内容正文:
2 运动的合成与分解
课时作业·巩固提升
基础巩固
1.对于两个分运动及其合运动,下列说法正确的是( C )
A.合运动的速度一定比两个分运动的速度都大
B.合运动的速度至少比其中一个分运动的速度大
C.合运动的速度方向就是物体实际运动的方向
D.合运动的时间一定比分运动的时间长
解析:合运动的速度(合速度)与分运动的速度(分速度)之间的关系遵循平行四边形定则,其中合速度为平行四边形的对角线,而两个分速度为平行四边形的两条邻边,由几何知识可知,选项A、B错误;合运动指的就是物体的实际运动,选项C正确;合运动和分运动具有等时性,选项D错误。
2.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。当运动员在某高度从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响。下列说法中正确的是( B )
A.风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作
B.风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害
C.运动员下落时间与风力有关
D.运动员着地速度与风力无关
解析:运动员在竖直方向只受重力,由静止开始运动,做自由落体运动,在水平方向受风力,做变速直线运动,风力大小不影响下落时间,故A、C错误;风力越大,落地时的水平速度越大,合速度越大,有可能对运动员造成伤害,故B正确,D错误。
3.如图所示,三角形木块甲固定在水平面上,物体乙沿甲的斜面匀速下滑,则物体乙在水平和竖直方向的分运动分别为( A )
A.匀速运动,匀速运动
B.匀速运动,匀加速运动
C.匀加速运动,匀速运动
D.匀加速运动,匀加速运动
解析:物体乙沿甲的斜面匀速下滑,则乙受重力、支持力、摩擦力的合力为零,即水平方向的合力为零,竖直方向的合力为零,所以物体乙在水平和竖直方向的分运动都是匀速运动。故选项A正确。
4.在光滑水平面上有一质量为2 kg的物体,受几个共点力作用做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°,则下列关于物体运动情况的叙述正确的是( C )
A.物体做速度大小不变的曲线运动
B.物体做加速度大小变化的曲线运动
C.物体做加速度大小为 m/s2的匀变速曲线运动,速度越来越大
D.物体做加速度大小为 m/s2的匀变速曲线运动,速度越来越小
解析:物体原来所受合外力为零,当将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°后,其受力如图所示,其中Fx=Fy=2 N,F是Fx、Fy的合力,即F=
2 N,且大小、方向都不变,是恒力,物体的加速度大小a==
m/s2= m/s2,恒定。又因为F与v的夹角θ<90°,所以物体做速度越来越大、加速度大小恒为 m/s2的匀变速曲线运动,故C正确。
5.有关运动的合成,以下说法正确的是( D )
A.两个直线运动的合运动一定是直线运动
B.两个不在同一条直线上的匀速直线运动的合运动可能是曲线运动
C.匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是直线运动
D.两个初速度为零的匀加速(加速度大小不相等)直线运动的合运动一定是匀加速直线运动
解析:水平方向上的匀速直线运动,竖直方向上的匀变速直线运动,两个运动都是直线运动,但是合运动为曲线运动,A、C错误;两个不在同一条直线上的匀速直线运动,合力一定为零,合运动一定为匀速直线运动,B错误;两个初速度为零的匀加速(加速度大小不相等)直线运动,在两个方向上的合力恒定,所以合力恒定,一定做匀加速直线运动,D正确。
6.如图所示,一条小船过河,河水流速为 v1,船在静水中速度为 v2,船头方向与河岸垂直。 关于小船的运动,以下说法正确的是( B )
A.小船做匀加速直线运动
B.小船做匀速直线运动
C.小船做匀加速曲线运动
D.小船做变加速曲线运动
解析:小船实际的速度是水流速度与船在静水中速度的合速度,因两分运动均是匀速直线运动,根据平行四边形定则,小船实际的运动是匀速直线运动,故B正确。
7.某研究性学习小组进行了如下实验:如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R(R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,在R从坐标原点以速度 v0=3 cm/s 匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。
(1)同学们测出某时刻R的坐标为(4 cm,6 cm),此时R的速度大小为
cm/s,R的加速度大小为 cm/s2。
(2)R在上升过程中运动轨迹的示意图是图中的 (填选项序号)。
解析:(1)小圆柱体R沿y轴方向做匀速运动,有y=v0t,则t== s=2 s,
沿x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动,有x=at2,解得a=2 cm/s2,
则R合速度的大小v==5 cm/s。
(2)因合外力沿x轴,由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D。
答案:(1)5 2