2017_2018学年高中物理第3章抛体运动第1节运动的合成与分解课下作业含解析鲁科版必修22017.doc

运动的合成与分解1关于合运动与分运动的关系，下列说法正确的是()A合运动速度一定不小于分运动速度B合运动加速度不可能与分运动加速度相等C合运动与分运动没有关系，但合运动与分运动的时间相等D合运动的轨迹与分运动的轨迹可能重合解析：根据平行四边形定则，作出两个互成角度的分速度的平行四边形，对角线代表合速度，这样的平行四边形有三种：对角线可以与邻边长度相等，也可以比邻边长，还可以比邻边短，故A错；同理，由加速度的平行四边形知，B也错；合运动与分运动具有等效性、等时性等关系，故C错；如果两个共线的直线运动合成，轨迹可以重合，故D对。答案：D2.如图1所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩。在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起，A、B之间的距离以dH2t2(SI)(SI表示国际单位制，式中H为吊臂离地面的高度)规律变化， 图1则物体B做()A速度大小减小的曲线运动B速度大小恒定的曲线运动C加速度大小、方向均不变的曲线运动D加速度大小、方向均变化的曲线运动解析：物体B在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上由dH2t2得出物体B做匀变速直线运动。物体B的实际运动是这两个分运动的合运动。对速度和加速度进行合成可知，加速度恒定且与合速度不共线，故C正确。答案：C3关于运动的性质，下列说法中正确的是()A变速运动一定是曲线运动B曲线运动一定是匀加速运动C曲线运动一定是变速运动D物体的加速度和速度大小均不变的运动一定是直线运动解析：变速运动可以是直线运动，故选项A错误；曲线运动可能速度大小和加速度大小均不变，但方向不断改变，故选项B、D错误；曲线运动的速度方向不断变化，故一定是变速运动，选项C正确。答案：C4.如图2所示，一名92岁的南非妇女从距地面大约2 700米的飞机上，与跳伞教练绑在一起跳下，成为南非已知的年龄最大的高空跳伞者。假设没有风的时候，落到地面所用的时间为t，而实际上在下落过程中受到了水平方向的风的影响，则实际下落所用时间() 图2A仍为t B大于tC小于t D无法确定解析：落地时间由竖直高度决定，而水平方向的风不影响竖直方向的运动，故选A。答案：A5.(2011·江苏高考)如图3所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OAOB。若水流速度不变，两人在静水中游速相等，则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为() 图3At甲t乙 Bt甲t乙Ct甲t乙 D无法确定解析：设甲、乙游过的距离为l，水流速度为v0，游速为v，则：t甲，t乙2；整理可得：t甲，t乙；因v，故t甲t乙。答案：C6河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图4甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则() A渡河的最短时间是60 sB船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C船在河水中航行的轨迹是一条直线D船在河水中的最大速度是4 m/s解析：首先根据甲、乙两图可以得到如下信息：河宽为d300 m，船在静水中速度v船3 m/s，水的流速随离河岸的距离的变化而变化，船渡河运动是这两个分运动的合运动。当船头垂直指向河岸渡河时，渡河时间最短，且tmin s100 s，故选项A错误，B正确；由于水流速度发生变化，因此船在河水中航行的实际速度不断变化，船的运动轨迹是一条曲线，所以选项C错误；当船头垂直对岸渡河时，船在河水中的实际速度v，可见水速最大时，船速也最大，且vmax m/s5 m/s，故选项D错误。答案：B7.如图5所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度()A大小和方向均不变B大小不变，方向改变C大小改变，方向不变图5D大小和方向均改变解析：本题橡皮参与了两个分运动，一个是沿水平方向与铅笔速度一样的匀速直线运动，另一个是竖直方向上与铅笔移动速度大小相等的匀速直线运动，这两个直线运动的合运动是斜向上的匀速直线运动，故选项A正确。答案：A8用绕过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸，如图6所示，已知拉绳的速率v不变，则船速() A逐渐增大 B逐渐减小C不变 D先增大后减小解析：小船的运动可按如图所示分解v1v，v船解得v船，由于在增大，cos 减小，所以v船逐渐增大。答案：A9质量m2 kg的物体在光滑平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图像如图7甲、乙所示，求：图7(1)物体受到的合外力和初速度。(2)t8 s时物体的速度。(3)t4 s时物体的位移。(4)物体的运动轨迹方程。解析：(1)物体在x轴方向有ax0，y轴方向有ay m/s2由牛顿第二定律得F合may1 N，方向沿y轴正方向；由图知v0x3 m/s，v0y0，所以物体的初速度v03 m/s，方向沿x轴正方向。(2)当t8 s时，vx3 m/s，vy4 m/s所以vt5 m/s设速度与x轴的夹角为，则tan 。(3)当t4 s时，xv0xt12 m，yayt24 m物体的位移s4 m设位移与x轴的夹角为，则tan 。(4)由xv0xt3t，yayt2t2，消去t得y。答案：(1)1 N3 m/s(2)5 m/s与x轴夹角arctan (3)4 m与x轴夹角arctan (4)y10.一人一猴在玩杂技，如图8所示，直杆AB长12 m，猴子在直杆上由A向B匀速向上爬，同时人顶着直杆水平匀速移动。已知在10 s内，猴子由A运动到B，而人也由甲位置运动到了乙位置，已知s9 m，求：(1)猴子对地的位移；(2)猴子对人的速度，猴子对地的速度；图8(3)若猴子从静止开始匀加速上爬，其他条件不变，试在图中画出猴子运动的轨迹。解析：(1)相对于地面，猴子参与沿杆上升和随杆水平移动的两个运动，在爬到杆顶的过程中，满足s m15 m。(2)由于猴子和人在水平方向运动情况相同，保持相对静止，因此猴子对人的速度v1m/s1.2 m/s猴子对地的速度v m/s1.5 m/s。(3)由于猴子向上匀加速运动，加速度(或外力)方向向上，因此，运动轨迹向上弯曲，其轨迹如图所示。答案：(1)15 m(2)1.2 m/s1.5 m/s(3)见解析图6