届物理二轮 运动的合成与分解专题卷全国通用.docx

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届物理二轮运动的合成与分解专题卷全国通用

2019届物理二轮　运动的合成与分解专题卷（全国通用）

基础达标

1.关于两个运动的合成,下列说法正确的是（　　）

A.小船渡河的运动中,水流速度大小不影响小船渡河所需时间

B.小船渡河的运动中,小船的对地速度一定大于水流速度

C.两个直线运动的合运动一定也是直线运动

D.不在一条直线上的两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动

2.一辆汽车在水平公路上沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小.图K9-1中分别画出了汽车转弯所受合力F的四种方向,其中可能正确的是（　　）

图K9-1

图K9-2

3.（多选）图K9-2为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在B点的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是（　　）

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.