第一章 习题课1 运动的合成与分解的两个模型 （作业）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【精讲精练】教科版

[课下作业] [基础巩固] 1．小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去，当水流匀速时，它渡河的时间、发生的位移与水速的关系是(　　) A．水速小时，位移小，时间也小 B．水速大时，位移大，时间也大 C．水速大时，位移大，但时间不变 D．位移、时间大小与水速大小无关 解析　小船渡河时参与了顺水漂流和垂直河岸横渡两个分运动，由运动的独立性和等时性知，小船的渡河时间决定于垂直河岸的分运动，等于河的宽度与垂直河岸的分速度之比，由于船以一定速度垂直河岸向对岸划去，故渡河时间一定。水速大，水流方向的分位移就大，合位移也就大，反之则合位移小。 答案　C 2．(2021·浙江省高一期末)如图所示，乒乓球从斜面上滚下，它以一定的速度直线运动，在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒(纸筒的直径略大于乒乓球的直径)，当乒乓球经过筒口时，对着乒乓球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是(　　) A．乒乓球将偏离原有的运动路径，但不能进入纸筒 B．乒乓球将保持原有的速度方向继续前进 C．乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒 D．只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒 解析　当乒乓球经过筒口时，对着球横向吹气，乒乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时也会沿着吹气方向做加速运动，实际运动是两个运动的合运动，故一定不会进入纸筒，要提前吹才会进入纸筒，故A正确BCD错误。 答案　A 3．如图所示，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。由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度v≠0，若这时B的速度为v2，则(　　) A．v2＝v　　　　　　　 B．v2＞v C．v2≠0 D．v2＝0 解析　如图所示，分解A上升的速度v，vy＝vcos α， 当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，α＝90°，故v2＝vy＝0，即B的速度为零。 答案　D 4．下列四个选项的图中实线为河岸，河水的流速v方向如图中箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线，已知船在静水中速度小于水速，且船头方向为船对水的速度方向，则其中可能正确的是(　　) 解析　因为静水速度小于水流速度，根据平行四边形定则知，合速度的方向不可能垂直河岸，也不可能偏向上游。故A、B错误。静水速度垂直于河岸，合速度的方向偏向下游，故C正确。船头的指向为静水速度的方向，静水速度的方向不可能与合速度的方向一致。故D错误。 答案　C 5．(2021·广东省华南师大附中高一月考)某船渡河，船在静水中的速度为v1，河水的速度为v2，已知v1＞v2，船以最短位移渡河用时t1，则船渡河需要的最短时间为(　　) A．t1 B．t1 C． D． 解析　当船头指向上游，且合速度与河岸垂直时，位移最短v合＝ 河宽d＝v合t1＝·t1 当船头指向与河岸垂直时，时间最短t2＝＝t1 所以BCD错误，A正确。 答案　A 6．(2021·娄底期中)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 7．(多选)(2021·杭州月考)如图所示，甲、乙分别是质点在xOy平面上做曲线运动时在y方向上的速度图像和在x方向上的位移图像，已知质点质量为5 kg，下列说法正确的是(　　) A．质点的初速度为10 m/s B．质点所受的合外力为7.5 N C．质点初速度的方向和合外力方向垂直 D．1 s末质点的速度大小约为6 m/s 解析　沿y轴方向上的初速度为vy0＝3 m/s，沿x轴方向上的速度为vx＝ m/s＝－4 m/s，则质点的初速度为v0＝＝5 m/s，故A错误；沿y轴方向上的加速度为a＝＝ m/s2＝1.5 m/s2，质点所受的合外力为F合＝ma＝5×1.5 N＝7.5 N，故B正确；合外力与初速度方向不垂直，故C错误；1 s末质点速度大小为v＝＝ m/s≈6 m/s，故D正确。 答案　BD [能力提升] 8．(2021·长沙市明德中学高一月考)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