高中物理教科版必修二自测 运动的合成与分解 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 高中物理教科版必修二自测 运动的合成与分解 Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 146.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-10-11 15:37:01 | ||
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文档简介
运动的合成与分解
(时间：15分钟 分值：50分)
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1．一个质点同时参与互成一定角度(不在同一直线)的匀速直线运动和匀变速直线运动，该质点的运动特征是( )
A．速度不变
B．运动中的加速度不变
C．轨迹是直线
D．轨迹是曲线
BD [合运动的加速度等于两个分运动的加速度矢量和，即合运动的加速度是恒定加速度a，而合运动的加速度与合运动的速度不在同一条直线上，故合运动一定是曲线运动．所以B、D正确．]
2．好莱坞电影以惊险刺激的镜头赢得了众多影迷的喜爱，男演员从高速匀速行驶的列车上飞身跃下的镜头更是屡见不鲜．如果不计空气阻力，在地面上从垂直列车运动方向看，演员落地过程中，相对于地面的运动轨迹可能是( )
A B C D
C [演员从高速匀速行驶的列车上飞身跃下时．速度是水平的，只受重力作用，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，这两个运动的合运动一定是匀变速曲线运动．所以在地面上从垂直列车运动方向看，演员落地过程中，轨迹曲线必然在合外力与水平速度方向之间，男演员从高速匀速行驶的列车上飞身跃下过程，只受重力，方向竖直向下，其初速度水平，故其轨迹向下弯曲．]
3.如图所示，在一张白纸上放置一把直尺，沿直尺的边缘放置一块直角三角板．将直角三角板沿刻度尺水平向右匀速运动，同时将一支铅笔从直角三角板直角边的最下端向上运动，而且向上的速度越来越大，则铅笔在纸上留下的轨迹可能是( )
A B C D
C [铅笔在垂直于直尺方向向上加速运动，沿着直尺方向匀速运动，则铅笔的运动轨迹为曲线，向着加速度方向弯曲，选项C正确，其他选项均错．]
4．塔式起重机模型如图所示，小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动，同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起．则能大致反映Q的运动轨迹的是( )
A B C D
B [物体Q从地面竖直向上匀加速吊起的同时，随着小车向右匀速直线运动，实际运动是两个运动的合运动．物体Q参与两个分运动，水平方向向右做匀速直线运动，竖直方向向上做匀加速直线运动；水平分运动无加速度，竖直分运动加速度向上，故物体合运动的加速度向上，轨迹向上弯曲，故A、C、D错误，B正确．]
5．某人横渡一条河，船划行速度和水流速度一定，此人过河最短时间为T1；若此船用最短的位移过河，则所需时间为T2，若船速大于水速，则船速与水速之比为( )
A. B.
C. D.
A [设船在静水中速度为v1，水流速度为v2，河宽为d，则过河最短时间T1＝；过河位移最短时，所用时间T2＝，联立以上两式得＝.]
6.均匀直杆上连着两个小球A、B，不计一切摩擦．当直杆滑到如图所示位置时，B球水平速度为vB，A球竖直向下的速度为vA，直杆与竖直方向的夹角为α，下列关于A、B两球速度的式子正确的是 ( )
A．vA＝vB
B．vA＝vBtan α
C．vA＝vBsin α
D．vA＝vBcos α
B [B球沿水平方向的运动可分解为沿直杆和垂直于直杆两个方向的分运动，同理A球竖直向下的运动也可分解为沿直杆和垂直于直杆两个方向的分运动，直杆不可伸缩，故A球沿直杆方向的分速度与B球沿直杆方向的分速度相等，即vAcos α＝vBsin α，化简得vA＝vBtan α，故B正确．]
二、非选择题(14分)
7．在一次漂流探险中，探险者驾驶摩托艇想上岸休息，江岸是平直的，江水沿江向下流速为v，摩托艇在静水中航速为u，探险者离岸最近点O的距离为d.如果探险者想在最短的时间内靠岸，则摩托艇登陆的地点离O的距离为多少？
[解析] 如果探险者想在最短的时间内靠岸，摩托艇的前端应垂直于河岸，即u垂直于河岸，如图所示，则探险者运动的时间为t＝，那么摩托艇登陆的地点离O的距离为x＝vt＝d.
[答案] d
[能力提升练]
(时间：10分钟 分值：20分)
1．(6分)(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为50 m/s
D．物体运动的初速度大小为10 m/s
AC [由v-t图像可以看出，物体在x方向上做匀速直线运动，在y方向上做匀变速直线运动，故物体做曲线运动，选项A正确，B错误；物体的初速度大小为v0＝ m/s＝50 m/s，选项C正确，D错误．]
2．(14分)质量为m＝2 kg的物体在光滑的水平面上运动，在水平面上建立xOy坐标系，t＝0时物体位于坐标系的原点O，物体在x轴和y轴方向的分速度vx、vy随时间t变化图线如图甲、乙所示，求：
甲 乙
(1)t＝0时，物体速度的大小和方向；
(2)t＝8.0 s时，物体速度的大小和方向；(角度可用三角函数表示)
(3)t＝8.0 s时，物体的位置(用位置坐标x、y表示)．
[解析] (1)由题目中图可知，t＝0时刻，vx＝3.0 m/s，vy＝0，
所以t＝0时刻，物体的速度大小v0＝3.0 m/s，方向沿x轴正方向．
(2)t＝8.0 s时，vx＝3.0 m/s，vy＝4.0 m/s，
物体的速度大小v＝＝5 m/s
速度方向与x轴正向夹角设为α，
tan α＝＝
解得：α＝53°.
(3)t＝8.0 s时，物体的位置坐标x＝vxt＝24 m
y＝ayt2＝16 m
则物体的位置坐标是(24 m,16 m)．
[答案] (1)物体速度的大小为3.0 m/s，方向沿x轴正方向
(2)物体速度的大小为5 m/s，方向与x轴正向夹角为53°
(3)物体的位置坐标是(24 m,16 m)
(时间：15分钟 分值：50分)
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1．一个质点同时参与互成一定角度(不在同一直线)的匀速直线运动和匀变速直线运动，该质点的运动特征是( )
A．速度不变
B．运动中的加速度不变
C．轨迹是直线
D．轨迹是曲线
BD [合运动的加速度等于两个分运动的加速度矢量和，即合运动的加速度是恒定加速度a，而合运动的加速度与合运动的速度不在同一条直线上，故合运动一定是曲线运动．所以B、D正确．]
2．好莱坞电影以惊险刺激的镜头赢得了众多影迷的喜爱，男演员从高速匀速行驶的列车上飞身跃下的镜头更是屡见不鲜．如果不计空气阻力，在地面上从垂直列车运动方向看，演员落地过程中，相对于地面的运动轨迹可能是( )
A B C D
C [演员从高速匀速行驶的列车上飞身跃下时．速度是水平的，只受重力作用，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，这两个运动的合运动一定是匀变速曲线运动．所以在地面上从垂直列车运动方向看，演员落地过程中，轨迹曲线必然在合外力与水平速度方向之间，男演员从高速匀速行驶的列车上飞身跃下过程，只受重力，方向竖直向下，其初速度水平，故其轨迹向下弯曲．]
3.如图所示，在一张白纸上放置一把直尺，沿直尺的边缘放置一块直角三角板．将直角三角板沿刻度尺水平向右匀速运动，同时将一支铅笔从直角三角板直角边的最下端向上运动，而且向上的速度越来越大，则铅笔在纸上留下的轨迹可能是( )
A B C D
C [铅笔在垂直于直尺方向向上加速运动，沿着直尺方向匀速运动，则铅笔的运动轨迹为曲线，向着加速度方向弯曲，选项C正确，其他选项均错．]
4．塔式起重机模型如图所示，小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动，同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起．则能大致反映Q的运动轨迹的是( )
A B C D
B [物体Q从地面竖直向上匀加速吊起的同时，随着小车向右匀速直线运动，实际运动是两个运动的合运动．物体Q参与两个分运动，水平方向向右做匀速直线运动，竖直方向向上做匀加速直线运动；水平分运动无加速度，竖直分运动加速度向上，故物体合运动的加速度向上，轨迹向上弯曲，故A、C、D错误，B正确．]
5．某人横渡一条河，船划行速度和水流速度一定，此人过河最短时间为T1；若此船用最短的位移过河，则所需时间为T2，若船速大于水速，则船速与水速之比为( )
A. B.
C. D.
A [设船在静水中速度为v1，水流速度为v2，河宽为d，则过河最短时间T1＝；过河位移最短时，所用时间T2＝，联立以上两式得＝.]
6.均匀直杆上连着两个小球A、B，不计一切摩擦．当直杆滑到如图所示位置时，B球水平速度为vB，A球竖直向下的速度为vA，直杆与竖直方向的夹角为α，下列关于A、B两球速度的式子正确的是 ( )
A．vA＝vB
B．vA＝vBtan α
C．vA＝vBsin α
D．vA＝vBcos α
B [B球沿水平方向的运动可分解为沿直杆和垂直于直杆两个方向的分运动，同理A球竖直向下的运动也可分解为沿直杆和垂直于直杆两个方向的分运动，直杆不可伸缩，故A球沿直杆方向的分速度与B球沿直杆方向的分速度相等，即vAcos α＝vBsin α，化简得vA＝vBtan α，故B正确．]
二、非选择题(14分)
7．在一次漂流探险中，探险者驾驶摩托艇想上岸休息，江岸是平直的，江水沿江向下流速为v，摩托艇在静水中航速为u，探险者离岸最近点O的距离为d.如果探险者想在最短的时间内靠岸，则摩托艇登陆的地点离O的距离为多少？
[解析] 如果探险者想在最短的时间内靠岸，摩托艇的前端应垂直于河岸，即u垂直于河岸，如图所示，则探险者运动的时间为t＝，那么摩托艇登陆的地点离O的距离为x＝vt＝d.
[答案] d
[能力提升练]
(时间：10分钟 分值：20分)
1．(6分)(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为50 m/s
D．物体运动的初速度大小为10 m/s
AC [由v-t图像可以看出，物体在x方向上做匀速直线运动，在y方向上做匀变速直线运动，故物体做曲线运动，选项A正确，B错误；物体的初速度大小为v0＝ m/s＝50 m/s，选项C正确，D错误．]
2．(14分)质量为m＝2 kg的物体在光滑的水平面上运动，在水平面上建立xOy坐标系，t＝0时物体位于坐标系的原点O，物体在x轴和y轴方向的分速度vx、vy随时间t变化图线如图甲、乙所示，求：
甲 乙
(1)t＝0时，物体速度的大小和方向；
(2)t＝8.0 s时，物体速度的大小和方向；(角度可用三角函数表示)
(3)t＝8.0 s时，物体的位置(用位置坐标x、y表示)．
[解析] (1)由题目中图可知，t＝0时刻，vx＝3.0 m/s，vy＝0，
所以t＝0时刻，物体的速度大小v0＝3.0 m/s，方向沿x轴正方向．
(2)t＝8.0 s时，vx＝3.0 m/s，vy＝4.0 m/s，
物体的速度大小v＝＝5 m/s
速度方向与x轴正向夹角设为α，
tan α＝＝
解得：α＝53°.
(3)t＝8.0 s时，物体的位置坐标x＝vxt＝24 m
y＝ayt2＝16 m
则物体的位置坐标是(24 m,16 m)．
[答案] (1)物体速度的大小为3.0 m/s，方向沿x轴正方向
(2)物体速度的大小为5 m/s，方向与x轴正向夹角为53°
(3)物体的位置坐标是(24 m,16 m)