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课时作业(2) 运动的合成与分解
[对应学生用书P97]
1.已知一个物体的运动是由两个独立的分运动合成的,则( )
A.若其中一个分运动是变速运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体的合运动一定是变速运动
B.若两个分运动都是匀速直线运动,则物体的合运动有可能是匀变速直线运动
C.若其中一个分运动是匀变速直线运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体的运动一定是曲线运动
D.若其中一个分运动是匀加速直线运动,另一个分运动是匀减速直线运动,则合运动一定是曲线运动
A [当一个分速度变化时,合速度会不断变化,所以是变速运动,A正确;当两个分运动都是匀速直线运动时,合运动一定也是匀速直线运动,B错误;若匀变速直线运动与同方向的匀速直线运动合成,则合运动是直线运动,C错误;同方向的匀加速直线运动与匀减速直线运动合成,合运动是直线运动,D错误.]
2.如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动.若建立直角坐标系xOy,原点O为笔尖出发点,x轴平行于直尺,y轴平行于三角板的竖直边,则下列图中能正确描述铅笔尖运动留下的痕迹的是( )
C [笔尖参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上初速度为零的匀加速直线运动,加速度方向竖直向上,初速度的方向与加速度的方向不在同一条直线上,笔尖做曲线运动,加速度指向轨迹凹的一侧,故C正确,A、B、D错误.]
3.如图所示,船从A处开出后沿直线AB到达对岸,若AB与河岸成37°角,水流速度为4 m/s,则船从A点开出时相对于静水的最小速度为(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )
A.2 m/s B.2.4 m/s
C.3 m/s D.3.5 m/s
B [由于船沿直线AB运动,因此船的合速度v合沿AB方向,根据平行四边形定则可知当v船垂直于直线AB时,船有最小速度,由图知v船=v水sin 37°=2.4 m/s,故B正确.]
4.某人骑自行车以10 m/s的速度在大风中向东行驶,他感到风正以同样大小的速率从北方吹来,实际上风的速度是( )
A.14 m/s,方向为北偏西45°
B.14 m/s,方向为南偏西45°
C.10 m/s,方向为正北
D.10 m/s,方向为正南
A [如图所示,沿人的速度为v人,风的速度为v风,在人的行驶方向上感觉不到风,说明风在人的行驶方向上与人同速,仅感觉到从北方吹来的风,则v人=v风sin θ,v=v风cos θ,tan θ==1,θ=45°,v风=v人≈14 m/s,故A正确.]
5.一艘轮船以一定的速度且船头垂直于河岸向对岸行驶,河水匀速流动(河道是直的),轮船渡河通过的路程和所用时间与水流速度的关系是( )
A.水流速度越大,则路程越长,所用时间也越长
B.水流速度越大,则路程越短,所用时间也越短
C.水流速度越大,路程和时间均不变
D.水流速度越大,路程越长,但所用的时间不变
D [渡河时间只决定于河宽和垂直于河岸的分速度大小,船头垂直于河岸向对岸行驶,是以最短时间渡河,与水流速度无关;若水流速度越大,则渡河路程越长,故D正确.]
6.(多选)一条河宽为80 m.水流速度为3 m/s,一艘船在静水中的速度为4 m/s,则该船( )
A.不能到达正对岸
B.以最短位移渡河时,位移大小为80 m
C.渡河时间可能少于20 s
D.以最短时间渡河时,它沿水流方向位移大小为60 m
BD [因为船在静水中的速度大于河水的流速,由平行四边形定则知合速度可垂直于河岸,小船可能垂直于河岸到达正对岸,因此最短位移为河宽80 m,故A错误,B正确;当船头垂直于河岸时渡河时间最短,tmin== s=20 s,故C错误;由上面分析可知渡河的最短时间为20 s,船沿水流方向位移大小为:x=v水tmin=3×20 m=60 m,故D正确.]
7.如图所示,在灭火抢险的过程中,消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业.为了节省救援时间,人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退.关于消防队员的运动,下列说法正确的是( )
A.消防队员做匀加速直线运动
B.消防队员做匀变速曲线运动
C.消防队员做变加速曲线运动
D.消防队员在水平方向的速度保持不变
B [消防队员合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,其加速度的方向、大小不变,所以消防队员做匀变速曲线运动,A、C错误,B正确;消防队员在水平方向的速度可分解为消防队员随消防车匀速后退的速度和消防队员爬梯子时在水平方向上的分速度,因为消防队员爬梯子时的速度在水平方向上的分速度在变化,所以消防队员在水平方向的速度在变化,D错误.]
8.如图所示,某人站在自动扶梯上,