物理2 运动的合成与分解练习题

这是一份物理2 运动的合成与分解练习题，共5页。试卷主要包含了8 m/sD，6 m/s=90 m/s等内容，欢迎下载使用。

1.关于运动的合成,下列说法正确的是( )
A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B.合运动的时间一定比每一个分运动的时间长
C.分运动的时间一定与它们合运动的时间相等
D.合运动的速度不可以比每个分运动的速度小
答案:C
解析:根据平行四边形定则,知合速度可能比分速度大,可能比分速度小,可能与分速度相等,故A、D错误。分运动与合运动具有等时性,故B错误,C正确。
2.有关运动的合成与分解,下列说法正确的是( )
A.物体只有做曲线运动时,才能将这个运动分解为两个分运动
B.已知两个分运动求合运动,合运动可能不唯一
C.一个匀变速曲线运动与一个匀速直线运动的合运动不可能是匀变速直线运动
D.两个互成一定角度θ(θ≠0°且θ≠180°)且初速度不为零的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动
答案:D
解析:物体做直线运动时,也能将这个运动分解为两个分运动,故A错误。已知两个分运动求合运动,根据矢量合成可知,合运动有唯一性,故B错误。一个匀变速曲线运动与一个匀速直线运动的合运动可能是匀变速直线运动,故C错误。两个互成一定角度θ(θ≠0°且θ≠180°)且初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,若合加速度与合速度共线,合运动是匀变速直线运动,若合加速度与合速度不共线,合运动是匀变速曲线运动,故D正确。
3.竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水和一个用红蜡做成的圆柱体,玻璃管倒置时圆柱体能匀速运动。已知圆柱体运动的速度大小为5 cm/s,与水平方向成θ=53°,如图所示,则玻璃管水平方向运动的速度为(sin 53°=0.8,cs 53°=0.6)( )
A.5 cm/sB.4 cm/s
C.3 cm/sD.无法确定
答案:C
解析:圆柱体运动的速度大小为v=5 cm/s,与水平方向成θ=53°,则玻璃管水平方向运动的速度为v0=vcs 53°=3 cm/s。
4.跳伞运动员从直升机上由静止跳下,经一段时间后打开降落伞,最终以5.0 m/s的速度匀速竖直下落。现在有风,风使他以3.0 m/s的速度沿水平方向匀速运动,则跳伞运动员着地时的速度大小约( )
A.2.0 m/sB.4.0 m/s
C.5.8 m/sD.8.0 m/s
答案:C
解析:根据运动的合成可知,着地时速度v=vx2+vy2=3.02+5.02 m/s=5.8 m/s,故C正确。
5.小船横渡一条河,为尽快到达对岸,船头方向始终与河岸垂直,小船先加速后减速运动,使小船到达河对岸时恰好不与河岸相撞。小船在静水中的行驶速度v1如图甲所示,水的流速v2如图乙所示,则下列关于小船渡河的说法正确的是( )
A.小船的运动轨迹为直线
B.小船渡河的河宽是240 m
C.小船到达对岸时,沿河岸方向向下游运动了180 m
D.小船渡河的过程中最大速度是10 m/s
答案:C
解析:小船在静水中先做匀加速运动后做匀减速运动,具有加速度,水流速度不变,所以小船的运动轨迹是曲线,选项A错误。研究垂直于河岸方向的运动,速度—时间图像围成的面积表示位移,则河的宽度d=4×602 m=120 m,选项B错误。根据运动的等时性可知,小船沿河岸方向运动了60 s,距离为x=3×60 m=180 m,选项C正确。根据矢量合成法则可知,小船在静水中的速度最大时,渡河速度最大,有vmax=32+42 m/s=5 m/s,选项D错误。
6.如图所示,套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连。由于B的质量较大,故在释放B后,A将沿杆上升。当环A上升至与定滑轮的连线水平时,其上升速度v1≠0。若这时B的速度为v2,则( )
A.v2=0B.v2>v1
C.v2≠0D.v2=v1
答案:A
解析:环A在虚线位置时,环A的速度沿虚线方向的分速度为零,故重物B的速度v2=0,故选项A正确。
7.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=150 m/s,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8。
(1)经过4 s飞机发生的位移是多大?
(2)飞机在竖直方向的分速度是多大?
(3)经过4 s飞机在竖直方向上升了多少米?
答案:(1)600 m (2)90 m/s (3)360 m
解析:(1)由于飞机做匀速直线运动,所以位移的大小
x=vt=150×4 m=600 m。
(2)根据运动的合成与分解可知,竖直方向的分速度的大小
vy=vsin 37°=150×0.6 m/s=90 m/s。
(3)竖直方向仍为匀速运动,在竖直方向上升的高度
h=vyt=90×4 m=360 m。
8.如图所示,一条小船位于d=200 m宽的河正中A点处,从这里向下游1003 m处有一危险区,当时水流速度为v1=4 m/s。
(1)若小船在静水中速度为v2=5 m/s,小船到岸的最短时间是多少?
(2)若小船在静水中速度为v2=5 m/s,小船以最短的位移到岸,小船船头与河岸夹角及所用时间是多少?
(3)为了使小船避开危险区沿直线到达对岸,小船在静水中的速度至少是多少?
答案:(1)20 s (2)37° 33.3 s (3)2 m/s
解析:(1)当船头与河岸垂直时,时间最短,有
t1=d2v2=20 s。
(2)设船头与河岸的夹角为θ,渡河时间为t2,合成图如图所示。
可知,cs θ=v1v2,θ=37°
t2=d2v22-v12=1003 s=33.3 s。
(3)设小船恰好避开危险区时合速度与水流方向的夹角为α,则
tan α=d2x=33,α=30°
当沿船头方向分运动与合运动垂直时,取得最小值,如图所示。
最小速度v2min=v1sin α=2 m/s。