内容正文:
课后素养落实(六) 运动的合成与分解
(建议用时:40分钟)
考点一 曲线运动的理解
1.如图是我国著名网球运动员李娜精彩的比赛瞬间,如果网球离开球拍后,沿图中虚线做曲线运动,则图中能正确表示网球在相应点速度方向的是( )
A.v1 B.v2 C.v3 D.v4
B [依据曲线运动特征可知:物体做曲线运动时,任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向上,所以图中能正确表示网球在相应点速度方向的是v2,故B正确,A、C、D错误。]
2.如图,乒乓球从斜面上滚下,以一定的速度沿直线运动。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.乒乓球将保持原有的速度继续前进
B.乒乓球将偏离原有的运动路径,但不进入纸筒
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
B [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、C、D错误,B正确。]
考点二 运动的合成与分解
3.趣味投篮比赛中的运动员站在一个旋转较快的大平台边缘上,相对平台静止,向大平台圆心处的篮筐内投篮球,则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入篮筐(图中箭头指向表示投篮方向)( )
A B C D
C [当篮球沿圆周切线方向的速度和出手速度的合速度的方向指向篮筐时,球可能会被投入篮筐。故C正确,A、B、D错误。]
4.(2020·天津静海区月考)各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图所示。该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平运动。现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时启动天车上的起吊电动机,使货物沿竖直方向向上做匀减速运动。此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是图中的( )
A B C D
D [由于货物在水平方向向右做匀速运动,在竖直方向向上做匀减速运动,故货物所受的合外力竖直向下,货物做曲线运动,所受的合外力指向运动轨迹的凹侧,则对应的运动轨迹可能为D。]
5.游船在汉江中从西向东匀速直线航行,船上的人正相对于船以1 m/s的速度匀速升起一面旗帜(竖直向上)。当他用20 s升旗完毕时,船匀速行驶了60 m,那么旗相对于岸的速度大小为( )
A. m/s B.3 m/s
C. m/s D.1 m/s
A [选河岸为参考系,船运动的速度v1= m/s=3 m/s,旗子相对于船竖直向上的速度为v2=1 m/s,故旗子相对于河岸的速度为v== m/s= m/s,故A正确,B、C、D错误。]
6.已知河水的流速为v1,小船在静水中的速度为v2,且v2>v1,下面用小箭头表示小船船头的指向,则图中能正确反映小船用最短时间渡河、最短位移渡河的情境分别是( )
① ② ③ ④ ⑤
A.①② B.①⑤ C.④⑤ D.②③
C [船的实际速度是v1和v2的合速度,v1与河岸平行,对渡河时间没有影响,所以v2与河岸垂直(即船头指向对岸)时,渡河时间最短,为tmin=,式中d为河宽,此时合速度与河岸成一定夹角,船的实际路线应如④所示。由v2>v1知,最短位移为d,应使合速度垂直河岸,则v2应指向河岸上游,实际路线如⑤所示,综合可得选项C正确。]
7.如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中,则( )
A.物体A也做匀速直线运动
B.绳子拉力始终等于物体A所受重力
C.绳子对A物体的拉力逐渐增大
D.绳子对A物体的拉力逐渐减小
D [将B物体的速度vB进行分解如图所示,则vA=vB cos α,α减小,vB不变,则vA逐渐增大,说明A物体在竖直方向上做加速运动,选项A错误;对A由牛顿第二定律T-mg=ma,可知绳子对A的拉力T>mg,选项B错误;运用外推法:若绳子无限长,B物体距滑轮足够远,即当α→0时,有vA→vB,这表明,物体A在上升的过程中,加速度必定逐渐减小,绳子对A物体的拉力逐渐减小,故C错误,D正确。]
8.(2020·河南顶尖名校联盟月考)2020年3月3日消息,国网武汉供电公司每天用无人机对火神山医院周边线路进行巡检,一次最长要飞130分钟,它们是火神山医院的电力“保护神”。图甲、乙分别是某一无人机在相互垂直的x方向和y方向运动的vt图像。在0~2 s内,以下判断正确的是( )
甲