绝密★启用前
6.1《运动的合成与分解》检测题
考试范围:运动的合成与分解;考试时间:60分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题
1.雨滴由静止开始下落,遇到水平方向吹来的风,下列说法中正确的是( ?)
A.风速越大,雨滴下落的时间越长
B.风速越大,雨滴着地时的速度越大
C.雨滴下落时间与风速有关
D.雨滴着地时的速度与风速无关
2.在由东向西行驶的坦克上发炮,射击正南方向的目标。要击中目标,射击方向应该是( )
A.直接对准目标 B.向东偏一些
C.向西偏一些 D.必需停下来射击
3.一艘小船在静水中的速度为5m/s,渡过一条宽为200m,水流速度为4m/s的河流,则该小船( )
A.渡河的最短时间为50s
B.渡河的最短时间为40s
C.若以最短时间渡河时,船沿水流方向的位移大小为200m
D.若以最短时间渡河时,船沿水流方向的位移大小为250m
4.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,下列说法正确的是( )
A.一定是直线运动
B.一定是抛物线运动
C.可能是直线运动,也可能是抛物线运动
D.以上说法都不对
5.如图所示,红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升,若在红蜡块从A点开始匀速上升的同时,玻璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡块的实验运动轨迹可能是图中的(??)
A.直线P
B.曲线Q
C.曲线R
D.三条轨迹都有可能
6.如图所示,A、B物体通过不可伸长的轻绳连接,A在外力作用下向右以速度v0匀速移动,当轻绳与水平方向夹角为θ时,物体B的速度为v,则下列说法正确的是( )
A.v= v0cosθ B.v= v0/cosθ
C.B将向右匀速运动 D.B将向右减速运动
二、多选题
7.唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四人想划船渡过一条宽160m的河,他们在静水中划船的速度大小为3m/s,河水的流速为5m/s。对于这次划船过河,他们有各自的看法,其中正确的是( )
A.唐僧说:我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船
B.悟空说:我们要想节省时间就得朝着正对岸划船
C.沙僧说:我们要想少走点路就得朝着正对岸划船
D.八戒说:今天这种情况我们是不可能到达正对岸的
8.如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升机,用悬索救起伤员。直升机和伤员以相同水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内,二者之间的距离l与时间t的关系为l=H?bt2(式中l表示伤员到直升起的距离,H表示开始计时时伤员与直升机的距离,b是一常数,t表示伤员上升的时间),不计伤员和绳索受到的空气阻力。这段时间内从地面上观察,下面判断正确的是
A.悬索始终保持竖直
B.伤员做匀变速直线运动
C.伤员做匀变速曲线运动
D.伤员的加速度大小、方向均不变
9.如图所示,某人从高出水平地面h的坡上以速度v0水平击出一个质量为m的高尔夫球,由于受恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为L的A穴中。不计洞穴的深度,则下列说法正确的是( )
A.球被击出后做平抛运动
B.该球从被击出到落入A穴所用的时间为Lv0
C.球被击出时的初速度v0=L2gh
D.球被击出后受到的水平风力的大小为mgLh
10.一质点在xoy平面内运动的轨迹如图所示,下面关于其分运动的判断正确的是( )
A.若在x方向始终匀速运动,则在y方向先加速后减速运动;
B.若在x方向始终匀速运动,则在y方向先减速后加速运动;
C.若在y方向始终匀速运动,则在x方向一直加速运动;
D.若在y方向始终匀速运动,则在x方向先加速后减速运动。
第II卷(非选择题)
三、实验题
11.如图在长1m的两端封闭的玻璃管中装满水,水中放有一个红蜡??做成的小物体,将管竖直倒置时蜡制小物体能在管中匀速上升。现在做这样一个实验,将管倒置的同时,使管保持竖直且开始沿水平方向做0.3m /s的匀速直线运动则:
(1)从地面上看,红蜡块的运动轨迹应是一条______ 线; (填直线或曲线)
(2)若蜡块相对管上升的速度是0.4m /s,蜡块刚到管顶时,管在水平方向上移动了______ ?m.
四、填空题
12.一架飞机沿倾角600方向朝斜向上方做匀速直线运动,速度是100m/s,飞机在竖直方向的分速度大小为___________m/s;经过4s,飞机在水平方向上前进了__________m。
五、解答题
13.如图所示,一架飞机沿仰角37°方向斜向上做匀速直线运动,速度的大小为v=150m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则:
(1)经过t=4s飞机发生的位移是多少?
(2)飞机在竖直方向的分速度是多大?
(3)经过t=4s飞机在竖直方向上升了多少米?
14.小船在160m宽的河中横渡,水路速度为3m/s,船在静水中的航速是4m/s,求:
(1)最短渡河时间及此时的航程
(2)最短航程及此时渡河所用时间
(3)若有最短航程时船头的方向与上游河岸的夹角记为θ,则cosθ时多大?
参考答案
1.B
【解析】
【分析】
将水滴的实际运动沿着水平方向和竖直方向正交分解,合运动的时间等于竖直分运动的时间,与水平分速度无关;合速度为水平分速度和竖直分速度的矢量和.
【详解】
A、C、将水滴的运动沿水平方向和竖直方向正交分解,水平方向随风一起飘动,竖直方向同时向下落;由于水平方向的分运动对竖直分运动无影响,故落地时间与水平分速度无关,故A,C错误;
B、D、两分运动的速度合成可得到合速度v=vx2+vy2,故风速越大,落地时合速度越大,故B正确,D错误;
故选B.
【点睛】
本题关键抓住合运动与分运动同时发生,合运动的时间等于竖直分运动的时间,与水平分速度无关.
2.B
【解析】
【详解】
因为合速度的方向指向南方,合速度为炮弹射出速度与坦克速度的合速度,坦克的速度向西,根据平行四边形定则知,射击的方向偏向东南,即向东偏一些,故B正确,A、C、D错误。
故选:B。
3.B
【解析】
【详解】
当船头垂直河岸时过河的时间最短,最短时间为t=dvc=2005s=40s,选项A错误,B正确;若以最短时间渡河时,船沿水流方向的位移大小为x=vst=160m,选项CD错误;故选B.
4.C
【解析】
【详解】
互成角度的两个初速度的合初速度为v,两个加速度的合加速度为a,如图,由物体做曲线运动的条件可知,当v与a共线时为匀变速直线运动,当v与a不共线时为匀变速曲线动,故C正确,A、B、D错误;
故选C。
5.B
【解析】
【详解】
当合速度的方向与合力(合加速度)的方向不在同一条直线上,物体将做曲线运动,且轨迹夹在速度与合力方向之间,合力的方向大致指向轨迹的凹向。蜡块的合加速度方向水平向右,合力方向向右,轨迹的凹向要大致指向合力的方向,则红蜡块的实验运动轨迹可能是图中的Q,知B正确,ACD错误。故选B。
6.B
【解析】
【详解】
A、B项:将B物体水平方向的速度沿轻绳方向和垂直绳方向分解可得:v0=vcosθ,解得:v=v0cosθ,故A错误,B正确;
C、D项:由公式v=v0cosθ可知,A物体向右运动过程中θ变大,所以cosθ变小,所以B物体做加速运动,故CD错误。
故选:B。
7.BD
【解析】
【详解】
当静水速度垂直于河岸时,渡河的时间最短,因此要想节省时间就得朝着正对岸划船,故悟空说的正确;
因在静水中划船的速度大小为3m/s,河水的流速为5m/s(大于船在静水的速度,当合速度与船速度垂直时,渡河的位移最小,此时船头偏向上游,但渡河位移要偏向下游,不可能到达正对岸的,因此八戒说得正确,而唐僧与沙僧都错误.
综上所述,故AC错误,BD正确.
故选:BD。
8.ACD
【解析】
【分析】
直升机和伤员之间的距离以l=H?bt2变化,知伤员在竖直方向上做匀加速直线运动,伤员实际的运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上匀加速直线运动的合运动;
【详解】
A.由l=H?bt2可知伤员在竖直方向的运动是加速度的方向竖直向上,大小恒定的匀加速直线运动,竖直方向只受两个力的作用,所以悬索的拉力大于伤员的重力,因此悬索始终保持竖直,所以A正确;BCD.伤员在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上是匀加速直线运动,那么伤员的运动,相对直升机做加速度不变的匀加速直线运动,从地面看,就是类平抛运动,故CD正确,B错误。
【点睛】
解决本题的关键知道伤员在水平方向和竖直方向上的运动规律,通过运动的合成进行求解。
9.CD
【解析】
【详解】
A、由于水平方向受到空气阻力,不是平抛运动,故A错误;
B、竖直方向为自由落体运动,由h=12gt2,得到t=2hg,因水平方向不是匀速直线运动,因此从被击出到落入A穴所用时间不能为Lv0,故B错误;
C、由于球竖直地落入A穴,故水平方向为末速度为零匀减速直线运动,根据运动学公式,有:L=v0t?12at2,0=v0?at,解得:v0=2L2hg=L2gh,故C正确;
D、水平方向分运动为末速度为零匀减速直线运动,由运动学公式有:L=v0t?12at2,0=v0?at,由牛顿第二定律:F=ma,联立解得F=mgLh,故D正确;
故选CD。
【点睛】
小球水平方向受恒定的阻力,因而做匀减速直线运动,竖直方向只受重力,做自由落体运动,根据运动学公式即可列式求解。
10.BD
【解析】
【详解】
若x方向始终匀速,经过相同的时间水平间距相同,则y方向的高度先增加的越来越慢,说明竖直速度在减小,后来y方向的高度后增加的越来越快,说明竖直速度增大,所以物体速度先减小后增大,故A错误,B正确。若y方向始终匀速,经过相同的时间竖直间距相同,则x方向的水平距离先增加的越来越快,说明水平速度在增大,后来x方向的水平间距后增加的越来越慢,说明水平速度减小,所以物体速度先增大后减小,故C错误D正确。故选BD。
【点睛】
注意此题是平面直角坐标系,与速度时间图象和位移时间图象不同,所以图象问题一定要看清坐标轴的物理意义.
11. 直 0.75
【解析】(1)两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动,所以运动轨迹是直线.(2)根据平行四边形定则,知合位移即为两方向的位移矢量和,长1m的两端封闭的玻璃管中,蜡块相对管上升的速度是0.4m/s,沿水平方向做0.3m/s的匀速直线运动,根据vxvt=sxsy,因此管在水平方向上移动了sx=0.30.4×1=0.75m。
【点睛】蜡块参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动,根据运动的合成,判断运动的轨迹.根据平行四边形定则,求出蜡块的合位移.
12. 503m/s 200 m
【解析】将飞机的实际运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动,由几何关系,可得:vx=vcos60°=100×12m/s=50m/svy=vsin60°=100×32=503m/s
经过4s,飞机在水平方向上前进了x=vxt=50×4m=200m.
13.(1)600m(2)90m/s(3)360m
【解析】
【详解】
(1)由于飞机做匀速直线运动,则位移的大小为:x=vt=150×4m=600m;
(2)根据运动的合成与分解,竖直方向的分速度的大小为:
vy=vsin370=150×0.6m/s=90m/s;
(3)竖直方向仍为匀速运动,在竖直方向上升的高度为:h=vyt=90×4m=360m。
14.(1)40s;200m(2)160m;1607s (3)34
【解析】
【详解】
(1)当船头垂直河岸时渡河的时间最短,最短时间为:tmin=dvc=1604s=40s;
此时的航程s1=d2+(vstmin)2=1602+(3×40)2m=200m
(2)当合速度方向与河岸垂直时航程最短,最短航程为d=160m;此时合速度v=vc2?vs2=7m/s;
渡河时间:t=dv=1607s
(3)若有最短航程时船头的方向与上游河岸的夹角记为θ,则cosθ=vsvc=34