内容正文:
北京市2025-2026学年度高一物理寒假作业系列
(十一)
运动的合成与分解
作业时间: 月 日
(作业时长建议:45分钟)
一、知识回顾
(一)曲线运动
1.速度的方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向。
2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动。
3.曲线运动的条件:物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上。
(二)运动的合成与分解
1.运算法则:位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则。
2.合运动和分运动的关系
(1)等时性:合运动与分运动经历的时间相等。
(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动独立进行,不受其他分运动的影响。
(3)等效性:各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果。
二、典型例题
例1、如图所示,一玻璃管中注满清水,水中放一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(图甲)。现将玻璃管倒置(图乙),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,玻璃管移至图丙中虚线所示位置,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( )
A. B. C. D.
答案:C
方法点拨:利用运动的合成与分解的思路去分析此类问题,关键是要弄清楚具体的分运动的特点,以及分运动之间的独立性特点。
三、强化提升
(1) 曲线运动的基本性质
1、下列说法中正确的是( )
A. 做曲线运动的物体一定具有加速度
B. 做曲线运动的物体的加速度一定是变化的
C. 物体在恒力的作用下,不可能做曲线运动
D. 物体在变力的作用下,只能做曲线运动
2、如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图,且质点运动到点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直。在质点从点运动到点的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 质点经过点的速率比经过点的大
B. 质点经过点时的加速度方向与速度方向的夹角小于
C. 质点经过点时的加速度比经过点的大
D. 质点从点到点的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
3. 在东京奥运会上,我国跳水运动员获得多枚奖牌,为祖国赢得荣誉。高台跳水比赛时,运动员起跳后在空中做出各种动作,最后沿竖直方向进入水中。若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示,、、、为运动轨迹上的四个点。关于运动员头部经过这四个点时的速度方向,下列说法中正确的是( )
A. 经过、、、四个点的速度方向均可能竖直向下
B. 只有经过、两个点的速度方向可能竖直向下
C. 只有经过、两个点的速度方向可能竖直向下
D. 只有经过点的速度方向可能竖直向下
4. 某学生在体育场上抛出铅球,其运动轨迹如图所示。已知在点时的速度方向与加速度方向相互垂直,则下列说法中正确的是( )
A. 点的速率比点的速率大
B. 点的加速度比点的加速度大
C. 从点到点加速度与速度始终垂直
D. 从点到点加速度与速度的夹角先增大后减小
(2) 运动的合成与分解
5、如图所示,旋臂式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,同时又启动天车上的起吊电动机,使货物沿竖直方向做匀加速直线运动。此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是选项图中的( )
A. B. C. D.
6、(多选)如图所示,某同学在研究运动的合成时做了下述活动:用左手沿黑板推动直尺竖直向上运动,运动中保持直尺水平,同时,用右手沿直尺向右移动笔尖。若该同学左手的运动为匀速直线运动,右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速直线运动,则关于笔尖的实际运动,下列说法中正确的是( )
A. 笔尖做匀速直线运动
B. 笔尖做匀变速直线运动
C. 笔尖做匀变速曲线运动
D. 笔尖的速度方向与水平方向夹角逐渐变小
7、打高尔夫球可以简化为如图所示过程。某人从高出水平地面的坡上水平击出一个质量为的球,仅考虑空气对球水平方向的作用,球将竖直落入距击球点水平距离为的洞。已知重力加速度大小为,则下列选项正确的是( )
A. 球被击出后做平抛运动
B. 球从被击出到落入洞所用的时间为
C. 球被击出时的初速度大小为
D. 球被击出后受到的水平作用力大小为
8、图为一空间探测器的示意图,、、、是四个喷气发动机,、的连线与空间一固定坐标系的轴平行,、的连线与轴平行,每台发动机开动时,都能向探测器提供推力,但不会使探测器转动。开始时,探测器以恒定的速率向轴正方向平动,要使探测器改为正偏负 的方向以原来的速率平动,则可 ( )
A. 先开动适当时间,再开动适当时间
B. 先开动适当时间,再开动适当时间
C. 开动适当时间
D. 先开动适当时间,再开动适当时间
(三)小船过河问题
9、一小船在静水中的速度为,它在一条河宽、流速为的河流中渡河,则下列说法正确的是( )
A. 小船不可能到达正对岸
B. 小船渡河时间不少于
C. 小船以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为
D. 小船以最短位移渡河时,位移大小为
10、. 一小船在静水中的速率是,要渡过宽的小河,水流的速度为,下列说法正确的是( )
A. 小船渡河的最短时间是 B. 小船渡河的最短时间是
C. 小船渡河的最短位移是 D. 小船渡河的最短位移是
11、小船横渡一条河,船本身提供的速度方向始终垂直于河岸方向,大小不变。已知小船的运动轨迹如图所示,则河水的流速( )
A. 越接近岸水速越小 B. 越接近岸水速越大
C. 由岸到岸水速先增大后减小 D. 水流速度恒定
12、一艘小艇从河岸的处出发渡河,小艇保持与河岸垂直方向行驶,经过到达正对岸下游的处,如图所示。如果小艇保持原来的速度逆水斜向上游、与河岸成 角行驶,则经过恰好到达正对岸的处,求河的宽度。
参考答案:
1、 A
2、 A
3、 B
4、 A
5、 B
6、 CD
7、 B
8、 A
9、 B
10、 C
11、 C
12、
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