内容正文:
课时分层作业(二) 运动的合成与分解
(建议用时:25分钟)
◎考点一 合运动与分运动的理解
1.关于合运动、分运动的说法,正确的是( )
A.合运动的位移为分运动位移的矢量和
B.合运动的位移一定比其中的一个分位移大
C.合运动的速度一定比其中的一个分速度大
D.合运动的时间一定比分运动的时间长
A [位移是矢量,其运算满足平行四边形法则,A正确;合运动的位移可大于分位移,也可小于分位移,还可等于分位移,B错误,同理可知C错误;合运动和分运动具有等时性,D错误。]
2.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 [决定物体运动性质的是速度方向和加速度方向,当加速度方向与速度方向不在一条直线上时,物体做曲线运动;当加速度方向与速度方向在一条直线上时,物体做直线运动。若加速度恒定,则物体做匀变速运动。相互垂直的一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动,两个运动不在一条直线上,且加速度是不变的,故合运动一定是匀变速曲线运动,所以选A。]
3.(多选)两个互成角度的匀加速直线运动,初速度大小分别为v1和v2,加速度大小分别为a1和a2,它们的合运动的轨迹( )
A.如果v1=v2=0,那么轨迹一定是直线
B.如果v1=v2≠0,那么轨迹可能是曲线
C.如果a1=a2,那么轨迹一定是直线
D.如果a1∶a2=v1∶v2,那么轨迹一定是直线
ABD [如果v1=v2=0,则物体沿着合加速度方向做直线运动,则轨迹一定是直线,A对;
如果v1=v2≠0、a1=a2,且合速度与合加速度方向共线,则轨迹是直线;若不共线,则轨迹是曲线,B对,C错;
当合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上时,即a1∶a2=v1∶v2时,运动轨迹为直线,否则运动轨迹为曲线,D对。]
4.在一次抗洪救灾工作中,一架直升机A用长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内的过程中,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被拉到直升机内
B.伤员经过10 s被拉到直升机内
C.伤员运动的速度大小为5 m/s
D.伤员运动的速度大小为10 m/s
B [根据L=50-5t(m)可知,在竖直方向上伤员以5 m/s的速度向上做匀速直线运动,A、B间距离为零时,伤员被拉到直升机内,可得伤员经过10 s被拉到直升机内,A错,B对;伤员运动的速度等于水平速度和竖直速度的合成,即v== m/s=5 m/s,C、D错。]
◎考点二 小船过河问题
5.如图所示,大河的两岸笔直且平行,现保持快艇船头始终垂直于河岸,从岸边某处开始先匀加速后匀速驶向对岸,在快艇离对岸还有一段距离时开始减速,最后安全靠岸。若河水以恒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,则快艇实际运动的轨迹可能是图中的( )
A.① B.②
C.③ D.④
D [快艇在垂直于河岸方向上先做匀加速直线运动,即合力沿垂直于河岸方向指向要驶向的对岸,并且指向轨迹的内侧,然后做匀速直线运动,轨迹是一条与河岸有夹角的直线,再做减速运动,合力沿垂直于河岸方向指向驶出的河岸,所以轨迹可能为④,故D正确。]
6.一轮船的船头始终指向垂直于河岸的方向,并以一定的速度向对岸行驶,水匀速流动,则关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系,下列说法正确的是( )
A.水流速度越大,路程越长,时间越长
B.水流速度越大,路程越短,时间越短
C.渡河时间与水流速度无关
D.路程和时间都与水流速度无关
C [渡河时间与船在静水中运动的速度有关,与水流速度无关,但路程与水流速度有关,水流速度越大,路程越大,选项C正确。]
7.(多选)一条小船在静水中的速度为10 m/s,要渡过宽度为60 m、水流速度为6 m/s的河流,下列说法正确的是 ( )
A.小船渡河的最短时间为6 s
B.小船渡河的最短时间为10 s
C.若小船在静水中的速度增加,小船渡河的最短路程减少
D.若小船在静水中的速度增加,小船渡河的最短路程不变
AD [当小船船头垂直河岸时,过河时间最短,为t=6 s,因此选项A正确,B错误;小船在静水中的速度为10 m/s,大于河水流速6 m/s,由速度的合成可知,合速度可以垂直河岸,过河最短路程为60 m,静水中船速增加时,合速度要改变,由于船速始终大于水流的速度,合速度可以垂直河岸,过河的最短路程不改变,选项D正确,C错误。]
◎考点三 关联速度问题
8.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子