹角改变时,对角线的长短也将发生改变,即合速度也将变化,故A 、B 、D 错,C 正确.]2.B [将实际速度v 分解如图,则玻璃管的水平速度v x =v cos θ=5cos 30°cm/s =5×32cm/s≈4.33 cm/s ,B 正确.] 3.BC [两个匀速直线运动的合成,就是其速度的合成,其合速度是确定的,等于两个分速度的矢量和,加速度为零,即合力为零,故合运动一定是匀速直线运动,C 对;两个分运动的合加速度方向与合速度方向不一定在同一直线上时,即有可能做曲线运动,也有可能做直线运动,不是“一定”,而是“可能”,故A 、D 错,B 对.]4.AD [判断合运动是直线还是曲线,要看合初速度方向与合加速度方向是否共线.]5.D [由题可知,铅笔尖既随三角板向右做匀速运动,又沿三角板直角边向上做匀加速直线运动,其运动轨迹是向上弯曲的抛物线,故A 、B 错误;在运动过程中,笔尖运动的速度方向是轨迹的切线方向,时刻在变化,故C 错误;笔尖水平方向的加速度为零,竖直方向加速度的方向竖直向上,则根据运动的合成规律可知,笔尖运动的加速度方向始终竖直向上,保持不变,故D 正确.]6.B [雨点同时参与两个方向的分运动,一是竖直向下的匀速直线运动,二是沿水平方向的匀速直线运动,其合速度方向与竖直方向的夹角为θ,tan θ=v x v y =34,所以θ=37°,为使雨点尽量不落在身上,应使伞面与雨点速度方向垂直,伞杆与雨点的速度方向平行,所以,伞杆与竖直方向应成37°夹角,B 对.]7.AB [船头垂直于河岸,根据平行四边形定则知,合速度的方向偏向下游,故A 正确,C 错误;当船头偏上游时,若船静水中速度与水流速度的合速度垂直河岸,会出现这种轨迹,故B 正确;船头的指向为静水速度的方向,静水速度的方向与水流速度的合速度的方向,应偏向下游,故D 错误.]8. A [橡皮参与了两个分运动,一个是沿水平方向与铅笔速度相同的匀速直线运动,另一个是沿竖直方向与铅笔移动速度大小相等的匀速直线运动,这两个直线运动的合运动是斜向上的匀速直线运动,故选项A 正确.]9. B[小船的运动为实际运动,故把小船的运动分解到沿绳子方向和垂直于绳子的方向.小船运动过程中保持绳子速度大小不变、两个分运动方向始终垂直、合运动方向不变、绳子与水平方向夹角逐渐增大.如图所示(用三角形定则),由几何知识可以判断小船的速度逐渐增大,故B 正确,A 、C 、D 错误.]10. (1)船头正对河岸航行耗时最少,最短时间为50 s.(2)船头偏向上游,与河岸成60°角,最短航程为200 m.解析 (1)如图甲所示,船头始终正对河对岸航行时耗时最少,即最短时间t min =d v 船=2004s =50 s.(2)如图乙所示,航程最短为河宽d ,即应使v 合的方向垂直于河对岸,故船头应偏向上游,与河岸成α角,有cos α=v 水v 船=24=12,解得α=60°.。
鲁科版物理必修二3.1运动的合成与分解
最短位移s短=d/cos,过河时间t=
d v船 cos
。
图3-1-5
注意:①求渡河的最短位移时,要先弄清v船与v水的大小关系,不 要盲目地认为最短渡河位移等于河岸的宽度。 ②渡河时间与水流速度大小无关,只要船头与河岸垂直,则渡河时 间就最短。
【例2】小船在200 m宽的河中横渡,水流速度为2 m/s,船在静水中的航 速是4 m/s,求: (1)当小船的船头始终正对对岸时,它将在何时、何处到达对岸? (2)要使小船到达正对岸,应如何行驶?历时多长?
图3-1-1
实验结果表明小球在竖直方向的运动并不影响它在水平方向上的运动。 实验要点提示: ①安装弧形轨道时,务必使槽口水平,从而让小球能被水平抛出。检查槽口是否水平, 可以将小球静置于轨道的末端,若小球能随意平衡,则说明槽口已水平。 ②两个水平轨道的出口应在同一竖直线上。 ③为使两个小球能有相同的初速度,注意应使两个电磁铁离槽口高度相同。 ④桌面应比较光滑平整,使得小球在桌面上能做匀速直线运动。
图3-1-10
在进行运动的合成与分解时要注意 哪些事项?
【我的见解】
运动的合成与分解是一种互逆运算,通常指描述运动 的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解,都遵从 平行四边形定则。 (1)在运动的分解时,应注意各分运动的实际物理意义, 绝不能脱离实际,凭主观臆想画平行四边形。在实际问题 中,运动的分解具有唯一性。 (2)在讨论运动合成与分解的问题时,始终明确合运动 与组成它的各个分运动是在同一个时间内完成的,即具有 等时性,它们之间存在先后的问题,保持着严格的对应关 系。
2 一条河宽100 m,水流速度为2 m/s,一条 船要从岸边A点渡河,船头所指方向与水流 方向成60°角,已知船在静水中的速度为3 m/s,求: (1)船渡河的时间; (2)船到达对岸的位置。
物理鲁科版 必修2 3.1 运动的合成与分解 (同步练习)
3.1 运动的合成与分解 同步练习一、选择题1、如右上图6-2-5所示,河水流速为v 一定,船在静水中的速度为v ',若船从A 点出发船头分别朝AB 、AC 方向划行到达对岸,已知划行方向与河的垂线方向夹角相等,两次的划行时间分别为、,则有:( ) A .> B .< C .= D .无法确定2、.半径为R 的大圆盘以角速度ω旋转,如下图6-2-6所示,有人站在盘边的P 点上随盘转动,他想用枪击中盘中心的目标O,若子弹离开枪口的速度为V 0,不计空气阻力,则:( )A. 枪应向PO 的左方偏过θ角射击,而;B. 枪应瞄准目标O 射击.C. 枪应向PO 的右方偏过θ角射击,而0cos RV ωθ=;D. 枪应向PO 的左方偏过θ角射击,而 0tan RV ωθ=6-2-63、对于两个分运动的合运动,下列说法正确的是:( ) A 、合运动速度的大小一定大于两个分速度的大小 B 、合运动速度的大小一定大于某一个分速度的大小 C 、合速度的方向就是物体实际运动的方向D 、由两个分速度的大小就可以确定合运动速度的大小一定 4、船在静水中速度为水流速度为,<。
河宽为d 。
,当船头垂直向对岸航行时,则:( )A .实际航程最短B .当船速不变,水流速度增大时过河时间不变C .过河时间最短D .当船速不变,水流速度增大时,过河时间变长 5、河边有M 、N 两个码头,一艘轮船的航行速度恒为v 1,水流速度恒为v 2,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v 2越小,往返一次的时间越短D.若v 2越小,往返一次的时间越长6、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,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图6-2-7中的:( )A.直线P B .曲线Q C .曲线R D .无法确定 6-2-7二、填空题7、某人横渡一条河流,船划行速度和水流速度一定,此人过河最短时间为T 1;若此人用最短的位移过河,则需时间为T 2,若船速大于水速,则船速与水速之比为________8、如图6-2-8(图3)所示,A、B以相同的速率v下降,C以速率v x上升,绳与竖直方向夹角α已知,则v x=_____v6-2-89、一条河宽为d ,河水流速为v1小船在静水中的速度为v2,要使小船在过河中航行的路程最短,若v1〈v2s=__________;若v1〉v2s=____________三、计算题10、一人以4m/s的速度骑自行车向东行驶,感觉风是从正南吹来,当他以4√3m/s 的速度骑行时,感觉风是从西边吹来,则实际风速和风向如何?11、船在400米宽的河中横渡,河水流速是4m/s,船在静水中的航速是2m/s,试求:(1)要使船到达对岸的时间最短,船头应指向何处?最短时间是多少?(2)要使船航程最短,船头应指向何处?最短航程为多少★12、在光滑的水平面内,一质量m=1 kg的质点以速度v0=10 m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5 N作用,直线OA与x轴成37°角,如图6-2-9所示,求:(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标;(2)质点经过P点时的速度?6-2-9【参考答案】1、C2、A3、C4、C5、AC6、B7、V 1:V 2= T 2、V x =v/ COS α 9 、S=d S=dV 1/V 2 10、V=8m/s 方向向北偏动30° 11、(1)船头垂直指向河岸 t=200s (2)船头指向上游300,最小位移为800m 12、(1)t=5s P (50 62. 5)(2)方向为与X 轴正方向成arctan -12.5。
高一物理鲁科版2第3章第1节运动的合成与分解知能演练含解析
一、必做题1.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解析:选BCD。
合运动的速度可能大于、等于或小于每一个分运动的速度,A错误;合运动与分运动具有等时性,B正确;合运动的速度、位移分别等于分运动的速度、位移的矢量和,C、D正确.2.小船在静水中的速度为v,现小船要渡过一条河流,渡河时小船垂直对岸划行.若小船划行至河中间时,河水流速忽然增大,则渡河时间与预定时间相比,将()A.增加B.不变C.缩短D.无法确定解析:选B。
船在流水中的运动,可以认为是船在静水中运动和水流运动的合成,由分运动独立性知,二者互不干涉.过河时间仅取决于河宽和船在静水中的速度,因此当水流速度增大时,过河时间不会发生变化.故选B。
3.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,下列说法中正确的是( )A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上说法都不对解析:选C.两个分运动的初速度合成、加速度合成如图所示,其中v1、v2分别为两个分运动的初速度,a1、a2分别为两个分运动对应的加速度,a、v分别为两个分运动的合加速度和合初速度.当a与v的方向共线时,物体做直线运动;当a与v的方向不共线时,物体做曲线运动.由于题目没有给出两个分运动的加速度和初速度的具体数值及方向,因此以上两种情况均有可能,故A、B、D错误,C正确.4。
(2014·济南高一期中)如图所示,水平面上的小车向左运动,系在车后缘的轻绳绕过定滑轮,拉着质量为m的物体上升.若小车以v1的速度做匀速直线运动,当车后的轻绳与水平方向的夹角为θ时,物体的速度为v2,轻绳对物体的拉力为T,则下列关系式正确的是()A.v2=v1B.v2=错误!C.T=mg D.T>mg解析:选D。
鲁科版高中物理必修二:3.1《运动的合成与分解》每课一练B.docx
高中物理学习材料桑水制作3.1《运动的合成与分解》每课一练一、选择题1.关于物体做曲线运动,下列说法正确的是( ) A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下有可能做曲线运动C.做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向不在同一条直线上D.物体在变力作用下不可能做直线运动[答案] BC[解析] 平抛运动是物体在恒力作用下的曲线运动,匀速圆周运动是物体在变力作用下的曲线运动.2.(2010·山东省日照市统测)如图所示,在高空中有四个小球,在同一位置同时以速率v向上、向下、向左、向右被射出,不考虑空气阻力,经过1s后四个小球在空中的位置构成的图形正确的是( )[答案] A[解析] 不考虑空气阻力,四个小球中有两个做平抛运动,其余两个分别做竖直上抛运动和竖直下抛运动,它们的加速度相同,所以它们的相对运动是分别沿水平方向和竖直方向向外做速度相同的匀速直线运动,在空中的位置构成的图形是正方形,所以选项A正确.3.(2009·山东枣庄高三检测)在学习运动的合成与分解时我们做过如图所示的实验.在长约80cm~100cm一端封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浮),将玻璃管的开口端用胶塞塞紧.然后将玻璃管竖直倒置,在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面在水平方向上匀加速移动,你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是下列选项中的( )[答案] C[解析] 由于红蜡块匀速上浮,物体在竖直方向做匀速直线运动,而在红蜡块匀速上浮的同时,使玻璃管紧贴黑板面在水平方向上匀加速移动,则水平方向上速度越来越大,合速度方向应逐渐向下偏,红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是图C.4.光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O,v与x轴正方向成α角(如图),与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力F x和沿y轴正方向的恒力F y,则( )A.因为有F x,质点一定做曲线运动B.如果F y>F x,质点向y轴一侧做曲线运动C.质点不可能做直线运动D.如果F x>F y cotα,质点向x轴一侧做曲线运动[答案] D[解析] 若F y=F x tanα,则F x和F y的合力F与v在同一直线上,此时物体做直线运动.若F x>F y cotα,则F x、F y的合力F与x轴正方向的夹角β<α,则物体向x轴一侧做曲线运动,故正确选项为D.5.在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人.假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v1,摩托艇在静水中的速度为v2,战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d.若战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O点的距离为( )A.dv2v22-v21B.0C.dv1v2D.dv2v1[答案] C[解析] 依题意画出物理情景示意图,若要在最短时间内靠岸,则必须要求摩托艇相对于水的速度v2的方向垂直于河岸,由于同时参与水的运动,摩托艇将相对河岸沿合速度v 的方向运动,在B点登陆.由图示几何关系可以看出,速度三角形与位移三角形相似,故有v1 v2=sd,s=v1v2d.可见该题的正确选项为C.6.如图所示,一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动,当物体从M点运动到N点时,其速度方向恰好改变了90°,则物体在M点到N点运动过程中,物体的速度将( )A.不断扩大B.不断减小C.先增大后减小D.先减小后增大[答案] D[解析] 要判断物体速度的变化,就首先判断所受合外力与速度方向的夹角,夹锐角时速度增大,夹钝角时速度减小,夹直角时速度大小不变.由曲线运动的轨迹夹在合外力与速度方向之间,对M、N点进行分析,在M点恒力可能为如图甲,在N点可能为如图乙.综合分析知,恒力F只可能为如图丙,所以开始时恒力与速度夹钝角,后来夹锐角,速度先减小后增大,选D.7.如图所示,套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连.由于B的质量较大,故在释放B后,A将沿杆上升,当A环上升至定滑轮的连线处于水平位置时,其上升速度v1≠0,若这时B的速度为v2,则( )A.v2=v1B.v2>v1C.v2≠0 D.v2=0[答案] D[解析] 环上升过程其速度v1可分解为两个分速度v∥和v⊥,如图所示,v∥=v2=v1·cos θ,当θ=90°时,cosθ=0,v∥=v2=0.8.(2009·江苏省青口一中模拟)如图所示,质量为m的长方体物块放在水平放置的钢板C上,物块与钢板间的动摩擦因数为μ,由于光滑固定导槽A、B的控制,该物块只能沿水平导槽运动.现使钢板以速度v1向右匀速运动,同时用水平力F拉动物块使其以速度v2(v2的方向与v1的方向垂直,沿y轴正方向)沿槽匀速运动,以下说法中正确的是( )A.若拉力F的方向在第Ⅰ象限,则其大小一定大于μmgB.若拉力F的方向在第Ⅱ象限,则其大小可能小于μmgC.若拉力F的方向沿y轴正方向,则此时F有最小值,其值为μmgv1v21+v22D.若拉力F的方向沿y轴正方向,则此时F有最小值,其值为μmgv2v21+v22[答案] BD[解析] 本题考查了速度合成的问题,物体相对钢板运动如图所示,摩擦力沿着合速度的反方向,若拉力F的方向在第Ⅱ象限沿着适当的角度拉物块,则可以小于μmg,B正确;若拉力F的方向沿y轴正方向,要使物块沿槽匀速运动,则其大小等于摩擦力沿y轴负方向分力的大小,其值为μmgv2v21+v22,D正确.二、非选择题9.如图所示,A、B两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端,当A物体以速度v 向左运动时,系A,B的绳分别与水平方向成α、β角,此时B物体的速度大小为________,方向________.[答案] cos αcos βv 水平向右 [解析] 根据A ,B 两物体的运动情况,将两物体此时的速度v 和v B 分别分解为两个分速度v 1(沿绳的分量)和v 2(垂直绳的分量)以及vB 1(沿绳的分量)和vB 2(垂直绳的分量),如图,由于两物体沿绳的速度分量相等,v 1=vB 1,v cos α=v B cos β.则B 物体的速度方向水平向右,其大小为v B =cos αcos βv10.2008年我国四川汶川发生了大地震,我部队快速反应进行了及时救援.最快速的救援效果之一,如图所示,飞机常常一边收拢缆绳提升被救者,将他接进机舱,一边沿着水平方向飞向安全地带.(1)从运动合成的观点来看,在此情景中被救者同时参与了哪两个运动?(2)被救者的哪个运动是合运动,哪个运动是分运动?(3)如果已知飞机飞行的速度为v 1,收拢缆绳的速度为v 2,那么被救者的实际运动速度是多大?[答案] (1)略 (2)略 (3)v 21+v 22[解析] 飞机一边在收拢缆绳,一边在水平方向上飞行,因此被救者的运动可以分解为两个分运动,一个是竖直方向的运动,另一个是水平方向的运动,伤员斜向上的运动是他的实际运动.因为被救者的两个分运动是互相垂直的,所以伤员的实际速度是v =v 21+v 22.11.如图所示,点光源S 到平面镜M 的距离为d .光屏AB 与平面镜的初始位置平行.当平面镜M 绕垂直于纸面过中心O 的转轴以ω的角速度逆时针匀速转过30°时,垂直射向平面镜的光线SO 在光屏上的光斑P 的即时速度大小为多大?[答案] 8ωd[解析] 当平面镜转过30°角时,反射光线转过60°角,反射光线转动的角速度为平面镜转动角速度的2倍,即为2ω.将P 点速度沿OP 方向和垂直于OP 的方向进行分解,可得:v cos60°=2ω·OP =4ωd ,所以v =8ωd .12.一人一猴在玩杂技.如图所示,直杆AB 长12m ,猴子在直杆上由A 向B 匀速向上爬,同时人用鼻子顶着直杆水平匀速移动.已知在10s 内猴子由A 运动到B ,而人也由甲位置运动到了乙位置.已知x =90m ,求:(1)猴子对地的位移.(2)猴子对人的速度,猴子对地的速度.(3)若猴子从静止开始匀加速上爬,其它条件不变,试在上图中画出猴子运动的轨迹.[答案] (1)90.8m (2)1.2m/s 9.08m/s (3)见解析图 [解析] (1)s =r 2+l 2=902+122m ≈90.8m(2)v 猴人=l t =12m 10s=1.2m/s v 猴地=s t =90.8m 10s=9.08m/s (3)如图所示:13.(2009·泰州市第二学期期初联考)如图所示,质量m =2.0kg 的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.05,已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为⎩⎪⎨⎪⎧x =3.0t (m)y =0.2t 2(m),g =10m/s 2.根据以上条件,求:(1)t =10s 时刻物体的位置坐标;(2)t =10s 时刻物体的速度和加速度的大小和方向;(3)t =10s 时刻水平外力的大小.[答案] (1)(30,20)(2)5.0m/s 方向与x 轴正方向夹角arctan 430.4m/s 2,沿y 轴正方向 (3)1.7N[解析] (1)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为⎩⎪⎨⎪⎧ x =3.0t (m)y =0.2t 2(m),代入时间t =10s ,可得:x =3.0t =3.0×10m =30my =0.2t 2=0.2×102m =20m.即t =10s 时刻物体的位置坐标为(30,20).(2)由物体运动过程中的坐标与时间的关系为⎩⎪⎨⎪⎧x =3.0t (m)y =0.2t 2(m),比较物体在两个方向的运动学公式:⎩⎪⎨⎪⎧ x =v 0t y =12at 2可求得:v 0=3.0m/sa =0.4m/s 2,当t =10s 时,v y =at =0.4×10m/s =4.0m/sv =v 20+v 2y =3.02+4.02m/s =5.0m/s , 方向与x 轴正方向夹角为arctan 43(或满足tan α=43;或53°)在x 轴方向物体做匀速运动,在y 轴方向物体做匀加速运动.a =0.4m/s 2,沿y 轴正方向.(3)如图所示,因为摩擦力方向与物体运动方向相反,外力与摩擦力的合力使物体加速.F f =μmg =0.05×2×10N =1.0NFf x =F f ×0.6=0.6N ,Ff y =F f ×0.8=0.8N ,根据牛顿运动定律:F x -Ff x =0,解出F x =0.6NF y -Ff y =ma ,解出F y =0.8N +2×0.4N =1.6NF =F 2x +F 2y =0.62+1.62N = 2.92N =1.7N.。
高中物理3.1运动的合成与分解校本作业2鲁科版必修2
运动的合成与分解1.(多选)下列说法中正确的是( )ADA.两个匀速直线运动合运动的轨迹必是直线B.两个匀变速直线运动合运动的轨迹必是直线C.一个匀变速直线运动和一个匀速直线运动的合运动的轨迹必然是曲线D.几个初速度为零的匀变速直线运动的合运动的轨迹必然是直线2.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).将玻璃管的开口端用胶塞塞紧(图甲).现将玻璃管倒置(图乙),在软木塞上升的同时,将玻璃管水平向右加速移动,观察软木塞的运动,将会看到它斜向右上方运动,通过一段时间,玻璃管移至图丙中虚线所示的位置,软木塞恰好运动到玻璃管的顶端.在下面四个图中,能正确反映软木塞运动轨迹的是( )C3 、如图所示,两个相同的正方形铁丝框,其对角线在同一条直线上,并沿对角线别离以v 和2v 向两边运动,则两框交点的运动速度为:BA 、2/23vB 、2/10vC 、2/6vD 、2/2v4.(多选)质量为2kg 的质点在xy 平面上做曲线运动,在x 方向的速度图象和y 方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是( )ABA .质点的初速度为5m/sB .质点所受的合外力为3NC .质点初速度的方向与合外力方向垂直D .2s 末质点速度大小为6m/s5.一人游泳渡河以垂直河岸不变的速度(相对水)向对岸游去,河水流动速度恒定.下列说法中正确的是 ( )DA .河水流动速度对人渡河无任何影响B .游泳渡河的线路与河岸垂直C .由于河水流动的影响,人抵达对岸的时间与静水中不同D .由于河水流动的影响,人抵达对岸的位置,向下游方向偏移6.一小船在静水中的速度是3m/s ,一条河宽60m ,河水的速度为4m/s 。
下列说法正确的是( )CA.小船在这条河中运动的最大速度是s m /5;B.小船在这条河中运动的最小速度是s m /3;C.小船渡过这条河的最短时间是s 20;D.小船渡过这条河的最小距离是m 60。
高中物理3.1运动的合成与分解校本作业1鲁科版必修2
运动的合成与分解1.一个物体受到多个力作用做匀速直线运动,若在物体运动进程中撤掉一个力,而其它几个力维持不变,则物体( )DA.必然做直线运动 B.必然做曲线运动C.必然做匀速圆周运动 D.可能做曲线运动,也可能做直线运动2.(多选)下列说法正确的是( )ACA .物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动B .物体在变力作用下必然是做曲线运动C .物体做曲线运动,沿垂直速度方向的分力必然不为零D .两个直线运动的合运动必然是直线运动3.一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内 ( )BA .速度必然在不断地改变,加速度也必然不断地改变B .速度必然在不断地改变,加速度可以不变C .速度可以不变,加速度必然不断地改变D .速度可以不变,加速度也可以不变4.对证点运动来讲,以下说法中正确的是( )AA .加速度恒定的运动可能是曲线运动B .运动轨迹对任何观察者来讲都是不变的C .当质点的加速度逐渐减小时,其速度必然逐渐减小D .作用在质点上的所有力消失后,质点运动的速度将不断减小5.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,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的( )BA.直线P B .曲线QC .曲线RD .无法肯定6.我国“嫦娥一号”探月卫星通过无数人的协作和尽力,终于在2007年10月24日晚6点多发射升空。
如图所示,“嫦娥一号”探月卫星在由地球会向月球时,沿曲线从M 点向N 点飞行的进程中,速度逐渐减小。
在此进程中探月卫星所受合力方向可能的是 ( )C7.一个物体的运动由水平的匀加速度a 1=4m/s 2和竖直的匀加速度a 2=3m/s 2两个分运动组成,关于这个物体的运动加速度说法正确的是( )BA .加速度的数值在1-7m/s 2之间B .加速度的值为5m/s 2C .加速度数值为7m/s 2D .加速度数值为lm/s 2A B C D8.质量m=4 kg的质点静止在滑腻水平面上的直角坐标系的原点O处,先用沿+x轴方向的力F1=8 N作用了2 s,然后撤去F1;再用沿+y轴方向的力F2=24 N作用了1 s,则质点在这3 s内的轨迹为( )C9.飞机离地面起飞时,它的水平分速度为200米/秒,竖直分速度为150米/秒,飞机离地面起飞时速度的大小为__________米/秒.25010.•某人站在匀速运行的自动扶梯上,经历时间t1恰好抵达楼上,若自动扶梯停止运行而人沿扶梯上行,则需要经历时间t2才抵达楼上.此刻使自动扶梯正常运行,同时人也维持原来的步伐沿扶梯上行,则抵达楼上所历时间是_______________他t1t2/(t1+t2)11.(多选)一条船沿垂直于河岸的方向航行,它在静止水中航行速度大小必然,当船行驶到河中心时,河水流速突然增大,则关于该船下列说法正确的是()BCDA.渡河时间增大 B.抵达对岸时的速度增大C.渡河通过的路程增大 D.渡河通过的路程比位移大12.小船在静水中的速度为4m/s,它在一条流速为3m/s、河宽为120m的河流中渡河,则()DA.小船过河最短时间为24sB.小船若在30s的时间内渡河,则必然是抵达正对岸C.小船若以最短距离渡河,所用的时间为30sD.小船维持船头与河岸垂直方向行驶, 30s就可以够抵达对岸13.当船速大于水速时,下列关于渡船的说法中正确的是( )BA.船头方向斜向上游,渡河时间最短B.船头方向垂直河岸,渡河时间最短C.当水速变大时,渡河的最短时间变长D.当水速变大时,渡河的最短时间变短14.民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驶的马背上,弯弓放箭射击侧向的固定目标。
鲁科版高中物理必修二高一每课一练3.1运动的合成和分解1.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理3.1《运动的合成和分解》每课一练1.一人游泳渡河以垂直河岸不变的速度(相对水)向对岸游去,河水流动速度恒定.下列说法中正确的是 ( )A,河水流动速度对人渡河无任何影响B.游泳渡河的路线与河岸垂直C.由于河水的流动的影响,人到达对岸的时间与静水中不同D.由于河水的流动影响,人到达对岸的位置,向下游方向偏移2,如图5-2-1所示,某船在河中向东匀速直线航行,船上的人正相对于船以0.4m/s的速度匀速地竖直向上升起一面旗帜,当他用20s升旗完毕时,船行驶了9m,那么旗相对于岸的速度大小是多少?3.飞机以恒定的速度俯冲飞行,已知方向与水平面夹角为300,水平分速度的大小为200km/h.求:(1)飞机的飞行速度;(2)飞机在1min内下降的高度4.如果两个不在同一直线上的分运动都是匀速直线运动,对其合运动的描述中,正确的是 ( )A.合运动一定是曲线运动B.合运动一定是直线运动C.合运动是曲线运动或直线运动D.当两个分运动的速度数值相等时,合运动为直线运动5.一船以恒定的速率渡河,水流速度恒定(小于船速).要使船垂直到达对岸,则( )A.船应垂直河岸航行B.船的航行方向应偏向上游一侧C.船不可能沿直线到达对岸D.河的宽度一定时,船到对岸的时间是任意的6。
一个物体的运动由于水平的匀加速度a1=4m/s2和竖直的匀加速度a2=3m/s2两个分运动组成,关于这个物体的运动加速度说法正确的是()A.加速度的数值在1-7m/s2之间B.加速度的值为5m/s2C.加速度数值为7m/s2 D.加速度数值为lm/s27.一人站在匀速运动的自动扶梯上,经时间20s到楼上.若自动扶梯不动,人沿扶梯匀速上楼需要时间30s.当自动扶梯匀速运动的同时,人中沿扶梯匀速(速度不变)上楼,则人到达楼上所需的时间为_________s.8,两个相互垂直的运动,一个是匀速,另一个是初速度为零的匀加速运动,其合运动一定是________(填“直线运动”或“曲线运动”).9.如图5-2-2所示,高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶,加速度大小为a,车厢地板上的O点位于A点正下方,则油滴落在地板上的点必在O点__________(填“左”或“右”)方,离O点距离为_________。
3.1运动的合成与分解每课一练13(鲁科版必修2).doc
D .分力的大小,其值为〃V27话+谥D正C . 3. 1运动的合成与分解每课一练131.如图所示,套在竖直细杆上的环/由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连.由于p的质量较大,故在释放B后,/将沿杆上升,当/环上升至定滑轮的连线处于水平位置时,其上升速度GO,若这时D的速度为内,则()C.巾HOD. V2=0[答案]D[解析]环上升过程其速度旳可分解为两个分速度卩//和7丄,如图所示,V//=V2= Vi・cos e,当〃=90°时,cos 〃=0, v//= V2=0o2.如图所示,质量为刃的长方体物块放在水平放置的钢板C上,物块与钢板间的动摩擦因数为由于光滑固定导槽/、〃的控制,该物块只能沿水平导槽运动.现使钢板以速度旳向右匀速运动,同时用水平力尸拉动物块使其以速度西(血的方向与旳的方向垂直,沿y轴正方向)沿槽匀速运动,以下说法中正确的是()A.若拉力尸的方向在第I象限,则其大小一定大于l^mgB.若拉力尸的方向在第II象限,则其大小可能小于区飓Vy若拉力尸的方向沿卩轴正方向,则此时尸有最小值,其值为^nig-j=== p Fl十陀Vo 若拉力尸的方向沿卩轴正方向,则此时尸有最小值,其值为^nig-j=== [答案]BD[解析]本题考查了速度合成的问题,物体相对钢板运动如图所示,摩擦力沿着合速度的反方向,若拉力尸的方向在第II象限沿着适当的角度拉物块,则可以小于//刃刃E正确;若拉力尸的方向沿y 轴正方向,要使物块沿槽匀速运动,则其大小等于摩擦力沿尸轴负方向3.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,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动,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.无法确定答案:B4.某人横渡一条河流,船划行速度和水流速度一定,此人过河最短时间为7;;若此人用最短的位移过河,则需时间为爲,若船速大于水速,则船速与水速之比为__________ .答案:Vi: V2= T2/J T; -Tj5.如图所示,A、B以相同的速率v下降,C以速率%上升,绳与竖直方向夹角a已知,答案:V x=v/ COS a6.一条河宽为d,河水流速为vi小船在静水中的速度为V2 ,要使小船在过河中航行的路程最短,若V1〈V2,则S= _________ ;若V1>V2,贝y s= ___________答案:S=d S=dVi / V27.如图所示,A, B两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端,当/物体以速度卩向左运动时,系B的绳分别与水平方向成0角,此时B物体的速度大小为_________________ ,L 〜宀 r COS CL —,,.[答案]—r水平向右COS P[解析]根据出B两物体的运动情况,将两物体此时的速度卩和%分别分解为两个分速度"(沿绳的分量)和内(垂直绳的分量)以及咽(沿绳的分量)和四(垂直绳的分量),如图,由于两物体沿绳的速度分量相等,Vi= vBi, vcos a = W OS P.pnc a则B物体的速度方向水平向右,其大小为V B=^^VCOS P&大地震,我部队快速反应进行了及时救援.最快速的救援效果之一,如图所示,飞机常常一边收拢缆绳提升被救者,将他接进机舱,一边沿着水平方向飞向安全地带.(1)从运动合成的观点来看,在此情景中被救者同时参与了哪两个运动?(2)被救者的哪个运动是合运动,哪个运动是分运动?(3)如果已知飞机飞行的速度为“,收拢缆绳的速度为内,那么被救者的实际运动速度是多大?[答案]W+伙[解析]飞机一边在收拢缆绳,一边在水平方向上飞行,因此被救者的运动可以分解为两个分运动,一个是竖直方向的运动,另一个是水平方向的运动,伤员斜向上的运动是他的实际运动.因为被救者的两个分运动是互相垂直的,所以伤员的实际速度是卩=小茁!9.如图所示,点光源S到平面镜〃的距离为d光屏九?与平面镜的初始位置平行.当平面镜〃绕垂直于纸面过中心。
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第3章第1节运动的合成与分解
1.物体做曲线运动时,一定变化的物理量是( B )
A.速率 B.速度 C.加速度 D.合外力
2.下列关于曲线运动性质的说法,正确的是( B )
A.变速运动一定是曲线运动 B.曲线运动一定是变速运动
C.曲线运动一定是变加速运动 D.曲线运动一定是加速度不变的匀变速运动
3.某质点做曲线运动时,它的速度方向与加速度方向的关系( C )
A.质点的加速度方向一定沿曲线的切线方向 B.质点的加速度方向时刻在改变
C.质点速度方向一定沿曲线的切线方向 D.质点速度方向一定与加速度方向垂直4.一质点做曲线运动,速率逐渐减小。
关于它在运动过程中P点时的速度v和加速度a的方向,下列描述准确的图是( C )
5.已知河水自西向东流动,流速为v1,小船在静水中的速度为v2,且v2>v1.用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置,虚线表示小船过河的路径,则下图中可能的是( C )
6.一艘小船沿垂直河岸的航向渡河,在水流的作用下,小船抵达对岸的下游。
今保持小船的航向和船在静水中速度的大小不变,则( B )
A.若水流速度减小,则小船抵达对岸时位置不变
B.若水流速度减小,则小船的合速度减小
C.若水流速度增大,则小船抵达对岸时间增加
D.若水流速度增大,则小船抵达对岸时间减少
(多选)7.如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图.已知物体在
B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法中正确的是( AB )
A .C 点的速率大于
B 点的速率
B .A 点的加速度等于
C 点的加速度
C .C 点的速率小于B 点的速率
D .从A 点到C 点加速度与速度的夹角先增大后减小,速率是先减小后增大
(多选)8.一条小船的静水速度为10m/s .要渡过宽度为60m 、水流速度为6m/s 的河流.假设水面各点水的流速是相同的.则下列说法中正确的是( AC )
A .小船渡河的最短时间为6s
B .小船渡河的最短时间为10s
C .小船渡河的最短路程为60m
D .小船渡河的最短路程为100m
(多选)9.如图所示,小船以大小为v 1(在静水中的速度)、方向与上游河岸成θ角的速度从O 处过河,经过一段时间,正好到达正对岸的处。
现要使小船在更短时间内过河并且也正好到达正对岸O ´处,在水流速度v 2不变的情况下,可采取下列
方法中的是( C )
A .只要增大v 1大小,不必改变θ角
B .只要增大θ角,不必改变v 1大小
C .在增大v 1的同时,也必须适当增大θ角
D .在增大v 1的同时,也必须适当减小θ角
(多选)10.如图所示,吊车以速度v 1沿水平直线匀速行驶,同时收拢绳
索以速度v 2提升物体时,下列表述正确的是( BD )
A .物体的实际运动速度为12v v + B
C .物体相对地面做曲线运动
D .绳索保持竖直状态
(多选)11.如图所示,民族运动会上有一个骑射项目,运动
员骑在奔弛的马背上沿跑道AB 运动,拉弓放箭射向他左侧的
固定目标。
假设运动员骑马奔驰的速度为v 1,运动员静止时射
出的箭速度为v 2,跑道离固定目标的最近距离OA=d 。
若不计空气阻力的影响,要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则 ( B C )
A .运动员放箭处离目标的距离为d v v 2
1 B .运动员放箭处离目标的距离为d v v v 22221+ C .箭射到靶的最短时间为2v d D .箭射到靶的最短时间为21
22v v d -
12.如图所示,起重机将重物吊运到高处的过程中经过A 、B 两点,重物的质量m=500 kg ,
A 、
B 间的水平距离d =10 m .重物自A 点起,沿水平方向做v=1.0 m/s 的匀速运动,同时沿
竖直方向做初速度为零、加速度a= 0.2m /s 2的匀加速运动,忽略吊
绳的质量及空气阻力,取重力加速度g= 10 m/s 2.求:
(1)重物由A 运动到B 的时间;
(2)重物经过B 点时速度的大小;
(1)10s (2/s
(1)水平方向匀速运动,==v
d t 10s
(2)竖直方向分速度:s m at v y /2==,B 点合速度V==+220y v v /s
13.有一小船正在渡河,如图所示.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,则小船从现在
起相对于静水的最小速度应是多大?
3 m/s
【解析】设船相对于静水的速度为v 1,水速为v 2,船的合速度v 的方向(过
河方向)与水速夹角为α,如图所示.由几何关系知,当v 1垂直于v 时,v 1才最小,此时v 1=v 2sin α.由题意知sin α最小值为35,所以v 1最小值为v min =5×35
m/s =3 m/s ,故当船在静水中的速度v 1与v 垂直,且船沿危险临界线航行时,v 1最小,此时v 1=v min =3 m/s.
14.玻璃板生产线上,宽9 m 的成型玻璃板以2 m/s 的速度连续不断地向前行进,在切割工序处,金刚钻的走刀速度为10 m/s ,为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,金刚钻割刀的轨道应如何控制?切割一次的时间多长?
与玻璃板速度方向夹角为arcsin 0.98 0.92 s
【解析】法一(利用速度合成的思路解题):设玻璃板的行进速度为v 1=2 m/s ,割刀A 运行速度为v 2=10 m/s ,两速度间夹角为α(如右图所示).
设割刀相对于玻璃的切割速度为v 3,依题意,为使切割出的玻璃为矩形,则要求v 3垂直于v 1;这样割刀A 相对玻璃的运动(v 3)和玻璃相对地的运动(v 1)是分运动,割刀A 对地的实际运动v 2就为v 1、v 3的合运动.由图可知cos α=12v v =15
,所以α=arccos 15. 则sin α
≈0.98. v 3=v 2·sin α=9.8 m/s ,可见切割时间为
t =3d v =99.8
s ≈0.92 s. 法二(利用速度分解的思路解题):为使割线垂直玻璃两边,就要求割刀A 的速度v 2在沿v 1方向的分量等于v 1,这样割刀A 就在v 1方向上与玻璃同步了,v 2的分解图如图所示,则v 2cos α=v 1,d =v 2sin α·t.。