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课时梯级训练(2) 运动的合成与分解
1.关于合运动与分运动的叙述,下列说法正确的是( )
A.合运动速度一定比每一个分运动速度大
B.两个变速直线运动的合运动可能是直线运动
C.只要两个分运动是直线运动,那么它们的合运动也一定是直线运动
D.两个分运动的时间之和与它们的合运动的时间相等
B 解析:合运动速度不一定比每一个分运动速度大,A错误;两个变速直线运动的合速度方向与合外力在同一直线时其合运动就是直线运动,B正确;两个分运动是直线运动,如果它们的合速度方向与合外力不在同一直线时,其合运动就是曲线运动,C错误;两个分运动的时间与它们的合运动的时间相等,分运动与合运动具有等时性,D错误。
2.(2023·江苏徐州高一学情调研)一根玻璃管中注满清水,水中放一个软木做成的小圆柱体,其直径略小于玻璃管的直径,轻重大小适宜,使它在水中能匀速上浮。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,如图甲所示,现将玻璃管倒置,如图乙所示,在小圆柱体上升的同时,使玻璃管水平向右匀加速移动,经过一段时间,玻璃管移至图丙所示位置,且小圆柱体恰好运动到玻璃管的顶端。在下面四个图中,能正确反映小圆柱体运动轨迹的是( )
C 解析:小圆柱体竖直向上做匀速直线运动,水平向右做初速度为零的匀加速直线运动,则x=at2,y=vt,联立解得x=y2(其中x≥0,y≥0),故选C。
3.(2023·甘肃兰州高一月考)xOy平面内运动的某质点t=0时刻在x轴上。图甲是质点在x方向的位移xt时间图像,图乙是质点在在y方向的速度vt时间图像(选y轴正方向为v的正方向)。则可知( )
A.质点做匀加速直线运动
B.t=0时刻质点的速度为4 m/s
C.t=2 s时刻质点的位置坐标为(6 m,6 m)
D.质点运动的加速度大小为2 m/s2
C 解析:根据题图可知,质点沿x轴做匀速直线运动,沿y轴做匀减速直线运动,合外力与速度不在同一直线上,质点做匀变速曲线运动,A错误;质点沿x轴做匀速直线运动的分速度vx= m/s=2 m/s,t=0时刻质点沿y轴的分速度为6 m/s,则t=0时刻质点的速度为 m/s=2 m/s,B错误;根据题图甲可知,t=2 s时刻质点的横坐标为6 m,根据题图乙可知,质点的正坐标等于y轴的分位移大小y=×2 m=6 m,即t=2 s时刻质点的位置坐标为(6 m,6 m),C正确;由于质点沿x轴做匀速直线运动,沿y轴做匀减速直线运动,则质点的加速度大小a= m/s2=3 m/s2,D错误。
4.(2022·河南许昌高一期末)如图所示,工厂生产流水线上的玻璃以某一速度连续不断地随流水线向右匀速运动,在切割工序的P处有一个玻璃割刀。图中画出了割刀相对地面的速度方向的四条大致的方向,其中1与玻璃运动方向垂直。为了使割下的玻璃都成规定尺寸的矩形,关于割刀相对地面的速度方向,下列说法正确的是( )
A.割刀相对地面的速度方向一定沿方向1
B.割刀相对地面的速度方向可能沿方向2
C.割刀相对地面的速度方向可能沿方向3
D.割刀相对地面的速度方向可能沿方向4
C 解析:依题意,为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,则割刀相对于玻璃的运动速度应垂直于玻璃,即当割刀沿玻璃运动方向移动的分速度等于玻璃移动的速度时,每次割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,根据题图可知割刀相对地面的速度方向可能沿方向3,C正确。
5.如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0,工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,乙的宽度足够大,速度为v1。工件从滑上传送带乙至二者相对静止的过程中,下列说法正确的是( )
A.以地面为参考系,工件在乙上滑动的轨迹是直线
B.工件在乙上滑动时,受到乙的摩擦力方向不变
C.以乙为参考系,工件在乙上做匀加速直线运动
D.工件沿垂直于乙的速度减小为0时,工件的速度大小等于v1-v0
B 解析:以地面为参考系,在传送带甲上滑动摩擦力的方向向左,在传送带乙上滑动摩擦力的方向为沿乙运动的方向,合初速度沿甲运动的方向,则合力与初速度不平行,所以工件做的不是直线运动,A错误;设t=0时刻摩擦力与纵向的夹角为α,侧向(x轴方向)、纵向(y轴方向)加速度的大小分别为ax、ay,则=tan α,在很短的时间Δt内,侧向、纵向的速度增量大小分别为Δvx=axΔt,Δvy=ayΔt,解得=tan α,由题意可知tan α==,则=,所以工件沿垂直于乙的速度减小为0时,工件的速度等于v1,D错误;
工件在乙上滑动时,在x轴方向上做匀减速直线运动,在y轴方向上做匀加速直线运动,可知两个方向上摩擦力的分力不变,受到乙的摩擦力方向不变,当工件沿垂直于乙的速度减小为0时,不受摩擦力,故工件在乙上滑行的过程中所受摩擦力方向不变,B正确;在乙