2021届新高考物理二轮微专题复习限时强化练：运动的合成与分解（解析版）

学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 2021届新高考物理二轮微专题复习限时强化练 运动的合成与分解 一、选择题 1、如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则( ) A．刚开始时B的速度大小为eq \f(v,cos θ) B．A匀速上升时，重物B也匀速下降 C．重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力 D．A运动到位置N时，B的速度最大 答案：C 解析：对于A，它的速度如图中标出的v，这个速度看成是A的合速度，其分速度大小分别是va、vb，其中vb等于B的速率(同一根绳子，两端速度大小相同)，故刚开始上升时B的速度大小为vB＝vb＝vcos θ，故A不符合题意；由于A匀速上升，θ在增大，所以vB在减小，故B不符合题意；B下降过程做减速运动，处于超重状态，绳对B的拉力大于B的重力，故C符合题意；当A运动到位置N时θ＝90°，此时vB＝0，故D不符合题意． 2、如图所示，某人用绳通过定滑轮拉小船，设人匀速拉绳的速度为v0，绳某时刻与水平方向夹角为α，则小船的运动性质及此时刻小船水平速度vx为 ( ) A．小船做变速运动，vx＝ B．小船做变速运动，vx＝v0cos α C．小船做匀速直线运动，vx＝v0cos α D．小船做匀速直线运动，vx＝v0cos α 答案：A 解析：小船的实际运动是水平向左的运动，它的速度vx可以产生两个效果：一是使绳子OP段缩短；二是使OP段绳与竖直方向的夹角减小．所以小船的速度vx应有沿OP绳指向O的分速度v0和垂直OP的分速度v1，由运动的分解可求得vx＝.，α角逐渐变大，可得vx是逐渐变大的，所以小船做的是变速运动，且vx＝ 3、有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为( ) A.eq \f(kv,\r(k2－1)) B.eq \f(v,\r(1－k2)) C.eq \f(kv,\r(1－k2)) D.eq \f(v,\r(k2－1)) 答案：B 解析：设大河宽度为d，小船在静水中的速度为v0，则去程渡河所用时间t1＝eq \f(d,v0)，回程渡河所用时间t2＝eq \f(d,\r(v\o\al(02)－v2)).由题知eq \f(t1,t2)＝k，联立以上各式得v0＝eq \f(v,\r(1－k2))，选项B正确，选项A、C、D错误． 4、如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定光滑竖直杆上，b放在光滑水平地面上．a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动．不计摩擦，a、b可视为质点，a下落高度为h时，轻杆与竖直杆之间的夹角为α重力加速度大小为g.则( ) A．a下落高度为h时的速度为eq \r(\f(2gh,1＋tan2 α)) B．a落地前，轻杆对b一直做正功 C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg 答案：D 解析：以滑块a、b及轻杆整体为研究对象，设当a下落高度为h时滑块a的速度为va，滑块b的速度为vb，有 vacos α＝vbsin α① 由系统机械能守恒得：mgh＝eq \f(1,2)mva2＋eq \f(1,2)mvb2② 联立①②解得：va＝tan αeq \r(\f(2gh,1＋tan2 α))，A错误． 滑块b的初速度为零，末速度也为零，所以轻杆对b先做正功，后做负功，选项B错误．a、b的先后受力如图所示． 由a的受力图可知，a下落过程中，其加速度大小先小于g后大于g，选项C错误．a落地前，当a的机械能最小时，b的机械能最大，知b的速度最大，此时b的加速度为零，杆对b的作用力为0，地面对b的支持力大小为mg，由牛顿第三定律知b对地面的压力大小为mg，选项D正确． 5、如图所示，船从A处开出后沿直线AB到达对岸，若AB与河岸成37°角，水流速度为4 m/s，则船从A点开出的最小速度为(　　) A．2 m/s B．2.4 m/s C．3 m/s D．3.5 m/s 答案：B 解析：设水流速度为v1，船在静水中的速度为v2，船沿AB方向航行时，运动的分解如图所示，当v2与AB垂直时，v2最小，v2min＝v1sin 37°＝4×0.6 m/s＝2.4 m/s，选项B正确． 6．如图所示，重物M通过两个定滑轮连接着两个质量均为