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    人教版高中物理必修第二册第五章习题课运动的合成与分解的两个模型习题含答案

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    人教版 (2019)必修 第二册2 运动的合成与分解综合训练题

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    这是一份人教版 (2019)必修 第二册2 运动的合成与分解综合训练题,共8页。
    习题课:运动的合成与分解的两个模型 A级 必备知识基础练1.某小船船头垂直于河岸渡河,若水流速度突然增大,其他条件不变,下列判断正确的是(  )A.小船渡河的时间不变B.小船渡河的时间减少C.小船渡河的时间增加D.小船到达对岸的地点不变2. (2021江苏宿迁高一月考)如图所示,河宽d=20 m,小船要行驶到河对岸,P处为小船的正对岸位置,已知小船的划行速度v1=5 m/s,水流速度v2=3 m/s。下列说法正确的是(  ) A.小船行驶到对岸P点的时间为4 sB.小船行驶到对岸P点的时间为5 sC.若水流速度变大,小船行驶到对岸的最短时间变长D.若水流速度变大,小船行驶到对岸的最短时间变短3. (2021河南焦作期末)不可伸长的轻绳通过定滑轮,两端分别与甲、乙两物体连接,两物体分别套在水平、竖直杆上。控制乙物体以v=2 m/s的速度由C点匀速向下运动到D,同时甲由A点向右运动到B,四个位置绳子与杆的夹角分别如图所示,绳子一直绷直。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则下列说法正确的是(甲、乙均可视为质点)(  ) A.甲在A点的速度大小为2 m/sB.甲在A点的速度大小为2.5 m/sC.甲由A点向B点运动的过程,速度逐渐增大D.甲由A点向B点运动的过程,速度先增大后减小4.(2021辽宁丹东高一期末)四人想划船渡过一条宽200 m的河,他们在静水中划船的速度为3 m/s,现在他们观测到河水的流速为5 m/s,对于这次划船过河,下列说法正确的是(  )A.要想到达正对岸就得使船头朝向正对岸B.要想到达正对岸船头必须朝向上游划船C.要想走最少的路就得朝着正对岸划船D.这种情况是不可能到达正对岸的5.(2021陕西西安高一期末)如图所示,小船从A码头出发,沿垂直河岸的方向划船,若已知河宽为d,划船的速度v恒定。河水的流速与到河岸的最短距离x成正比,v=kxx。其中k为常量,要使小船能够到达距A码头正对岸为已知距离sB码头,则下列说法正确的是(  )A.由于河中各处水速不同,因此不能求出渡河的时间B.由于河中各处水速不同,因此不能求出小船在某一位置的速度大小C.由于河中各处水速不同,因此小船不能到达B码头D.由于河中各处水速不同,因此小船渡河时应做曲线运动6.(2022辽宁辽阳高一期末)在某次抗洪救灾中,救援人员发现一被困在车顶的人员,车不动但周围的水在流动,水流方向与安全区域平行,如图所示,已知车离安全区域最近的距离d=20 m,救援人员乘皮筏从安全区域边缘去救援,皮筏相对静水的速度大小v1=1 m/s,水流速度大小v2=2 m/s,皮筏和车均视为质点,:(1)皮筏运动到车旁的最短时间t;(2)(1)中皮筏运动的位移大小s        B级 关键能力提升练7. 如图所示,一根长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动。当AB杆和墙的夹角为θ,杆的A端沿墙下滑的速度大小为v1,B端沿地面滑动的速度大小为v2,v1v2的关系是(  ) A.v1=v2 B.v1=v2cos θC.v1=v2tan θ D.v1=v2sin θ8.(多选)(2022江西抚州高一期末)如图所示,小车在岸上拉船,细绳一端固定在竖直墙壁上,一端跨过车后的定滑轮与船相连(忽略滑轮与细绳间的摩擦)。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,船的速度为v,此时车的拉力大小为F,则下列说法正确的是(  )A.车的速度为B.车的速度为C.船的加速度为D.船的加速度为9. 如图所示,一条小船位于200 m宽的河中央A点处,A点距离为100 m的下游处有一危险区,水流速度为4 m/s,为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为(  ) A. m/s B. m/sC.2 m/s D.4 m/s10.(2021福建泉州高三段考)如图所示,悬线一端固定在天花板上的O,另一端穿过一个CD光盘的中央小孔后系一个小球,当小球静止时,悬线恰好处于竖直方向,并且刚好挨着水平桌面的边缘。现将光盘按在水平桌面上,并且沿着水平桌面的边沿以速度v向右匀速移动,不计悬线与孔之间的摩擦,CD光盘始终紧挨桌面边沿,当悬线与竖直方向的夹角为θ,小球移动的速度大小为(  )A.v B.vsin θC.vtan θ D.11.如图所示,河宽d=120 m,设小船在静水中的速度为v1,河水的流速为v2。小船从A点出发,在渡河时,船身保持平行移动。若出发时船头指向河对岸上游的B,经过10 min,小船恰好到达河正对岸的C;若出发时船头指向河正对岸的C,经过8 min,小船到达C点下游的D点。求:(1)小船在静水中的速度v1的大小。(2)河水的流速v2的大小。(3)在第二次渡河中小船被冲向下游的距离sCD
    习题课:运动的合成与分解的两个模型1.A 设小船沿垂直河岸方向、在静水中的速度大小为v,河宽为d,则渡河时间t=,与水速大小无关,选项A正确,BC错误;由于水速增大,故合速度的方向变化,到达河对岸的地点变化,选项D错误。2.B 小船要行驶到对岸P,船头应偏向上游,使合速度垂直河岸,合速度大小为v==4 m/s,到达P点的时间为t==5 s,A错误,B正确;当船头垂直于河岸时,渡河时间最短,最短时间为tmin==4 s,与水流速度无关,故水流速度变大,小船行驶到对岸的最短时间不变,CD错误。3.C 将甲、乙的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向进行分解,设甲与定滑轮的连线与水平方向夹角为α,乙与定滑轮的连线与竖直方向夹角为β,则甲的实际速度v=,乙的实际速度v=,可得vcos α=vcos β。由题意可知,甲在A点、乙在C点时,α=37°,β=53°,v=2 m/s,因此甲在A点的速度大小为v=1.5 m/s,AB错误;在乙下降过程中,α角在逐渐增大,β角在逐渐减小,结合vcos α=vcos β可知,甲的速度在增大,C正确,D错误。4.D 由于水速大于船速,无论怎么开,都无法到达正对岸,AB错误,D正确;要想走最少的路,应该让水速和船速的合速度方向与船速方向垂直,如图所示,应朝着上游某个方向开,C错误。5.D 沿垂直河岸的方向划船,若已知河宽为d,划船的速度v恒定,则渡河的时间t=可以求得,A错误;小船在某一位置的速度大小v=,因为v=kxx,只要知道小船的位置就可知道v,即就可以求出小船在某一位置的速度大小,B错误;河中各处水速不同,只要调整好航向,小船就能到达B码头,C错误;小船在垂直河岸方向上做匀速直线运动,在沿河岸方向上做变速运动,合加速度的方向与合速度方向不在同一条直线上,做曲线运动,D正确。6.答案 (1)20 s (2)20 m/s解析 (1)皮筏船头垂直安全区域时,时间最短t=解得t=20 s(2)由题意知皮筏垂直水流方向的位移大小s1=d=20 m沿水流方向的位移大小s2=v2t解得s2=40 m由几何关系知s=解得s=20 m/s7.C 如图所示,将杆的A端的速度沿杆的方向和垂直于杆的方向进行分解可得,沿杆方向的分速度为v1=v1cos θ。将杆的B端的速度沿杆的方向和垂直于杆的方向进行分解可得,沿杆方向的分速度v2=v2sin θ。由于v1=v2,v1=v2tan θ,C正确。 8.AC 拉船的绳的速度为v=vcos θ,则车的速度为v=,A正确,B错误;车的拉力大小为F,则拉船的绳的拉力为F,对船根据牛顿第二定律可得cos θ-Ff=ma,船的加速度为a=,C正确,D错误。9.C 如图所示,小船刚好避开危险区域时,设小船合运动方向与水流方向的夹角为θ,tan θ=,所以θ=30°,当船头垂直合运动方向渡河时,小船在静水中的速度最小,可以求出小船在静水中最小速度为2 m/s,C正确。 10.A 悬线与光盘的交点同时参与两个运动,一是沿着悬线方向的运动,二是垂直于悬线方向的运动,将交点处的速度分解,如图所示。由数学知识可得v线=vsin θ,交点沿悬线方向的速度大小等于小球上升的分速度;小球同时还参与水平方向的匀速直线运动,分速度大小为v,因此小球移动的速度大小为v1==v,A正确。 11.答案 (1)0.25 m/s (2)0.15 m/s (3)72 m解析 (1)小船从A点出发,若船头指向河正对岸的C,则此时v1方向的位移为d,故有v1= m/s=0.25 m/s(2)AB与河岸上游成α,由题意可知,此时恰好到达河正对岸的C,v1沿河岸方向的分速度大小恰好等于河水的流速v2的大小,v2=v1cos α,此时渡河时间为t=,所以sin α==0.8,v2=v1cos α=0.15 m/s(3)在第二次渡河中小船被冲向下游的距离为sCD=v2tmin=72 m

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