2020高中物理第一章抛体运动第2节运动的合成与分解1运动的合成与分解及运动性质分析同步练习2 7页

第2节 运动的合成与分解1 运动的合成与分解及运动性质分析 ‎（答题时间：20分钟）‎ ‎1. 民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标M。假设运动员由A点沿AB方向骑马奔驰的速度为，运动员静止时射出的弓箭速度为，直线跑道离固定目标M的最近距离为d，要想在最短的时间内射中目标（不计空气阻力和弓箭重力的影响），则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 射中目标M的最短时间为 B. 箭的位移为d ‎ C. 在AB间某处射出，箭头指向M D. 在AB间某处射出，箭头指向垂直于AB的方向 ‎2. 河水的流速随离岸距离的变化关系如下图所示，船在静水中的速度为‎3m/s，若要使船以最短时间渡河，则（ ）‎ A. 船渡河时间为100s B. 船在水中的最大速度是‎5m/s C. 船在行驶过程中需不断调整船头的方向 D. 船在水中航行的轨迹是一条直线 7‎ ‎3.（盐城三模）如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，M、N分别是甲、乙两船的出发点，两船头与河岸均成α角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点，经过一段时间乙船恰好到达P点，如果划船速度大小相同，且两船相遇，不影响各自的航行，下列判断正确的是（ ）‎ A. 甲船也能到达正对岸 B. 两船渡河时间一定相等 C. 两船相遇在NP直线上 D. 渡河过程中两船不会相遇 ‎4. 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以速度V匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则下列说法中正确的是（ 　）‎ A. 橡皮做匀速直线运动 B. 橡皮运动的速度大小为2v C. 橡皮运动的速度大小为 D. 橡皮的位移与水平方向成45°角，向右上 ‎5. 如图所示，细绳一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿。现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为时，小球上升的速度大小为（ ）‎ A. vsin B. vcos C. vtan D. vcot ‎6. 一条船要在最短时间内渡过宽为‎200 m的河，已知河水的流速v1与船离河岸的距离x变化的关系如甲所示，船在静水中的速度v2与时间t的关系如图乙所示，则以下判断中正确的是（ ）‎ 7‎ A. 船渡河的最短时间为50 s B. 船运动的轨迹可能是直线 C. 船在河水中的最大速度是‎5 m/s D. 船在河水中航行的加速度大小为a＝‎0.2 m/s2‎ ‎7. 下雨天为了将雨伞更快甩干，小刚同学将撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转，伞面上的水滴随伞做曲线运动。若有水滴从伞面边缘最高处O飞出，如图所示，则飞出伞面后的水滴将可能（　　）‎ A. 沿曲线oa运动 B. 沿曲线ob运动 ‎ C. 沿曲线oc运动 D. 沿圆弧od运动 ‎8. 从高的平台上水平踢出一球，欲击中地面上A点。若两次踢球的方向均正确，第一次初速度为，球的落点比近了；第二次球的落地点比远了，如图，试求：‎ ‎（1）第一次小球下落的时间；‎ ‎（2）第二次踢出时球的初速度多大？‎ ‎9. 如图为一架直升机运送沙袋。该直升机A用长度足够长的悬索（其重力可忽略）系住一质量m＝‎50kg的沙袋B。直升机A和沙袋B以 v＝‎10m/s的速度一起沿水平方向匀速运动，某时刻开始将沙袋放下，在t＝5s时间内，沙袋在竖直方向上移动的距离按y＝t2（单位：m）的规律变化。取g=‎10m/s2，求：‎ 7‎ ‎（1）在t＝5s时间内沙袋位移大小；‎ ‎（2）在t＝5s末沙袋的速度大小。‎ 7‎ ‎1. D 解析：如图，v为合速度应该指向目标靶的方向，v1为箭身指向，v2为马的奔跑方向：‎ 根据速度合成的平行四边形定则，可知瞄准目标应该适当偏后。由于要想在最短的时间内射中目标，因此箭头指向垂直于AB方向，射中目标M的最短时间为，如图所示：箭的位移大于d，故D正确，ABC错误；故选：D。‎ ‎2. AB 解析：若要使船以最短时间渡河，则垂直河岸的速度为‎3m/s，不需要调整船头，C错误；由图象知河宽为‎300m，则渡河时间为100s,A正确。水的最大速度为‎4m/s，则船在水中的最大速度由平行四边形定则得‎5m/s,B正确。由于水速在不断变化，则船运行中的速度方向不断变化，船在水中航行的轨迹不是一条直线，D错误。‎ ‎3. BC 解析：小船过河的速度为船在静水中的速度垂直河岸方向的分速度，故要求过河时间需要将船速分解为沿河岸的速度和垂直河岸的速度；要求两船相遇的地点，需要求出两船之间的相对速度，即它们各自沿河岸的速度的和。A. 乙船垂直河岸到达正对岸，说明水流方向向右；甲船参与了两个分运动，沿着船头指向的匀速运动，随着水流方向的匀速运动，故不可能到达正对岸，故A错误；B. 小船过河的速度为船本身的速度垂直河岸方向的分速度，故小船过河的速度vy=vsin60°，故小船过河的时间：t1==，故甲乙两船到达对岸的时间相同，故B正确；C、D、以流动的水为参考系，相遇点在两个船速度方向射线的交点上；又由于乙船沿着NP方向运动，故相遇点在NP的中点上；故C正确，D错误；故选：BC。‎ ‎4. ACD 解析：橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动，如图所示，‎ 两个方向的分运动都是匀速直线运动，和恒定，则恒定，则橡皮运动的速度大小和方向都不变，做匀速直线运动，竖直方向上也做匀速直线运动，两个方向的速度大小相同，为v，两个匀速直线运动的合运动还是匀速直线运动，合速度 7‎ ‎，B错误，C正确；橡皮的位移与水平方向的夹角为，则，故°，所以D正确。‎ ‎5. A 解析：由题意可知，线与光盘交点参与两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系，则有：；而线的速度的大小，即为小球上升的速度大小，故A正确。‎ ‎6. D 解析：当静水速度与河岸垂直时，渡河时间最短，则，故A错误；船在沿河岸方向上做变速运动，在垂直于河岸方向上做匀速直线运动，两运动的合运动是曲线，故B错误；当水流速最大时，船在河水中的速度最大，则最大速度，故C错误；在航行‎100m时，所需要的时间为：，根据，故D正确。‎ ‎7. C 解析：据题意，做曲线运动的物体，其速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此，当雨滴从伞边缘飞出时沿伞的切线方向飞出，飞出后在重力作用下向下做曲线运动，故选项C正确而选项A、B、D错误。‎ ‎8. （1） （2）‎ 解析：（1）物体做平抛运动，竖直方向：‎ 解得：；‎ ‎（2）水平方向： ‎ 解得：。‎ ‎9. （1） ‎55.9m　　（2） ‎14.14m/s 解析：由题设知，在5s内，沙袋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。‎ ‎（1）由可知沙袋在t =5s内竖直方向位移y=‎25m，‎ 又沙袋在水平方向匀速运动5s内水平位移x =vt=‎50m，‎ 因此沙袋在5s内位移m（或=‎55.9m）；‎ ‎（2）由可知沙袋在竖直方向做初速度为0，加速度为的匀加速运动，‎ 7‎ 所以在t =5s末沙袋在竖直方向的分速度为 又因沙袋在水平方向匀速运动，所以水平分速度 因此沙袋在t=5s末的速度（或=‎14.14m/s）‎ 7‎