2020届高三物理一轮复习 第四章 第1讲 曲线运动 运动的合成与分解课时作业（含解析）

曲线运动 运动的合成与分解一、选择题1关于两个运动的合成，下列说法正确的是()A两个直线运动的合运动一定也是直线运动B不同方向的两个匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动C小船渡河的运动中，小船对地的速度一定大于水流速度D小船渡河的运动中，水流速度越大，小船渡河所需时间越短解析：两个直线运动可以合成为直线运动(匀速直线匀速直线)，也可以合成为曲线运动(匀变速直线匀速直线)，故选项A错误；两个分运动为匀速直线运动，没有分加速度，则合运动一定是匀速直线运动，则选项B正确；小船对地的速度是合速度，其大小可以大于水速(分速度)，等于水速，或小于水速，故选项C错误；渡河时间由小船垂直河岸方向的速度决定，由运动的独立性知与水速的大小无关，选项D错误答案：B2如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速运动红蜡块由管口上升到顶端，所需时间为t，相对地面通过的路程为L.则下列说法正确的是()Av增大时，L减小Bv增大时，L增大Cv增大时，t减小 Dv增大时，t增大解析：由合运动与分运动的等时性知，红蜡块沿管上升的高度和速度不变，运动时间不变，管匀速运动的速度越大，则合速度越大，合位移越大，选项B正确答案：B3如图所示，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行当绳与河岸的夹角为，船的速率为()Avcos B.Cvsin D.解析：人的速度沿河岸方向，将人的速度分解如图所示根据几何关系，沿绳子方向分速度大小即船的速率，为vcos ，选项A正确答案：A4(多选)(2019陕西西安中学质检)如图所示，小船以大小为v1、方向与上游河岸成角的速度(在静水中的速度)从A处过河，经过t时间正好到达正对岸的B处现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处，在水流速度不变的情况下，不可采取下列方法中的哪一种()A只要增大v1大小，不必改变角B只要增大角，不必改变v1大小C在增大v1的同时，也必须适当增大角D在增大v1的同时，也必须适当减小角解析：若只增大v1大小，不改变角，则船在水流方向的分速度增大，因此船不可能垂直达到对岸，故A错误；若只增大角，不改变v1大小，同理可知，船在水流方向的分速度在减小，船不可能垂直到达对岸，故B错误；若在增大v1的同时，也必须适当增大角，这样才能保证水流方向的分速度不变，而垂直河岸的分速度在增大，则船还能垂直达到对岸，且时间更短，故C正确；若增大v1的同时，也适当减小角，则水流方向的分速度增大，不能垂直到达对岸，故D错误. 答案：ABD5一小船渡河，已知河水的流速与距某一河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，则()A船渡河的最短时间为75 sB要使船以最短时间渡河，船在河水中航行的轨迹是一条直线C要使船以最短路程渡河，船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直D要使船以最短时间渡河，船在河水中的速度是5 m/s解析：当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，t s75 s，故A正确；船在沿河岸方向上做变速运动，在垂直于河岸方向上做匀速直线运动，两运动的合运动是曲线运动，故B错误；要使船以最短路程渡河，必须是小船合速度始终与河岸垂直，故C错误；根据速度的合成可知，船在河水正中间时速度最大，为5 m/s，其余位置小于5 m/s，故D错误答案：A6.(2019河北石家庄检测)一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两球A和B(可视为质点)将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑，如图所示，当轻杆到达位置2时球A与球形容器球心等高，其速度大小为v1，已知此时轻杆与水平方向成30角，球B的速度大小为v2，则()Av2v1 Bv22v1Cv2v1 Dv2v1解析：球A与球形容器球心等高，速度v1方向竖直向下，速度分解如图所示，有v11v1sin 30v1，球B此时速度方向与杆成60角，因此v21v2cos 60v2，沿杆方向两球速度相等，即v21v11，解得v2v1，C项正确答案：C7.如图所示，从广州飞往上海的波音737航班于上午10点到达上海浦东机场若飞机在降落开始时的水平分速度为60 m/s，竖直分速度为6 m/s，已知飞机在水平方向做加速度大小等于 2 m/s2的匀减速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于0.2 m/s2的匀减速直线运动，则飞机落地之前()A飞机的运动轨迹为曲线B经20 s飞机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等C在第20 s内，飞机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等D飞机在第20 s内，水平方向的平均速度为21 m/s解析：飞机初速度大小为 m/s，与水平方向夹角为，有tan ，飞机合加速度大小为 m/s2，与水平方向夹角为，有tan ，所以初速度的方向与合加速度的方向共线，故飞机的运动轨迹为直线，A错误；由匀减速运动规律可知，飞机在第20 s末的水平分速度为20 m/s，竖直方向的分速度为2 m/s，B错误；飞机在第20 s内，水平位移xv0xt20axt202(v0xt19axt192)21 m，竖直位移yv0yt20ayt202(v0yt19ayt192)2.1 m，C错误；飞机在第20 s内，水平方向的平均速度为21 m/s，D正确答案：D8(多选)(2019天津实验中学模拟)如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处)，下列说法正确的是(重力加速度为g)()A小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB小环到达B处时，重物上升的高度为(1)dC小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于D小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于解析：小环释放后，v增加，而v1vcos ，v1增大，由此可知小环刚释放时重物具有向上的加速度，故绳中张力一定大于2mg，A项正确；小环到达B处时，绳与直杆间的夹角为45，重物上升的高度h(1)d，B项正确；如图所示，将小环速度v进行正交分解，其分速度v1与重物上升的速度大小相等，v1vcos 45v，所以，小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于，C项错误，D项正确答案：ABD5