2010-2012高考物理高频考点精选分类解析10 运动的合成和分解

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2010~2012高考物理高频考点精选分类解析
高频考点10 运动的合成和分解
1.（2011四川理综卷第22（1）题）某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，6）,此时R的速度大小为 cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是 。（R视为质点）
1.【答案】5 D
【解析】R的速度为玻璃管沿x轴正方向速度与蜡块沿y轴正方向速度的合成。由某时刻R的坐标为（4，6）可知，x=4cm，y=6cm。而y=v0t，解得t=2s。由x=vxt/2可得vx=4cm/s，所以此时R的速度大小为v==5 cm/s。由于蜡块沿x方向做匀加速运动，所以R在上升过程中运动轨迹的示意图是D。
2．（2011江苏物理）如图所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OA＝OB。若水流速度不变，两人在靜水中游速相等，则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为
A．t甲＜t乙
B．t甲＝t乙
C．t甲＞t乙
D．无法确定
2.【答案】C
【解析】：设水流速度为v1，人在靜水中游速为v2，OA＝OB=L，由题意可知，v2> v1.。对甲同学，从河中O点出发沿直线游到A点又返回到O点所需时间，t甲＝+；对乙同学，从河中O点出发沿直线游到B点又返回到O点所需时间，t乙＝2；由>1可知t甲＞t乙，选项C正确。
3．（2011上海物理）如图，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为α，船的速率为
(A)vsinα (B) v/sinα
(C) vcosα (D) v/cosα
3.【答案】C
【解析】：将人沿平直的河岸的速度v沿绳方向和垂直绳方向分解，沿绳方向分速度为vcosα，它等于船的速率，选项C正确。
4（2010上海物理）降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞
A．下落的时间越短 B．下落的时间越长
C．落地时速度越小 D．落地时速度越大
4.【答案】D
【解析】降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，其运动可分解为竖直方向的匀速下落和水平方向的加速运动，竖直速度不变，下落的时间不变，选项AB错误；降落伞落地速度，若风速越大，降落伞获得的水平速度vx越大，则降落伞落地时速度v越大，选项C错误D正确。
5．（2010江苏物理）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
5.【答案】A
【解析】橡皮的运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直向上的匀速运动，所以橡皮运动的速度是这两个方向速度的合成，其大小和方向均不变，选项A正确。
6.（2012·福建理综）如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一搜失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v0，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A、B两点间距离为d,，缆绳质量忽略不计。求：
（1）小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf；
（2）小船经过B点时的速度大小v1；
（3）小船经过B点时的加速度大小a。
6.【答案】：（1）Wf =fd。
（2）v1=。
（3）a=-。
【解析】：（1）小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf =fd。
（2）小船从A点运动到B点，电动机牵引绳对小船做功，W=Pt1，
由动能定理有，W- Wf =mv12-mv02，
联立解得小船经过B点时的速度大小v1=。
（3）设小船经过B点时绳的拉力大小为F，绳与水平方向夹角为θ，电动机牵引绳的速度大小为u，则，P=Fu，
u= v1cosθ，
由牛顿第二定律有，Fcosθ -f=ma，
联立解得加速度大小a=-。