物理必修 第二册第1节 运动的合成与分解课时训练

这是一份物理必修 第二册第1节 运动的合成与分解课时训练，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2.1运动的合成与分解一、单选题1．某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球。如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球框（　　）（图中平台内箭头指向表示投篮方向）A． B． C． D．2．关于物体做曲线运动，下列说法中，正确的是（　　）A．物体做曲线运动时所受的合外力可以为零B．物体所受的合外力不为零时一定做曲线运动C．物体有可能在恒力的作用下做曲线运动，如推出手的铅球D．物体只可能在变力的作用下做曲线运动3．如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m0，货物的质量为m，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为v时，连接货车的绳与水平方向夹角θ，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）A．货车的速度等于vcosθB．货车运动的速度等于C．缆绳中的拉力FT等于（m0＋m）gD．货物匀速上升4．一辆赛车在水平公路上减速转弯时，从俯视图中可以看到，赛车沿圆弧由P向Q行驶，下列图中画出了赛车转弯时所受合力的方向，你认为其中正确的是（     ）A．B．C．D．5．如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业．为了节省救援时间，消防车向前前进的过程中，人相对梯子匀加速向上运动，在地面上看消防队员的运动，下列说法中正确的是（   ）A．当消防车匀速前进时，消防队员可能做匀加速直线运动B．当消防车匀速前进时，消防队员水平方向的速度保持不变C．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动D．当消防车匀减速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动6．一个半径为的半圆柱体沿水平方向向右以速度匀速运动，在半圆柱体上放置一根竖直杆，此杆只能沿竖直方向运动。如图所示当杆与半圆柱体接触点与柱心的连线与竖直方向的夹角为时，竖直杆运动的速度为（  ）A． B．C． D．7．某物体（可视为质点）从空中某点以的初速度水平向右抛出，受到水平向左的恒力作用，时物体经过抛出点正下方位置，时物体刚好落到水平地面上，不计空气阻力，重力加速度取。则下列说法正确的是（    ）A．物体在空中做自由落体运动B．运动过程中，物体距离抛出点的水平距离最大为C．物体经过抛出点正下方的瞬时速度大小为D．物体在水平地面的落点到抛出点的距离为8．如图所示，一端带有滑轮的轻杆固定在竖直面上，轻杆与竖直面成角，不可伸长的轻质细绳一端连接小车，另一端跨过滑轮连接质量为的物块，不计绳子与滑轮间的摩擦，重力加速度为，当小车水平向左匀速运动时，细绳对滑轮作用力的大小为（　　）A． B．C． D． 二、多选题9．如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为Ff，当轻绳与水平面的夹角为θ时，人以速度v匀速向左运动，此时人的拉力大小为F，则此时（　  　）A．船的速度为vcosθ     B．船的速度为C．船将减速靠岸        D．船的加速度为10．一质量为0.2kg的物体在水平面上运动，它的两个正交分速度与时间的关系图像分别如图甲、乙所示，由图可知（  ）A．开始4s内物体的位移大小为B．开始4s内物体的平均速度大小为C．从开始至6s未物体一直做曲线运动D．开始4s内物体做曲线运动此后2s内物体做直线运动11．如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m0，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是（　　）A．货箱向上运动的速度大于vB．缆绳中的拉力FT等于（m0＋m）gC．货箱向上运动的速度等于vcosθD．货物处于超重状态12．甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河，河水流速为v0，两船在静水中的速率均为v，甲、乙两船船头均与河岸成角，如图所示，已知甲船恰好能垂直到达河正对岸的A点，乙船到达河对岸的B点，A、B之间的距离为L。则下列判断正确的是（　　）A．甲船先到达对岸B．若仅是河水流速v0增大，则两船的渡河时间都不变C．不论河水流速v0如何改变，只要适当改变θ角，甲船总能到达正对岸的A点D．若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时，两船之间的距离仍然为L13．如图所示，物体A穿在光滑的竖直杆上，某人用不可伸长的轻绳通过光滑定滑轮拉物体A，某段时间内，物体A以速度v0匀速向上运动，该过程中，下列说法正确的是（　  ）A．人对轻绳的拉力大小不变B．人对轻绳的拉力的功率不变C．绳与杆的夹角为θ时，人拉绳的速度大小为D．人对绳做的功等于物体A重力势能的增加量14．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向左运动时，物体M的受力和运动情况是（　　）A．绳的拉力等于M的重力B．绳的拉力大于M的重力C．物体M向上匀速运动D．物体M向上加速运动 三、解答题15．河宽，河水流速，船在静水中的速度，欲按下列要求过河时，船的航向应与河岸成多大角度？过河时间为多少？(1)以最短的时间过河；(2)以最小的位移过河。    16．一条宽度为L的河，水流速度恒定，(1)若船在静水中的速度为，那么，保持发动机输出功率不变，怎样渡河时间最短？最短时间？(2)若船在静水中速度，怎样渡河位移最小？最小位移？(3)如图，某同学偶然发现在水流速度恒定的河流中，某渡河游艇的航迹好像是一条抛物线，又发现游艇船头指向对岸，该同学猜测该游艇可能在垂直河岸方向做匀加速运动，请你分析论证该同学的猜想。         17．两根光滑的杆互相垂直地固定在一起，上面分别穿有两个小球a和b，小球a、b间用一细直棒相连，如图所示.当细直棒与竖直杆夹角为θ时，求小球a、b实际速度大小之比.              参考答案1．B【详解】如图所示，当沿圆周切线方向的速度和出手速度的合速度沿半径方向，球就会被投入篮筐．故B正确，ACD错误．故选B．2．C【详解】A．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，则合力一定不为零，故A错误；B．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，物体所受的合外力不为零时，不一定做曲线运动，可能做直线运动，故B错误；C．物体有可能在恒力的作用下做曲线运动，加速度不发生变化，如推出手的铅球，加速度为g，故C正确；D．物体可能在恒力的作用下做曲线运动，如平抛运动，故D错误。故选C。3．B【详解】如图货车此时速度为货车向左做匀速直线运动，故货箱速度表达式为随着货车向左运动，在减小，则货箱的速度在增大，货箱具有向上的加速度，故缆绳中的拉力故选B。
4．B【详解】赛车沿圆弧由P向Q行驶，速度方向是轨迹的切线；减速转弯时，合外力的方向与速度方向成钝角且合外力方向指向轨迹的内侧，故B项正确，ACD三项错误。5．D【解析】消防员参与了沿梯子方向的匀加速直线运动和水平方向上的匀速直线运动，通过合速度与合加速度是否在同一条直线上判断消防员做直线运动还是曲线运动．若消防车匀速前进，根据运动的合成，知合速度的方向与加速度的方向不在同一条直线，其加速度的方向大小不变，所以消防员做匀变速曲线运动，故A错误将消防员的运动分解为水平方向和竖直方向，知水平方向上的最终的速度为匀速后退的速度和沿梯子方向速度在水平方向上的分速度的合速度，因为沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在变，所以消防队员水平方向的速度在变．故B错误若消防车匀加速前进，根据运动的合成，知合速度的方向与合加速度的方向有可能在同一条直线，其加速度的方向大小不变，所以消防员有可能做匀变速直线运动，故C错误若消防车匀减速前进，根据运动的合成，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线，其加速度的方向大小不变，所以消防员做匀变速曲线运动，故D正确6．B【详解】杆的实际速度是接触点沿切线方向的速度与半圆柱体速度的合速度，如图，根据速度的合成，运用平行四边形定则，得故选B。7．C【详解】A．初速度水平向右，受水平向左的恒力作用在水平方向上做匀变速运动，竖直方向上初速度为零，仅受重力作用，竖直方向做自由落体运动，合运动由这两个分运动组成，物体做曲线运动，故A错误；B．经时物体经过抛出点正下方位置，可知水平方向上在末物体的速度减为零，然后水平向左做匀加速直线运动，物体向右距离抛出点的水平距离最大为向左距离抛出点的最大水平距离为因为解得运动过程中，物体距离抛出点的水平距离最大为，故B错误；C．当物体运动至抛出点正下方时，水平速度为竖直速度合速度大小为，C正确； D．物体在水平地面的落点竖直高度为距离抛出点水平距离为，所以其到抛出点的距离为D错误。故选C。8．B【详解】因为小车匀速运动，受力分析如下图所示应用平行四边形法则得合力 故选B。9．BD【详解】ABC．船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度，如图所示根据平行四边形定则有解得船的速度为船靠岸过程，增大，减小，则有船的速度增大，故B正确，A、C错误；D．对小船受力分析，如图所示根据牛顿第二定律，有可得船的加速度大小为故D正确；故选BD。10．ABD【详解】A．图像与时间轴围成的面积表示物体运动的位移，开始4s内，物体沿方向的位移为8m，方向的位移为8m，所以开始4s内物体的位移大小为，故A正确。B．根据平均速度等于位移与时间的比值，可知开始4s内物体的平均速度大小，故B正确。CD．开始时物体的初速度沿方向，加速度沿方向，两者不在一条直线上，所以物体做曲线运动；4s末物体的速度方向与方向夹角的正切值为加速度方向与方向夹角的正切值为所以速度方向与加速度方向在同一条直线上，物体做直线运动，故C错误，D正确。故选ABD。11．CD【详解】AC．将货车的速度进行正交分解，如图所示由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，故v1=vcosθ则货箱向上运动的速度小于v，故A错误，C正确；BD．由于θ不断减小，cosθ增大，故v1增大，所以货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上，故拉力FT大于(m0+m)g，则货物超重，故B错误，D正确。故选CD。12．BD【详解】Ａ．将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，知甲乙两船到达对岸的时间相等，渡河的时间即两船同时到达对岸，故A错误；B．若仅是河水流速v0增大，渡河的时间则两船的渡河时间都不变，故B正确；C．只有甲船速度大于水流速度时，不论水流速v0如何改变，甲船都可能到达河的正对岸A点，故C错误；D．若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时间不变，根据速度的分解，船在水平方向的分速度仍不变，则两船之间的距离仍然为L．故D正确。故选BD。13．BD【详解】A．设人对轻绳的拉力大小为F，物体A匀速向上运动，合外力为零，则有随着θ增大，cosθ减小，则F逐渐增大，故A错误；B．人对轻绳的拉力的功率为则P不变，故B正确；C．将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，人拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度为故C错误；D．根据功能原理知，人对绳做的功等于物体A机械能的增加量，由于物体A的动能不变，则人对绳做的功等于物体A重力势能的增加量，故D正确。故选BD。14．BD【详解】CD．设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于M的速度，根据平行四边形定则得vM=vcosθ车子在匀速向左的运动过程中，绳子与水平方向的夹角θ减小，所以M的速度增大，M做变加速运动，选项C错误，D正确；AB．根据牛顿第二定律有：F﹣mg=ma知拉力大于重力。故B正确，A错误；故选BD。15．(1)，100s；(2)，【详解】(1)当船头与河岸方向垂直时，即船的航向应与河岸成，过河的时间最短，过河时间为(2)因所以应使船的合速度方向垂直于河岸，令此时船头与河岸方向的夹角为α，如图所示船过河的合速度为则有解得即船头应偏向上游与河岸方向成角，过河时间为16．（1）船头垂直河岸时间最短，；（2）船头与河岸的角度满足时有最小位移，L；（3）见解析。【详解】（1）如图所示设船头斜向上游与河岸成任意角θ，这时船速在垂直与河岸方向的速度分量为渡河所用时间为由此可知L、v船一定时，t随sinθ增大而减小；当θ=90°时，sinθ=1（最大），所以船头与河岸垂直时，渡河时间最小为（2））如图所示，渡河的最小位移即河的宽度为使船能直达对岸，船头应指向河的上游，并与河岸成一定角度θ，根据三角函数关系有因为0≤cosθ≤1，所以只有在v船＞v水时，船才有可能垂直河岸渡河，此时渡河最短位移为L； （3）由题可知水流速度不变，而游艇的运动轨迹是曲线，故游艇的速度发生变化，根据运动轨迹可知，游艇的加速度沿y轴正方向，与游艇的初速度方向相同，故游艇沿y轴方向做匀加速直线运动。17．tan θ【解析】【详解】根据速度的分解特点，可作出两小球的速度关系如图所示．由图中几何关系可得，a、b沿杆方向的分速度分别为vacos θ和vbsin θ，根据“关联速度”的特点可知，两小球沿杆的分速度大小相等，即有vacos θ＝vbsin θ，解得：＝tan θ.