第2章1专题2 运动的合成与分解的两个模型-（教师WORD）2021-2022学年高中物理【精讲精练】鲁科版必修第二册 新课标辅导

专题二　运动的合成与分解的两个模型 [随堂巩固] 1．(合运动性质的判断)(多选)一物体在xOy平面内从坐标原点开始运动，沿x轴和y轴方向运动的速度随时间t变化的图像分别如图Ⅱ－11甲、乙所示，则物体0～t0时间内(　　) 图Ⅱ－11 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 解析　0～t0时间内物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向上做匀减速直线运动，所受合力沿y轴负方向且大小保持不变，物体做向y轴负方向弯曲的匀变速曲线运动，故选项A、C正确。 答案　AC 2．(关联速度)水平面上两物体A、B通过一根跨过定滑轮的轻绳相连，现物体A以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别是α、β时(如图Ⅱ－12所示)，物体B的运动速度vB为(绳始终有拉力)(　　) 图Ⅱ－12 A.　　　B. C.　　　　　D. 解析　对A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为v1cos α；对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为vBcos β，由于沿着绳子方向速度大小相等，所以有v1cos α＝vBcosβ，因此vB＝，故D正确。 答案　D 3．(小船渡河问题)如图Ⅱ－13所示，河宽d＝120 m，设小船在静水中的速度为v1，河水的流速为v2。小船从A点出发，在过河时，船身保持平行移动。若出发时船头指向对岸上游的B点，经过10 min，小船恰好到达正对岸的C点；若出发时船头指向正对岸的C点，经过8 min，小船到达C点下游的D点。求： 图Ⅱ－13 (1)小船在静水中的速度v1的大小； (2)河水的流速v2的大小； (3)在第二次过河中小船被冲向下游的距离sCD。 解析　(1)小船从A点出发，若船头指向正对岸的C点，则此时过河时间最短，故有v1＝＝ m/s＝0.25 m/s。 (2)设AB与河岸上游成α角，由题意可知，此时恰好到达正对岸的C点，故v1沿河岸方向的分速度大小恰好等于河水的流速v2的大小，即v2＝v1cos α，此时过河时间为t＝，所以sin α＝＝0.8，cos α＝0.6， 故v2＝v1cos α＝0.15 m/s。 (3)在第二次过河中小船被冲向下游的距离为 sCD＝v2tmin＝72 m。 答案　(1)0.25 m/s　(2)0.15 m/s　(3)72 m [课下作业] [合格训练] 1．如图Ⅱ－14所示，某人游珠江，他以一定速度面部始终垂直河岸向对岸游去。江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是(　　) 图Ⅱ－14 A．水速大时，路程长，时间长 B．水速大时，路程长，时间短 C．水速大时，路程长，时间不变 D．路程、时间与水速无关 解析　水速大时，人沿垂直于河岸方向的分速度没有变化，故过河时间不变，但人沿平行河岸方向的速度增大，故过河的路程增大，C正确。 答案　C 2．塔式起重机模型如图Ⅱ－15，小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动，同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起，下列选项中能大致反映Q运动轨迹的是(　　) 图Ⅱ－15 解析　物体Q参与两个分运动，水平方向向右做匀速直线运动，竖直方向向上做匀加速直线运动；水平分运动无加速度，竖直分运动加速度向上，故物体合运动的加速度向上，故轨迹向上弯曲，故B正确，A、C、D错误。 答案　B 3．一小船渡河，河宽d＝150 m，水流速度v1＝3 m/s，小船在静水中的速度v2＝5 m/s，则下列说法错误的是(　　) A．渡河的最短时间为30 s B．渡河的最小位移为150 m C．以最小位移过河时，船头与上游河岸之间的夹角为53° D．小船不可能垂直到达正对岸 解析　当船头垂直于河岸过河时，渡河时间最短，最短时间为tmin＝＝ s＝30 s，故A正确；因小船在静水中的速度大于水流速度，因此小船可以垂直到达正对岸，此时位移最小，等于河的宽度，为150 m，故B正确，D错误；小船以最小位移渡河时，船头应斜向上游，设船头与上游河岸之间的夹角为θ，沿河岸方向的分速度与水流速度大小相等，即v2cos θ＝v1，所以cos θ＝＝，得θ＝53°，故C正确。 答案　D 4．如图Ⅱ－16所示，一名92岁的南非妇女从距地面大约2 700米的飞机上与跳伞教练绑在一起跳下，成为南非已知的年龄最大的高空跳伞者，假设没有风的时候落到地面所用的时间为t，而实际上在下落过程中受到了水平方向的风的影响，则实际下落所用的时间(　　) 图Ⅱ－16 A．等于t　　　　　B．大于t C．小于t　　　　　D．无法确定 解析　根据合运动与分运动之间的独立性、等时性特征可知，A正确。 答案　A 5．如图Ⅱ－17所示，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连。由