高考物理一轮复习 第4章 抛体运动与圆周运动 微专题19 运动的合成与分解试题VIP专享VIP免费

运动的合成与分解[方法点拨](1)合运动与分运动的位移、速度、加速度都遵循平行四边形定则，合运动与各分运动具有独立性、等时性．(2)绳、杆关联物体的速度沿绳和垂直绳方向分解，沿绳方向的速度大小相等．1．(运动的合成)如图1甲所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R(R视为质点)．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，R从坐标原点开始运动的轨迹如图乙所示．则红蜡块R在x、y方向的运动情况可能是()图1A．x方向匀速直线运动，y方向匀速直线运动B．x方向匀速直线运动，y方向匀加速直线运动C．x方向匀减速直线运动，y方向匀加速直线运动D．x方向匀加速直线运动，y方向匀速直线运动2．(合运动、分运动)一质量为2kg的物体在光滑水平面上沿相互垂直的两个方向的分运动图象如图2甲、乙所示，根据运动图象可知，4s末物体运动的加速度、速度的大小分别是()图2A．2m/s24m/sB．2m/s24m/sC．1m/s24m/sD．1m/s22m/s3．(关联速度问题)图3如图3所示，顶角θ＝60°、光滑V字形轨道AOB固定在竖直平面内，且AO竖直．一水平杆与轨道交于M、N两点，已知杆自由下落且始终保持水平，经时间t速度由6m/s增大到14m/s(杆未触地)，则在0.5t时，触点N沿倾斜轨道运动的速度大小为(g取10m/s2)()A．10m/sB．17m/sC．20m/sD．28m/s4．(小船过河问题)一艘船在一条河流中渡河，当河水不流动时，船垂直渡河用时t1.当发生山洪后，在流动的河水中，船在同一位置垂直河岸渡河用时为(设船相对于静水的速度一定，水速是船相对于静水的速度大小的一半)()A.t1B．2t1C.t1D.t1图45．(多选)如图4所示，不可伸缩、质量不计的细线跨过同一高度处的两个光滑定滑轮连接着质量相同的物体A和B，A套在固定的光滑水平杆上，物体、细线、滑轮和杆都在同一竖直平面内，水平细线与杆的距离h＝0.2m．当倾斜细线与杆的夹角α＝53°时，同时无初速度释放A、B.关于此后的运动过程，下列判断正确的是(cos53°＝0.6，sin53°＝0.8，重力加速度g取10m/s2)()A．当53°＜α＜90°时，A、B的速率之比vA∶vB＝1∶cosαB．当53°＜α＜90°时，A、B的速率之比vA∶vB＝cosα∶1C．A能获得的最大速度为1m/sD．A能获得的最大速度为m/s6.如图5所示，长为L的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动，另一端靠在以水平速度v匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上，当直杆与竖直方向夹角为θ时，直杆端点A的线速度为()图5A.B．vsinθC.D．vcosθ7．(多选)物体在xOy平面内从坐标原点开始运动，沿x轴和y轴方向运动的速度分量随时间t变化的图象分别如图6甲、乙所示，则物体在0～t0时间内()图6A．做匀变速运动B．做非匀变速运动C．运动的轨迹可能如图丙所示D．运动的轨迹可能如图丁所示答案精析1．D2．A[由题图甲知，x轴方向上物体做匀速直线运动，速度为：vx＝m/s＝4m/s由题图乙知，y轴方向上物体做匀加速直线运动，加速度为：a＝＝m/s2＝2m/s24s末y轴方向的速度为：vy＝at＝2×4m/s＝8m/s则4s末物体的速度大小为：v＝m/s＝m/s＝4m/s.]3．C[杆自由下落，由运动学公式，v＝v0＋gt，则t＝＝s＝0.8s；则在0.5t时，杆的下落速度为v′＝v0＋g·＝(6＋10×0.4)m/s＝10m/s；根据运动的分解，杆下落的速度可分解成如图所示的两分运动：则有：触点N沿倾斜轨道运动的速度大小v″＝＝m/s＝20m/s，故C正确，A、B、D错误．]4．D[设河宽为L，船相对于静水的速度为v，则河水不流动时，船垂直渡河时间：t1＝.当河水速度为时，要垂直河岸渡河，则有：v′＝＝v，船垂直渡河时间：t2＝＝＝·＝t1，选项D正确．]5．AC[将A的速度沿细线方向和垂直于细线方向分解，沿细线方向上的分速度大小等于B的速度大小，有vAcosα＝vB，则vA∶vB＝1∶cosα，A正确，B错误；A、B组成的系统机械能守恒，有＋＝mg(－)，得v＝m2/s2，sinα最大时，vA最大，当α＝90°时，A的速率最大，此时B的速率为零，解得vAm＝1m/s，故C正确，D错误．]6．C[将直杆端点A的线速度进行分解，如图所示，由图中的几何关系可得：v0＝，选项C正确，选项A、B、D错误．]7．AC[由题图甲、乙知：物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀减速直线运动，加速度恒定，物体做匀变速运动，故A正确，B错误；物体受到的合力沿y轴方向，与初速度不在同一直线上，根据合力指向轨迹的内侧可知，图丙是可能的，故C正确，D错误．]