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课时作业(2) 运动的合成与分解
1.一轮船以一定的速度垂直河流向对岸行驶,当河水匀速流动时,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.水速越大,路程越长,时间越长
B.水速越大,路程越短,时间越短
C.水速越大,路程和时间都不变
D.水速越大,路程越长,时间不变
D [轮船渡河的运动是两个分运动的合成:假设河水不流动,轮船在静止的河水中垂直对岸行驶;假设船不运行,而河水流动,则船随河水一起向下漂动.这两个分运动具有独立性,因而河水流速增大不影响船到达对岸的时间,但在相同的时间里,沿水流方向移动的位移要增大,因而D正确.]
2.甲、乙、丙三船在同一河流中渡河,船头和水流方向如图,已知三船在静水中的速度均大于水流的速度v0,则( )
A.甲船可能垂直到达对岸
B.乙船可能垂直到达对岸
C.丙船可能垂直到达对岸
D.都不可能垂直到达对岸
A [甲船在静水中的速度与水流速度合成,合速度可能垂直于河岸,可能垂直到对岸,故A正确;乙船、丙船在静水中的速度与水流速度合成,合速度不可能垂直于河岸,即不可能垂直到对岸,故B、C、D错误.]
3.某同学在研究运动的合成时做了如图所示活动:用左手沿黑板推动直尺竖直向上运动,运动中保持直尺水平,同时,用右手沿直尺向右移动笔尖.若该同学左手的运动为匀速运动,右手相对于直尺的运动为初速度是零的匀加速运动,则关于笔尖的实际运动,下列说法中正确的是( )
A.笔尖做匀速直线运动
B.笔尖做匀变速直线运动
C.笔尖做匀变速曲线运动
D.笔尖的速度方向与水平方向夹角逐渐变大
C [由题意知,笔尖在竖直向上做匀速直线运动,水平向右做初速度为零的匀加速运动,合外力向右,故其做匀变速曲线运动,选项A、B错误,C正确;竖直方向的速度大小恒定,水平方向的速度逐渐增大,故笔尖的速度方向与水平方向的夹角逐渐变小,选项D错误.]
4.2019年8月3日,在中国航协衡水航空飞行营地,由国家体育总局航管中心、中国航空运动协会等主办的“2019年全国跳伞冠军赛”正式启幕.某跳伞运动员打开降落伞降落,在无风的时候落地速度为4 m/s,现在有水平方向的风,风使他获得3 m/s的水平速度,则运动员的落地速度为( )
A.1 m/s
B.3 m/s
C.5 m/s
D.7 m/s
C [根据平行四边形定则得v==5 m/s,故C正确,A、B、D错误.]=
5.(2020·山东鄄城一中期中)在一次抗洪救灾工作中,一架直升机A用一长H=50 m的悬索(重力可忽略不计)系住伤员B,直升机A和伤员B一起在水平方向上以v0=10 m/s的速度匀速运动的同时,悬索在竖直方向上匀速上拉,如图所示.在将伤员拉到直升机的时间内,A、B之间的竖直距离以L=50-5t(单位:m)的规律变化,则( )
A.伤员经过5 s时间被拉到直升机内
B.伤员经过10 s时间被拉到直升机内
C.伤员的运动速度大小为5 m/s
D.伤员的运动速度大小为10 m/s
B [根据L=50-5t可知直升飞机以5 m/s向上做匀速直线运动,AB间距离为零时,拉到飞机内,则0=50-5t,计算可得t=10 s,伤员经过10 s时间被拉到直升机内,A错、B对;伤员的运动速度等于水平速度和竖直速度的合速度,即为 m/s,C、D错误.]=5=
6.如图甲所示,在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,然后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动.假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每1 s上升的距离都是10 cm,玻璃管向右匀加速平移,每1 s通过的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t=0时蜡块位于坐标原点.
(1)请在坐标图中画出蜡块4 s内的轨迹;
(2)求玻璃管向右平移的加速度大小a;
(3)求t=2 s时蜡块的速度大小v.
解析 (1)轨迹如图所示
(2)根据Δx=a(Δt)2,则a= m/s2=0.05 m/s2=
(3)t=2 s时蜡块的水平速度vx= m/s. m/s=0.1 m/s,竖直速度vy=0.1 m/s,则合速度大小v=
答案 (1)见解析图 (2)0.05 m/s2 (3) m/s
7.(多选)一物体在xOy平面内从坐标原点开始运动,沿x轴和y轴方向运动的速度v随时间t变化的图像分别如图甲、乙所示.则物体在0~t0时间内( )
A.做匀变速运动
B.做非匀变速运动
C.运动的轨迹可能如图丙所示
D.运动的轨迹可能如图丁所示
AC [由图知:物体在x轴方向做匀速直线运动,加速度为零,合力为零;在y轴方向做匀减速直线运动,加速度恒定,合力恒定,所以物