运动的合成与分解大量练习题较难..pdf
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1、试卷第 1 页,总 37 页 2014-2015 学年度 ? 学校 3 月月考卷 学校 :_姓名: _班级: _考号: _ 一、选择题(题型注释) 1 在 地 面 上 观 察 下 列 物 体 的 运 动 , 其 中 物 体 一 定 做 曲 线 运 动 的 是 () A向东运动的质点受到一个向西的力的作用 B正在竖直上升的气球突然遭遇一阵北风 C河水匀速流动,正在河里匀速驶向对岸的汽艇 D在匀速行驶的列车上,相对列车水平向后抛出的一个小球 【答案】 B 【解析】 A:质点仍做直线运动; B:气球的运动方向与受力方向不共线,做曲线运动; C:两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动; D:若小球相
2、对车向后抛出的速度与车前进的速度大小相同,则小球相对地面的速度为 零,故做自由落体运动,为直线运动. 2如图所示,红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升,若红蜡块在 A点匀速上升的同时, 使 玻 璃 管 水 平 向 右 作 匀 加 速 直 线 运 动 , 则 红 蜡 块 实 际 运 动 的 轨 迹 是 图 中 的 () A曲线QB直线pC曲线RD无法确定 【答案】 A 【解析】 试题分析:根据平抛运动特点可知,其轨迹为Q ,所以 A对 考点:平抛运动的知识迁移 点评:此类题型考察了类平抛运动,考察了知识迁移能力 3机械运动按轨迹分为直线运动和曲线运动,按运动的性质(加速度)又分为匀速和 变速运动 .
3、下列判断正确的有() A. 匀速运动都是直线运动 B.匀变速运动都是直线运动 C. 曲线运动都是变速运动 D.曲线运动不可能是匀变速运动 【答案】 AC 【解析】匀速运动的运动方向不变,故轨迹为直线A正确;匀变速运动可能是直线的, 也可能是曲线的,如平抛运动,故B错; D错;做曲线运动的物体运动方向一定改变, 故曲线运动都是变速的,故C正确。选AC 。 4两个分速度的大小一个是2m/s,另一个是10m/s, ,它们合速度的大小可能是 A2 m/s B10 m/sC15 m/sD 20m/s 【答案】 B 【解析】 5一质点在恒力F 的作用下,由O点运动到A点的轨迹如图所示,在A点时的速度方 向
4、与 x 轴平行,则恒力F 的方向可能沿图示中的( ) 试卷第 2 页,总 37 页 F1的方向F2的方向F3的方向F4的方向 A B C D 【答案】 B 【解析】 试题分析: 曲线运动受到的合力总是指向曲线凹的一侧,但和速度永远不可能达到和合 力平行的方向, 所以合力可能沿着F3的方向F4的方向,不可能沿着 F1的方向 F2的方向, B正确, ACD错误。 考点:本题考查了曲线运动的条件 6小船在静水中的速度是v,今小船要渡过一条河流,渡河时小船朝对岸垂直划行, 若航行到河中间时,水流速度增大,则渡河时间与预定时间相比() A不变 B减小C增大 D无法确定 【答案】 A 【解析】 试题分析:
5、 小船实际参与了两个分运动,沿着船头指向的匀速直线运动和顺着水流方向 的匀速直线运动,由于分运动与合运动同时进行,互不干扰,故渡河时间由沿船头方向 的分运动决定, 与水流速度无关将小船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向正交 分解,由于分运动互不干扰,故渡河时间与水流速度无关,只与船头指向方向的分运动 有关,故船航行至河中心时,水流速度突然增大,只会对轨迹有影响,对渡河时间无影 响 . 故选 A 考点:运动的合成和分解 点评: 本题关键抓住渡河时间只与沿船头指向方向的分运动有关,与沿水流方向的分运 动无关 7质量为2 kg 的质点在xy 平面上做曲线运动,在x 方向的速度图象和y 方向的位 移
6、图象所示,下列说法正确的是 ( ) A质点的初速度为5 m/s B质点所受的合外力为3 N C质点初速度的方向与合外力方向垂直 D2 s 末质点速度大小为6 m/s 【答案】 AB 【解析】由x 方向的速度图象可知,在x 方向的加速度为1.5 m/s 2,受力 F x 3 N,由 在 y 方向的位移图象可知在y 方向做匀速直线运动,速度为vy4 m/s ,受力 Fy0. 因 此质点的初速度为5 m/s,A选项正确;受到的合外力为3 N,B选项正确;显然,质点 试卷第 3 页,总 37 页 初速度方向与合外力方向不垂直,C选项错误; 2 s 末质点速度应该为v 22 64 m/s 23 m/s
7、, D选项错误 8关于互成角度的两个初速不为零的匀变速直线运动的合运动,下述说法正确的是 () A一定是直线运动 B一定是曲线运动 C可能是直线运动,也可能是曲线运动 D以上都不对 【答案】 C 【解析】当合加速度方向与合初速度方向在一条直线上时,合运动为直线运动,当合加 速度方向与合初速度方向不在一条直线上时,合运动为曲线运动,C对, ABD错。 9关于合运动和分运动,下列说法正确的是() A、两个分运动是先后进行的 B、两个分运动可以先后进行,也可以同时进行 C、两个分运动一定是同时进行的 D、先有两个同时进行的分运动,后有合运动 【答案】 C 【解析】本题考查的是合运动和分运动的关系。合
8、运动和分运动具有等时性。所以正确 答案选 C。 10如图为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在 B点的速度与加速度相 互垂直,则下列说法中正确的是( ) AD点的速率比C点的速率大 BA点的加速度与速度的夹角大于90 CA点的加速度比D点的加速度大 D从 A到 D加速度与速度的夹角先增大后减小 【答案】 AB 【解析】 试题分析:据合力指向物体运动轨迹的凹侧,则质点从B到 E合力做正功速度增加,故 A选项正确;从A到 B合力做负功速度减小,则合力方向与速度方向大于90, B选项 正确;由于物体做匀变速曲线运动,则整个过程加速度不变,即A、D两点加速度相等, C选项错误;从A到 D合力
9、先做负功后做正功,则合力与速度方向先大于90,到 B点 时等于 90,后又小于90,则 D选项正确。 考点:本题考查物体做曲线运动的条件。 11关于曲线运动,下列说法正确的是() A、做曲线运动的物体的速度大小可能不变,所以其加速度可能为零 B、做曲线运动的物体在某点速度方向是该点的切线方向 C、做曲线运动的物体的速度大小可以不变,但方向一定改变 D、做曲线运动的物体的速度方向可以不变,但大小一定改变 【答案】 BC 【解析】 试题分析 : 曲线运动是变速运动,其加速度不可能是零,故A错误;做曲线运动的物体 在某点速度方向是该点的切线方向,故B正确;曲线运动的特征是速度方向时刻改变, 试卷第
10、4 页,总 37 页 但速度大小可以不变,如匀速圆周运动,故C正确, D错误。 考点:曲线运动 12如图所示,光滑水平桌面上,一小球以速度v 向右匀速运动,当它经过靠近桌边的 竖直木板ad 边正前方时,木板开始做自由落体运动。若木板开始运动时,cd 边与桌面 相齐,则小球在木板上的投影轨迹是() 【答案】 B 【解析】 试题分析: 小球的投影的运动是由小球水平方向的位移与木板竖直方向上的位移的合位 移,则由运动的合成可知投影的轨迹投影在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上做 加速运动,故小球的合速度应偏向上方,故轨迹应向上偏折,故B正确; A、C、D错误。 考点:本题考查运动的合成与分解。 13
11、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 运动为匀速运动,右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速运动,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 【答案】 CD 【解析】 试题分析: 笔尖的同时参与了直尺竖直向上匀速运动和水平向右初速度为零的匀加速运 动,合运动为匀变速曲线运动,所以A、B选项错误, C选项正确;由于水平速度增大, 所以合速度的方向与水平方向夹角逐渐变小,故D
12、选项正确。 考点:运动合成与分解 14关于曲线运动,下列说法正确的有() A做曲线运动的物体速度方向在时刻改变,故曲线运动是变速运动 B做曲线运动的物体,受到的合外力方向在不断改变 C. 只要物体做圆周运动,它所受的台外力一定指向圆心 D物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用,就一定能做匀速圆周运动 【答案】 A 【解析】 试题分析:无论是物体速度的大小变了,还是速度的方向变了,都说明速度是变化的, 都是变速运动, 做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变,所以曲线运动一定是变速运 动,所以A正确物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上, 试卷第 5 页,总 37 页 但合外力方
13、向不一定变化,如平抛运动,故B错误物体做圆周运动时所受的合外力不 一定是其向心力,指向圆心的合力是向心力,故C错误;匀速圆周运动受到的向心力是 始终指向圆心的,合力垂直于初速度方向的方向,并不一定始终与速度的方向垂直,比 如平抛运动的受力就是这样,所以D错误 考点:考查了曲线运动 15下列说法中正确的是() A物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B物体在变力作用下一定做曲线运动 C物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动 D做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上 【答案】 CD 【解析】 试题分析:物体在恒力作用下也可能做曲线运动,例如平抛运动,选项A错误;物体在 变力作用下不
14、一定做曲线运动,例如变加速直线运动,选项B错误;物体在恒力或变力 作用下都可能做曲线运动,只要物体所受的合力与速度方向不共线,物体就做曲线运动, 选项 C正确;做曲线运动的物体,其速度方向与合外力方向一定不在同一直线上,所以 其速度方向与加速度方向也一定不在同一直线上,选项D正确;故选CD. 考点:曲线运动的条件. 16如图所示,沿竖直杆以速度 匀速下滑的物体A 通过轻质细绳拉光滑水平面上的 物体 B,当细绳与竖直杆间的夹角为 时,物体B的速度为() /cos cos sin 【答案】 B 【解析】 A 的实际速度向下,则合速度向下,两个分速度分别沿绳子的方向和垂直绳 子的方向, B的速度大小
15、与沿绳子的分速度相等,为cos 17下列说法中正确的是 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两个互成角度的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动 C若汽车驶过拱形桥可以看作圆周运动,则当汽车到达拱桥顶端时汽车处 于失重状态 D做匀速圆周运动的物体其加速度不变,线速度大小也不变 【答案】 BC 【解析】当两个分运动的合速度及加速度有一定夹角时,物体做曲线运动, A 错误;匀速直线运动的加速度为零,故合运动一定是匀速直线运动,B 正 确;汽车到达拱桥顶端时,有向下的加速度,处于失重状态,C 正确;做匀 速圆周运动的物体加速度方向时刻变化,D错误。 18关于运动的合成与分解
16、,下列说法中正确的是() A合运动的速度一定大于每个分运动的速度 B合运动的加速度一定大于每个分运动的加速度 C合运动的时间与对应的分运动的时间相等 D若合运动为曲线运动,则分运动中至少有一个是曲线运动 试卷第 6 页,总 37 页 【答案】 C 【解析】本题考查运动的合成与分解。合速度未必大于分速度也未必小于分速度,同样 合加速度未必大于分加速度也未必小于分加速度,AB错;合运动和分运动具有等时性, C对;当合加速度与合初速度不共线时合运动就是曲线运动,两个直线运动的合运动也 可以是曲线运动,如平抛运动,D错;选 C。 19如图所示,一汽车沿水平方向运动,当运动到某点时,绳与水平方向的夹角为
17、, 若此时车的速度为v,则物体M 的速度大小是 AvsinBvcos Cv/sinDv/cos 【答案】 B 【解析】 以小车为研究对象,小车水平向左的运动为合运动,把合运动分解, 如图所示, 沿着绳子的分速度即为M上升的速度, cosvv ,B对; 20在弯道上高速行驶的赛车,突然后轮脱离赛车,关于脱离的后轮的运动情况,以下 说法正确的是( ) A仍然沿着汽车行驶的弯道运动 B沿着与弯道垂直的方向飞出 C沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道 D上述情况都有可能 【答案】 C 【解析】 赛车沿弯道行驶,任一时刻赛车上任何一点的速度方向是赛车运动的曲线轨迹 上对应点的切线方向被甩出的后轮
18、的速度方向就是甩出点轨迹的切线方向,车轮被甩 出后,不再受到车身的约束,只受到与速度方向相反的阻力的作用( 重力和地面对轮的 支持力相平衡) ,车轮做直线运动 21船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速随离河岸的距离的变化关 系如图乙所示, 经过一段时间该船以最短时间成功渡河,下面对该船渡河的说法正确的 是() 试卷第 7 页,总 37 页 A船在河水中的最大速度是5 m/s B船渡河的时间是150s C船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直 D船渡河的位移是 2 1310 m 【答案】 ACD 【解析】 试题分析 : 当水流速最大时,船的速度最大,smsmvM/5/43 22 故
19、 A正确; 当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短,t=300/3s=100s 故 C 正确, B 错误;船沿河 岸方向先做匀加速运动,后做匀减速运动的加速度 22 /08.0/ 3 150 4 smsma船沿河 岸的位移m a v x200 2 2 2 1 ,所以船渡河的位移是 mmx 222 1013200300,故 D正确。 考点:运动合成与分解 22小船从A 码头出发,沿垂直于河岸的方向渡河,若河宽为d,渡河速度v 船恒定, 河水的流速与到河岸的距离成正比,即v水=kx (xd/2 , k 为常量),要使小船能够到 达距 A正对岸为s 的 B码头,则: A.v 船应为 kd 2/4s B.
20、v 船应为 kd 2/2s C. 渡河时间为s/kd D.渡河时间为2s/kd 【答案】 A 【解析】 试题分析:小船在沿河岸方向的速度随时间先均匀增大后均匀减小,前 2 s 内和后 2 s 内 的平均速度为 1 0 2 24 kd kd ,则渡河的时间t= 2 4 2 4 s s kd kd , 渡河速度v 船 2 4 4 ddkd s ts kd ,故 A正确, B、C、D错误。 考点:运动的合成与分解小船过河类问题 23如图所示, A、B 两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上,现物体A 以 v1的速度向右匀速运动,当绳被拉成与水平面夹角分别是、 时,物体B的运动 速度 v2为(
21、绳始终处于绷紧状态):( ) 试卷第 8 页,总 37 页 Av1sin /sin Bv1cos/sin Cv1sin /cos Dv1cos/cos 【答案】 D 【解析】 试题分析: 对 A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向 的速度大小为 1 v cos;对 B 物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有 沿着绳子方向的速度大小为 2 v cos,由于沿着绳子方向速度大小相等,所以则有 12 vcosv cos,因此 21 cos vv cos ,故 ABC错误, D正确; 故选: D 考点:运动的合成和分解;牛顿第二定律 点评:考查学会对物体进行运动的
22、分解,涉及到平行四边形定则与三角函数知识,同时 本题的突破口是沿着绳子的方向速度大小相等 24如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A 的运动及受力情况是() A加速上升 B减速上升 C拉力大于重力 D拉力小于重力 【答案】 AC 【解析】设和小车连接的绳子与水平面的夹角为,小车的速度为v,则这个速度分解 为沿绳方向向下和垂直绳方向向上的速度,根据平行四边形法则解三角形得绳方向的速 度为 vcos,随着小车匀速向右运动,显然逐渐减小,绳方向的速度越来越大, 又知物体A 的速度与绳子的速度大小一样,所以物体A 向上做加速运动, 故 A 对 B 错; 则由牛顿第二定
23、律得:F-mg=ma ,即 F=mg+ma ,因此,绳的拉力大于物体A 的重力, 故 C对 D错 故选: AC 25如图所小,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, 一支铅笔沿着三角板直角边,从最下端由静止开始向上做匀加速直线运动。 关于铅笔笔尖的运动,下列判断正确的是 A. 笔尖的轨迹是一条倾斜的直线 B. 笔尖的轨迹是一条抛物线 C. 在运动过程中,笔尖运动的速度方向始终保持不变 试卷第 9 页,总 37 页 D. 在运动过秤中,笔尖运动的加速度方向始终不变 【答案】 BD 【解析】 试题分析:由题可知,铅笔尖既随三角板向右的匀速运动,又沿三角板直角边
24、向上做匀 加速运动,其运动轨迹是向上弯曲的抛物线故B正确, A错误在运动过程中,笔尖 运动的速度方向是轨迹的切线方向,时刻在变化故C错误笔尖水平方向的加速度为 零,竖直方向加速度的方向竖直向上,则根据运动的合成规律可知,笔尖运动的加速度 方向始终竖直向上,保持不变故D正确故选: BD. 考点:运动的合成和分解. 26如图所示,斜劈B 的倾角为30,劈尖顶着竖直墙壁静止于水平地面上,现将一 个半径为r 的球 A放在墙面与斜劈之间,并从图示位置由静止释放,不计一切摩擦,在 A落地前某时刻速度为vA,则该时刻B的速度为() A A 3v B A 3 3 v C A 2v D A 3 2 v 【答案】
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