届物理二轮 运动的合成与分解专题卷全国通用Word下载.docx
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A.在D点的速率比在C点的速率大
B.在A点的加速度与速度的夹角小于90°
C.在A点的加速度和在D点的加速度相等
D.从A到D过程中,加速度与速度的夹角先增大后减小
图K9-3
4.[2018·
嘉兴模拟]如图K9-3所示,直线AB和CD是彼此平行且笔直的河岸,若河水不流动,小船船头垂直于河岸由A点匀速驶向对岸,小船的运动轨迹为直线P.若河水以稳定的速度沿平行于河岸方向流动,且整个河流中水的流速处处相等,现仍保持小船船头垂直于河岸由A点匀加速驶向对岸,则小船实际运动的轨迹可能是图中的( )
A.直线PB.曲线QC.直线RD.曲线S
图K9-4
5.(多选)如图K9-4所示,高为H的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车A下的绳索吊着重物B.在小车A与重物B以相同的水平速度沿吊臂向右匀速运动的同时,绳索将重物B向上吊起,A、B之间的距离以d=H-t2的规律随时间t变化,则在此过程中( )
A.绳索受到的拉力不断增大
B.绳索对重物做功的功率不断增大
C.重物做速度不断增大的曲线运动
D.重物做加速度不断减小的曲线运动
图K9-5
6.(多选)在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上爬,同时人顶着直杆水平向右移动,以出发点为坐标原点建立平面直角坐标系如图K9-5所示.若猴子沿x轴和y轴方向运动的速度v随时间t变化的图像分别如图K9-6甲、乙所示,则猴子在0~t0时间内( )
图K9-6
A.做变加速运动
B.做匀变速运动
C.运动的轨迹可能如图丙所示
D.运动的轨迹可能如图丁所示
7.有甲、乙两只船,它们在静水中航行的速度分别为v1、v2.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.B.C.D.
技能提升
图K9-7
8.(多选)一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图K9-7所示.关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A.物体做曲线运动
B.物体做直线运动
C.物体运动的初速度大小是50m/s
D.物体运动的初速度大小是10m/s
9.质量为m=4kg的质点静止在光滑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=8N作用了2s,然后撤去F1;
再用沿+y轴方向的力F2=24N作用了1s,则质点在这3s内的轨迹为图K9-8中的( )
图K9-8
10.(多选)船在静水中的速度与时间的关系图像如图K9-9甲所示,河水的流速随离一侧河岸的距离的变化关系图像如图乙所示.若该船以最短时间成功渡河,则下列说法正确的是( )
图K9-9
A.船在河水中的最大速度是5m/s
B.船渡河的时间是150s
C.船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直
D.船渡河的位移是×
102m
11.如图K9-10所示,甲、乙两船在静水中的速度相等,船头与河岸上、下游夹角均为θ,水流速度恒定,下列说法正确的是( )
图K9-10
A.甲船渡河的实际速度小于乙船的实际速度
B.乙船渡河的位移大小可能等于河宽
C.甲船渡河时间短,乙船渡河时间长
D.在渡河过程中,甲、乙两船有可能相遇
图K9-11
12.如图K9-11所示,质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,斜面足够长,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与动力小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车带动物体P以速率v沿斜面匀速运动,下列判断正确的是( )
A.小车的速率为v
B.小车的速率为vcosθ1
C.小车速率始终大于物体速率
D.小车做匀变速运动
挑战自我
图K9-12
13.一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B(A、B可视为质点),将其放在一个光滑球形容器中使其从位置1开始下滑,如图K9-12所示,当轻杆到达位置2时,A球与球形容器球心等高,A球的速度大小为v1,已知此时轻杆与水平方向成θ=30°
角,B球的速度大小为v2,则( )
A.v2=v1B.v2=2v1
C.v2=v1D.v2=v1
14.如图K9-13所示,在光滑水平面上有坐标系xOy,质量为1kg的质点开始静止在xOy平面上的原点O处,从某一时刻起受到沿x轴正方向的恒力F1的作用,F1的大小为2N,力F1作用一段时间t0后撤去,撤去力F1后5s末质点恰好通过该平面上的A点,A点的坐标为(11m,15m).
(1)为使质点按题设条件通过A点,在撤去力F1的同时对质点施加一个沿y轴正方向的恒力F2,力F2应为多大?
(2)力F1的作用时间t0为多长?
(3)在图中画出质点运动轨迹示意图,在坐标系中标出必要的坐标.
图K9-13
课时作业(九)
1.A [解析]水流速度不影响渡河时间,选项A正确;
合运动的速度可能比分速度大,也可能比分速度小,还可能与分速度相等,选项B错误;
两个分运动是直线运动,其合运动可能是曲线运动,比如平抛运动,选项C错误;
不在同一条直线上的两个匀速直线运动合成,没有加速度,则合运动也一定是匀速直线运动,选项D错误.
2.C [解析]根据曲线运动的条件,合力应该指向轨迹的凹侧,选项A、D错误;
因为汽车的速度逐渐减小,可知沿切线方向的分力与速度反向,选项C正确,B错误.
3.AC [解析]质点做匀变速曲线运动,合力的大小与方向均不变,加速度不变,故C正确;
由B点的速度与加速度相互垂直可知,合力方向与B点切线垂直且向下,故质点由C到D的过程中,合力做正功,速率增大,A正确;
A点的加速度方向与过A点的切线即速度方向的夹角大于90°
B错误;
从A到D过程,加速度与速度的夹角一直变小,D错误.
4.D [解析]小船在流动的河水中行驶时,同时参与两个方向的分运动,一是沿水流方向的匀速直线运动,二是沿垂直于河岸方向的匀加速直线运动.小船沿垂直于河岸方向具有加速度,由牛顿第二定律可知,小船所受的合外力沿该方向,根据物体做曲线运动时轨迹与其所受外力方向的关系可知,小船的运动轨迹应弯向合外力方向,故轨迹可能是曲线S.
5.BC [解析]A、B之间的距离以d=H-t2的规律随时间t变化,重物在竖直方向上做匀加速直线运动,加速度方向向上,加速度大小为2m/s2,因合力恒定,则拉力大小不变,选项A错误;
根据P=Fvy知,竖直方向上的分速度逐渐增大,则绳索对重物做功的功率不断增大,选项B正确;
重物在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做匀加速直线运动,则合速度v=,合速度逐渐增大,因为加速度的方向与速度方向不在同一条直线上,所以合运动为曲线运动,选项C正确;
合运动的加速度不变,做匀变速曲线运动,选项D错误.
6.AD [解析]由图像知,猴子在x轴方向做匀速直线运动,加速度为零,合力为零;
在y轴方向做变加速直线运动,加速度不恒定,合力不恒定,所以猴子所受的合力不恒定,一定做变加速运动,选项A正确,B错误.猴子的合力先沿y轴正方向,后沿y轴负方向,因与初速度不在同一直线上,则猴子做曲线运动,根据合力指向轨迹的凹侧可知,丁图是可能的,选项C错误,D正确.
7.A [解析]设河宽为d,甲船想用最短时间渡河,则时间t1=,且航线与下游的夹角θ的正切值tanθ=,乙船想以最短航程渡河,有sinθ=,则时间t2==,时间之比==,选项A正确.
8.AC [解析]由v
t图像可以看出,物体在x方向做匀速直线运动,在y方向做匀变速直线运动,故物体做曲线运动,A正确,B错误;
物体的初速度为v0==m/s=50m/s,C正确,D错误.
9.D [解析]在t1=2s内,质点沿x轴方向的加速度a1==2m/s2,2s末的速度v1=a1t1=4m/s,位移x1=a1=4m;
撤去F1后的t2=1s内沿x轴方向做匀速直线运动,位移x2=v1t2=4m,沿y轴方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a2==6m/s2,位移y=a2=3m,所以3s末质点的坐标为(8m,3m),故A、B错误;
由于曲线运动中合力指向轨迹的凹侧,故C错误,D正确.
10.ACD [解析]该船以最短时间成功渡河,则船头应与河岸垂直,渡河时间最短为t==s=100s,选项B错误,C正确;
由图乙可知,水流的最大速度为4m/s,根据速度的合成可知,船在河水中的最大速度是5m/s,选项A正确;
在这段时间内,船沿水流方向的位移x=m=200m,根据运动的合成可知,船渡河的位移为×
102m,选项D正确.
11.A [解析]设水流速度为v0,船在静水中的速度为v1,由于甲船两分速度的夹角大于乙船两分速度的夹角,根据平行四边形定则可知,甲船渡河的实际速度小于乙船的实际速度,选项A正确;
乙船的航向偏向下游,根据平行四边形定则可知,乙船渡河的位移大小不可能等于河宽,选项B错误;
对垂直于河岸的分运动,渡河时间t=,所以甲、乙两船渡河时间相等,两船在沿河岸方向的速度不相等,则沿河岸的位移不相等,所以两船不可能相遇,选项C、D错误.
12.C [解析]将小车的速度v车进行分解,如图所示,则v=v车cosθ2,得v车=,选项A、B错误;
由速度的分解图可知v车>
v,选项C正确;
小车做非匀变速运动,选项D错误.
13.C [解析]当A球与球形容器球心等高时,速度v1方向竖直向下,速度分解图如图所示,由图可知,v11=v1sin30°
=v1,B球此时速度方向与杆成α=60°
角,因此v21=v2cos60°
=v2,两球沿杆方向上的分速度相等,即v21=v11,解得v2=v1,选项C正确.
14.
(1)1.2N
(2)1s (3)如图所示
[解析]
(1)撤去F1,在F2的作用下,沿x轴正方向质点做匀速直线运动,沿y轴正方向质点做匀加速直线运动.由y=a2t2和a2=可得F2=1.2N.
(2)在F1作用下,质点运动的加速度a1==2m/s2
由x1=a1,x-x1=vt=a1t0t
解得t0=1s.
(3)质点运动轨迹示意图如图所示.
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