人教版 (2019)必修 第二册第五章 抛体运动2 运动的合成与分解一课一练

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2020-2021学年人教版（2019）必修第二册5.2运动的合成与分解 课时作业14（含解析）  1．船在静水中的速度为3.0m/s，它要渡过宽度为30m的河，河水的流速为2.0m/s，则下列说法中正确的是（　　）A．船渡河的速度一定为5.0m/sB．船不能垂直到达对岸C．船垂直到达对岸的渡河时间为D．船到达对岸所需的最短时间为10s2．2020年6月以来，湖南省西北连续多日暴雨。已知无风时雨滴在空中竖直下落，着地速度大小为，现在有风，风速使雨滴以大小为的速度沿水平运动，则雨滴落地时的速度大小为（　　）A． B． C． D．3．天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶，同时天车上的起吊电动机吊着货物正在匀速上升，则地面上的人观察到货物运动的轨迹是图（　　）A． B． C． D．4．如图，图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v-t图象如图乙所示．人顶杆沿水平地面运动的x-t图象如图丙所示，若以地面为参考系，下列说法中正确的是（    )A．猴子的运动轨迹为直线B．猴子在2s内做匀变速曲线运动C．t=0时猴子的速度大小为8m/sD．t=2s时猴子的加速度为05．甲、乙两船在静水中航行的速度分别为和，两船从同一渡口过河，已知甲船以最短时间过河，乙船以最短航程过河，结果两船抵达对岸的地点恰好相同。则水的流速为（　　）A． B． C． D．6．如图所示，物体和质量均为，且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，放在水平面上，与悬绳竖直。用力拉沿水平面向左匀速运动的过程中，轻绳对的拉力的大小（  ）A．大于B．总等于C．一定小于D．以上三项都不正确7．一轮船以一定的速度垂直河岸向对岸行驶，当河水流速均匀时，轮船所通过的路程、过河所用的时间与水流速度的正确关系是（　　）A．路程和时间与水速无关 B．水速越大，路程越长，时间越长C．水速越大，路程越短，时间不变 D．水速越小，路程越小，时间不变8．一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间内风突然停止，则其运动的轨迹可能是(　 　)A． B．C． D．9．某船在一条水流速度一定的河上以恒定的速度渡河，下列说法正确的是（　　）A．船身垂直河岸向对岸航行，航行时间一定最短B．船身垂直河岸向对岸航行，实际航线最短C．船头朝向上游，使船与河岸成某一夹角时，有可能使航行时间最短．D．船头朝向上游，使船与河岸成某一夹角时，实际航线最短且为河的宽度10．2020年每一个人都感慨一句“太难了”，下半年每个人都在为新冠肺炎有所减退而松口气的时候，抗洪的序幕又拉开了，今年充足的水汽条件，导致我国强降雨频发，迎来了一个长久且强烈的汛期，这次洪灾主要发生在人口、GDP均占全国40%以上的长江经济带城市。某处江面宽度为200m，水流速度为3m/s，某冲锋艇的最大速度为5m/s，则（　　）A．抗洪人员可以到达正对岸B．渡河时间在40s至50s这个时间段C．船头正对河岸时，洪水的速度会影响渡河时间D．以最短时间渡河时，位移大小为200m11．如图所示为某电视台“大冲关”节目中某个环节的示意图。转盘与一较窄的足够长的平台在同一水平面内，且平台的中心轴线与圆盘的圆心在同一直线上，平台表面比较光滑。参与游戏的选手站在转盘上随转盘一起逆时针匀速转动（从上往下看），当人转动到图中位置时，选手向哪个方向跳出更容易跳上平台且不易滑落到平台下的水面，其中虚线为过P点的切线（  　　）A．沿PA方向 B．沿PB方向C．沿PC方向 D．沿PB和PC方向12．在抗击新型冠状病毒肺炎疫情的特殊时期，许多快递公司推出“无接触配送”服务。某快递小哥想到了用无人机配送快递的办法，某次配送质量为2kg的快递，在无人机飞行过程中，内快递在水平方向的速度一时间图像如图甲所示、竖直方向（初速度为零）的加速度一时间图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）A．快递做匀变速曲线运动 B．快递在0~10s内的位移大小为75mC．10s末快递竖直方向速度减为零 D．1s末快递受到合力大小为N13．一探照灯照射在云层底面上，云层底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面距地面高h，探照灯以角速度ω在竖直平面内转动，当光束转到与竖直方向夹角为θ时，云层底面上光点的移动速度是(　　) A．hω B． C． D．hωtan θ14．一只船在静水中的速度恒为 0.4m/s（船在运动过程中，船头方向保持不变）它要渡过一条宽度为40m的河，河水的流速均为 0.3m/s，则下列说法中正确的是（　　）A．船的运动轨迹可能是一条曲线B．船渡过河的位移可能是50mC．要使小船过河的位移最短，船头应始终正对着对岸D．如果水流速度增大，小船过河所需的最短时间将变大 15．如图所示，河宽为，小船在静水中速度为，水的流速为，小船渡河的时间可能为（　　）A． B． C． D．  16．一条两岸平行的河流宽为30m，水速，一只小船想到对岸，但在船出发点下游处有瀑布。为使小船安全地行驶到对岸而不从瀑布掉下，则此时船相对于水的至少为多大？船头指向何处？17．已知某船在静水中的速率为，现让船渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为，河水的流动速度为，方向与河岸平行。试分析：(1)欲使船以最短时间渡过河去，船头指向应怎样？最短时间是多少？到达对岸的位置怎样？船发生的位移是多大？(2)欲使船渡河过程中的航行距离最短，船头指向又应怎样？渡河所用时间是多少？18．竖直放置的两端封闭的玻璃管内注满清水，并放入一个用红蜡做成的圆柱体，玻璃管倒置时圆柱体能匀速上浮，现将玻璃管倒置，在圆柱体匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速运动，如图所示。问：圆柱体参与了几个运动，哪个运动是合运动，哪几个运动是分运动？19．表演“顶竿”杂技时，站在地上的演员（称为“底人”）扛一竹竿，演员和竹竿的总质量为80kg，一质量为10kg的小猴（可当质点处理）在竿底端从静止开始以2m/s2加速上爬，同时演员以1m/s的速度水平向右匀速移动，以猴的出发点为坐标原点，建立平面直角坐标系如图所示，g取10m/s2。(1)2s时猴子的位置（用坐标表示）；(2)2s时猴子的瞬时速度为多大？(3)在此过程中，演员对地面的压力。（根号可保留）
参考答案1．D【详解】A．因为船的静水速的方向未知，根据平行四边形定则，无法判断船渡河的速度大小，故A错误；B．根据平行四边形定则，由于静水速大于水流速，则合速度可能垂直于河岸，即船可能垂直到达对岸，故B错误；C．根据速度的合成和分解可知，船垂直到达对岸时垂直河岸的分速度为则渡河时间为故C错误；D．船到达对岸所需的最短时间为故D正确。故选D。2．D【详解】雨滴参与两个运动，根据平行四边形定则，得雨滴落地时的速度大小故选D。3．C【详解】我们站在地面上观察，货物既沿水平方向做匀速运动，又沿竖直方向做匀速运动，货物水平位移大小为x=vxt竖直位移大小y=vyt轨迹满足方程y=x故轨迹是倾斜直线。故选C。4．B【详解】AB．由乙图知，猴子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下，由丙图知，猴子水平方向上做匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一直线上，故猴子在内做匀变速曲线运动，故A错误，B正确；
C．图象的斜率等于速度，则知猴子水平方向的初速度大小为竖直方向分速度时猴子的速度大小为故C错误；
D．图象的斜率等于加速度，则知猴子的加速度为：故D错误。故选B。5．B【详解】由题意，甲船以最短时间过河，乙船以最短航程过河，结果两船抵达对岸的地点恰好相同，可知，甲乙实际速度方向一样，如图所示可得两式相乘，得则，解得v水=3.75m/s，B正确，ACD错误。故选B。6．A【详解】将的运动分解为沿轻绳方向的运动和垂直轻绳方向的运动，如图所示：可知由于B沿水平面向左匀速运动过程中不断变小，所以不断变大，而物体A的速度与大小相等，故物体A加速上升，加速度向上，即物体A处于超重状态，所以轻绳的拉力大于。故选A。7．D【详解】船相对于岸的速度为船相对于水的速度和水流速度的合速度，水流速度越大，合速度大，其合速度与岸的夹角越小，路程越长，但过河时间与水速无关，同理水速越小，路程越小，时间不变。故选D。8．C【解析】由力的独立作用原理可知，没有风力时物体做自由落体运动，有风力后水平方向匀加速直线运动，水平分速度逐渐增大，撤去风力后水平速度不变，竖直分速度继续增大，C对9．A【详解】AB．若船以最短时间渡河，则需船速（船在静水中的速度）垂直于河岸时，即船身必须垂直河岸过河，此时实际航线不是垂直河对岸，即实际航线不是最短，故A正确，B错误；C．船头朝向上游，使船与河岸成某一夹角时，此时船速在垂直于河岸方向的速度不是最大，此时船航行的时间不是最短的，选项C错误；D．当静水速大于水流速，静水速与水流速的合速度方向与河岸垂直时，渡河位移最小，即船头朝向上游，使船与河岸成某一夹角航行时，有可能使航线最短，如图所示；而当静水速小于水流速时，当船速与合速度方向垂直时，航线最短，但是此时最短航程大于河宽，选项D错误。故选A。10．A【详解】A．由于冲锋艇的最大速度比水流速度大，所以只要冲锋艇的船头偏向上游即可到达正对岸，故A正确；B．船头正对河岸时渡河时间最短即为无法确定冲锋艇最长渡河时间，故B错误；C．根据运动的独立性可知，船头正对河岸时，洪水的速度不会影响渡河时间，故C错误；D．船头正对河岸且速度为5m/s时渡河时间最小，由平行四边形定则可知，合速度为位移大小为故D错误。故A。11．C【详解】因选手站在转盘上随转盘一起逆时针匀速转动，当转动到图中位置P点时，由于选手具有逆时针方向的初速度，故应沿与初速度的反向的PC方向跳出更容易跳上平台且不易滑落到平台下的水面。选项C正确，ABD错误。故选C。12．D【详解】A．时间内，快递在水平方向上的分运动为初速度为零的匀加速直线运动，在竖直方向上的分运动是加速度不断增大的变加速直线运动，则其合运动变加速曲线运动，同理，时间内，快递在水平方向上的分运动为匀速直线运动，在竖直方向上的分运动是加速度不断减小的变加速直线运动，则其合运动变加速曲线运动，A错误；B．在图像中图线与时间轴所围的面积表示水平位移，则0～10s内快递的水平位移而竖直方向的位移不为零，所以，快递在0~10s内的位移大小肯定大于75m，B错误；C．依据图像与时间所围成的面积为速度的变化量则10s末快递竖直方向速度为 ，C错误；D．在1s末，快递水平方向加速度为竖直方向加速度为根据加速度合成可知，1s末快递的加速度由牛顿第二定律，则有D正确。故选D。13．C【解析】当光束转到与竖直方向夹角为θ时，云层底面上光点转动的线速度为．设云层底面上光点的移动速度为v，则有vcosθ=，解得云层底面上光点的移动速度v=，选项C正确．14．B【详解】A．因船在静水中的速度与水流速度均恒定，则合速度也是恒定，则合运动是匀速直线，故A错误；
B．因静水速大于水流速，根据平行四边形定则，合速度的方向可以与河岸垂直，所以能够垂直到达对岸，那么最小位移为河宽，即为40m，当合速度与河岸不垂直时，则位移会大于40m。故B正确；
C．依据运动的合成与分解，要使小船过河的位移最短，船的合速度垂直河岸，那么船头应该偏向上游行驶，故C错误；
D．当静水速垂直于河岸时，渡河时间最短，最短时间因此最短时间与水流速度无关，故D错误。
故选B。15．AB【详解】当船的静水速方向指向河对岸时，小船渡河时间最短，则小船渡河的最短时间为则小船渡河的时间可能为150s和100s。故选AB。16．5m/s；    船头指向与上游河岸的夹角为60°【详解】在出发点、目的地均确定的情况下，船向指定地点航行，则合速度的方向已经确定，设与下游河岸成角，水速大小和方向是确定的，则当的方向与的方向垂直时的值最小，如图所示。设船的实际速度为，当船刚好不从瀑布掉下，且的方向与的方向垂直时的值最小。设船实际的航向与下游河岸的夹角为，则船头指向与上游河岸的夹角。17．(1) 当船头垂直于河岸航行时，渡河时间最短，25s；到达正对岸的下游处，125m；(2) 船的合速度与河岸垂直时，船的航行距离最短；【详解】(1)当船头垂直于河岸航行时，渡河时间最短，渡河过程如图甲所示渡河的最短时间设船渡过河时到达正对岸的下游处，其顺水漂流的位移为船的位移为。 (2)由于，故船的合速度与河岸垂直时，船的航行距离最短。比时船速的方向（船头的指向）斜向河岸上游，设与河岸成角，如图乙所示,则船的实际速度为故渡河时间18．见解析【详解】圆柱体参与了竖直方向的匀速直线运动，同时，又随玻璃管在水平方向做匀速直线运动。从实际效果上看，图柱体沿与水平方向成角的方向做匀速直线运动，这就是合运动，水平和竖直方向的匀速直线运动是分运动。19．(1)（2m，4m）； (2) ；；(3)920N【详解】(1)在竖直方向做匀加速直线运动，则有在水平方向做匀速直线运动，则有2s时猴子的位置坐标为（2m，4m） (2) 竖直方向速度为2s时猴子的瞬时速度大小为速度方向为与水平方向的夹角为，则有 (3) 视演员、竹竿和小猴为整体，根据牛顿第二定律可得解得根据牛顿第三定律可得演员对地面的压力920N。