课时02 运动的合成与分解 （重点练）-2020-2021学年高一物理十分钟同步课堂专练（新教材人教版必修第二册）

1．某运动员以12 m/s的速度向正南方向运动时，感觉到风是从正西方向吹来的，当他以21 m/s的速度继续向正南方向运动时，感觉到风是从西南方向(西偏南45°)吹来的，则风相对地的速度大小是(　　) A． 12 m/s　 B． 15 m/s C． 18 m/s D． 21 m/s 【答案】B 【解析】根据运动员的运动方向和感受到的风(合运动)的方向可得，其速度合成关系如图所示， 则有vOA＝12 m/s，vOB＝21 m/s，vOC为风速，vAC是运动员的速度为12 m/s时风相对运动员的速度，vBC是运动员的速度为21 m/s时风相对运动员的速度，且有∠ACB＝45°；则由几何关系可知，AC＝AB，即vAC＝vOB－vOA＝9 m/s，故vOC＝ m/s＝15 m/s.故B正确． 2．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直且悬线总长度不变，则橡皮运动的速度(　　) A． 大小和方向均不变 B． 大小不变，方向改变 C． 大小改变，方向不变 D． 大小和方向均改变 【答案】A 【解析】设铅笔的速度为v，如图所示， 橡皮的速度分解成水平方向的v1和竖直方向的v2.因该过程中悬线始终竖直，故橡皮水平方向的速度与铅笔移动速度相同，即v1＝v.因铅笔靠着线的左侧水平向右移动，故悬线竖直方向长度减小的速度大小与铅笔移动速度的大小相等，则橡皮竖直方向速度的大小也与铅笔移动速度的大小相等，又因v1和v2的大小、方向都不变，故合速度(即橡皮运动的速度)大小、方向都不变，选项A正确． 3．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用钉子靠着线的左侧，沿与水平方向成30°角的斜面向右以速度v匀速运动，运动中始终保持悬线竖直，下列说法正确的是(　　) A． 橡皮的速度大小为v B． 橡皮的速度大小为v C． 橡皮的速度与水平方向成30°角 D． 橡皮的速度与水平方向成45°角 【答案】B 【解析】钉子沿斜面匀速运动，橡皮具有向上的分速度v，同时具有沿斜面方向的分速度v，根据运动的合成可知，橡皮的速度大小为v，速度与水平方向成60°角，选项B正确． 4．雨点正在以4 m/s的速度竖直下落，忽然一阵风以3 m/s的速度水平吹来，雨中撑伞正在行走的人，为使雨点尽量不落在身上，手中伞杆应与竖直方向所成夹角为(　　) A． 30° B． 37° C． 45° D． 0° 【答案】B 【解析】雨点同时参与两个方向的分运动，一是竖直向下的匀速直线运动，二是沿水平风方向的匀速直线运动，其合速度方向与竖直方向的夹角为θ，tan θ＝＝，所以θ＝37°，为使雨点尽量不落在身上，应使伞面与雨点速度方向垂直，伞杆与雨点的速度方向平行，所以，伞杆与竖直方向应成37°夹角，B对． 5．竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个蜡块能在水中以0.1 m/s的速度匀速上浮．在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右匀速运动，测得蜡块实际运动方向与水平方向成30°角，如图所示．若玻璃管的长度为1.0 m，在蜡块从底端上升到顶端的过程中，玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距离为(　　) A． 0.1 m/s，1.73 m B． 0.173 m/s，1.0 m C． 0.173 m/s，1.73 m D． 0.1 m/s，1.0 m 【答案】C 【解析】设蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为v1，位移为x1，蜡块随玻璃管水平向右移动的速度为v2，位移为x2，如图所示，v2＝＝m/s≈0.173 m/s. 蜡块沿玻璃管匀速上升的时间t＝＝ s＝10 s.由于合运动与分运动具有等时性，故玻璃管水平移动的时间为10 s. 水平运动的距离x2＝v2t＝0.173×10 m＝1.73 m，故选项C正确． 6．如图所示，直线AB和CD是彼此平行且笔直的河岸，若河水不流动，小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P.若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且整个河流中水的流速处处相等，现仍保持小船船头垂直河岸由A点匀加速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹可能是图中的(　　) A． 直线 B． 曲线Q C． 曲线S D． 直线R 【答案】C 【解析】小船在流动的河水中行驶时，同时参与两个方向的分运动，一是沿水流方向的匀速直线运动，二是沿垂直于河岸方向的匀加速直线运动;沿垂直于河岸方向小船具有加速度，由牛顿第二定律可知，小船所受的合外力沿该方向;根据物体做曲线运动时轨迹与其所受合外力方向的关系可知，小船的运动轨迹应弯向合外力方向，故轨迹只可能是S.即只有选项C正确. 7．如图所示，在一次救灾工作中，一架离水面高为H m，沿水平直线飞行的直升飞机A，用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B，在直升飞机A和伤员B以相同的水平速率匀