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课时作业(二) 运动的合成与分解
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.关于相互垂直的一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动,下列说法正确的是 ( )
A.一定是曲线运动
B.可能是直线运动
C.运动的方向不变
D.速度一直在变,是变加速运动
A [相互垂直的一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动一定是曲线运动,因合速度与合力不共线,不可能是直线运动,运动方向始终改变,加速度即匀加速直线分运动的加速度,保持恒定,属于匀加速曲线运动.故A正确,B、C、D错误.]
2.关于运动的合成,下列说法正确的是 ( )
A.合运动的时间等于分运动的时间之和
B.合运动的时间大于任意一个分运动的时间
C.合运动的时间小于任意一个分运动的时间
D.合运动和分运动是同时进行的
D [分运动是由合运动根据实际效果分解来的,分运动的时间与合运动的时间相等,即合运动与分运动同时发生、同时结束,故D正确.]
3.如图甲所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一红蜡块R(R可视为质点).将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,R从坐标原点开始运动的轨迹如图乙所示,则红蜡块R在x轴、y轴方向的运动情况可能是( )
A.x轴方向为匀速直线运动,y轴方向为匀速直线运动
B.x轴方向为匀速直线运动,y轴方向为匀加速直线运动
C.x轴方向为匀减速直线运动,y轴方向为匀速直线运动
D.x轴方向为匀加速直线运动,y轴方向为匀速直线运动
D [若x轴方向为匀速直线运动,根据运动轨迹的形状,则知y轴方向的加速度方向沿y轴负方向,即y轴方向为减速直线运动,故选项A、B错误;若y轴方向为匀速直线运动,根据运动轨迹的形状,则知x轴方向的加速度方向沿x轴正方向,即x轴方向为加速直线运动,故选项C错误,选项D正确.]
4.跳伞运动员从直升机上由静止跳下,经一段时间后打开降落伞,最终以5.0 m/s的速度匀速竖直下落.现在有风,风使他以3.0 m/s的速度沿水平方向匀速运动,则跳伞运动员着地时的速度大小约 ( )
A.2.0 m/s B.4.0 m/s
C.5.8 m/s D.8.0 m/s
C [根据运动的合成可知,着地时速度:v== m/s≈5.8 m/s,故C正确.]
5.(2021·河北鹿泉一中高一检测)无风时气球匀速竖直上升,速度为3 m/s.若有水平方向的风,使气球获得4 m/s的水平恒定速度,则关于气球的运动,以下说法正确的是( )
A.气球的运动轨迹是曲线
B.气球以5 m/s的速度做匀速直线运动
C.气球做匀加速直线运动,与无风时相比,上升相同的高度需要的时间变短
D.气球做匀变速曲线运动,与无风时相比,上升相同的高度需要的时间变长
B [水平方向与竖直方向均做匀速直线运动,则合运动也是匀速直线运动,水平速度为4 m/s,竖直速度为3 m/s,根据速度的合成,实际速度的大小v= m/s=5 m/s,A错误,B正确.无论气球做什么运动,在竖直方向上的速度恒定,不受水平方向上分速度的影响,与无风时相比,上升相同的高度需要的时间不变,C、D错误.]
6.如图所示,小船从A处过河,船头指向与上游河岸成θ角时,正好到达正对岸的B处,小船在静水中的速度大小为v1.现水流速度稍微变大,为使小船过河后仍然正好到达正对岸的B处,下列方法中可行的是( )
A.保持v1不变,同时增大θ角
B.保持v1不变,同时减小θ角
C.保持θ角不变,减小v1
D.增大θ角,减小v1
B [由题意可知,小船相对静水的速度为v1,船头与上游河岸成θ角时,其航线恰好垂直于河岸,若水流速度稍微增大,为保持航线不变,且能到达对岸,如图所示,可以保持v1大小不变,减小θ角,或者保持θ角不变,增大v1;若增大θ角,v1大小也必须增大,故A、C、D错误,B正确.]
7.如图所示,帆船船头指向正东以速度v(静水中速度)航行,海面正刮着南风,风速为v.以海岸为参考系,不计阻力,关于帆船的实际航行方向和速度大小,下列说法中正确的是( )
A.帆船沿北偏东30°方向航行,速度大小为2v
B.帆船沿东偏北60°方向航行,速度大小为v
C.帆船沿东偏北30°方向航行,速度大小为2v
D.帆船沿东偏南60°方向航行,速度大小为v
A [由于帆船的船头指向正东,并以相对静水中的速度v航行,南风以v的风速向北吹,当以海岸为参考系时,实际速度v实==2v,设帆船实际航行方向与正北方向夹角为α,则sin α==,α=30°,即帆船沿北偏东30°方向航行,故A正确.]
8.小船要渡过200 m宽的河面,水流速度是4 m/s,船在静水中的航速是5 m/s.下列判断正确的是( )
A.要使小船过河的位移最短,过河所需的时间是50 s
B.要使小船过河的位移最短,船头