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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.关于运动的合成与分解,下列几种说法正确的是( )
A.物体的两个分运动是直线运动,则它们的合运动一定是直线运动
B.速度、加速度和位移的合成都遵循平行四边形定则
C.两个分运动的时间之和一定与它们合运动的时间相等
D.若两个分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动,则合运动一定是直线运动
B [物体的两个分运动是直线运动,若它们的合运动的合加速度与合初速度方向共线时,则是直线运动;若合加速度与合初速度方向不共线,则是曲线运动,故A错误;速度、加速度和位移都是矢量,所以它们的合成都遵循平行四边形定则,故B正确;合运动与分运动具有等时性,故两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等,故C错误,若两个分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动,则合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动,故D错误.]
2.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.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
A [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,竖直方向的合力也为零,所以物体乙在水平和竖直方向的分运动都是匀速运动,故A正确.]
3.内壁光滑的牛顿管抽成真空,现让牛顿管竖直倒立,同时水平向右匀速移动,则管中羽毛的运动轨迹可能是( )
C [内壁光滑的牛顿管抽成真空,现让牛顿管竖直倒立,则管中羽毛只受到重力作用,做自由落体运动;水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做匀加速直线运动,加速度方向向下,因为合加速度的方向竖下向直,与合速度不在同一条直线上,合运动的轨迹为曲线.因为加速度的方向(即合力的方向)大致指向轨迹凹的一侧,故选项C正确.]
4.跳伞运动员从直升机上由静止跳下,经一段时间后打开降落伞,最终以5.0 m/s的速度匀速竖直下落.现在有风,风使他以3.0 m/s的速度沿水平方向匀速运动,则跳伞运动员着地时的速度大小约( )
A.2.0 m/s B.4.0 m/s
C.5.8 m/s D.8.0 m/s
C [根据运动的合成可知,着地时速度:v= = m/s≈5.8 m/s,故C正确.]
5.一运动物体在相互垂直的两个方向上的运动规律分别是x=3t(m),y=4t(m),则下列说法正确的是( )
A.物体在x轴和y轴方向上都是初速度为5 m/s的匀速直线运动
B.物体的合运动是初速度为零,加速度为5 m/s2的匀加速度直线运动
C.物体的合运动是初速度为零,加速度为10 m/s2的匀加速度直线运动
D.物体的合运动是5 m/s的匀速直线运动
D [物体在x方向做初速度为3 m/s,加速度为零的匀速直线运动;y方向做初速度为4 m/s,加速度为零的匀速直线运动;由运动的合成原则可知,物体的合运动是初速度为5 m/s,加速度为零的匀速直线运动,故选项D正确.]
6.在冰球游戏中,冰球以速度v0在水平冰面上向左运动,某同学在水平面上沿图示方向快速击打冰球使小球瞬间获得一个分速度,不计空气阻力,下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后可能的运动路径是( )
A [冰球在受到打击时,沿击打的方向会获得一个分速度,之后冰球在水平面的方向上,只受到与运动方向相反的摩擦力的作用,所以冰球一定做减速直线运动,运动的轨迹是直线,所以合速度的方向一定在初速度方向与击打的方向之间,不能沿击打的方向,故A正确,B、C、D都错误.]
7.某电视台举办了一期群众娱乐节目,其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台边缘上,向大平台圆心处的球筐内投篮球.如果群众演员相对平台静止,则下面各俯视图中的篮球可能被投入球筐的是(图中箭头指向表示投篮方向)( )
B [如图所示,由于篮球和群众演员随大平台一起旋转,所以篮球抛出前有沿v1方向的初速度,要想篮球抛出后能沿虚线进入球筐,则沿v2方向投出,篮球可能被投入球筐,故B正确.
]
8.如图所示,一架飞机沿仰角37°方向斜向上做匀速直线运动,速度的大小为v=150 m/s,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)经过t=4 s飞机发生的位移大小;
(2)飞机在竖直方向的分速度大小;
(3)经过t=4 s飞机在竖直方向上升的高度.
解析 (1)由于飞机沿仰角37°方向斜向上做匀速直线运动,根据x=vt
得x=150×4 m=600 m
(2)由速度的分解可求得竖直方向的分速度
vy=v sin 37°=90 m/s
(3)根据位移的分解得h=x·sin 37°=360 m
答案 (1)600 m
(2)90 m/s
(3)360 m
9.某人站在自