高三物理一轮复习 12 运动的合成与分解自主学习训练 教科版.doc

2运动的合成与分解(时间：60分钟)知识点基础中档稍难运动的合成与分解1、42、3合运动的性质判断56、7小船渡河问题89综合提升10、1112知识点一运动的合成与分解1关于运动的合成与分解，下列说法正确的是()a合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和b物体的两个分运动若是直线运动，则它的合运动一定是直线运动c两个分运动是直线运动，合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动d若合运动是曲线运动，则其分运动至少有一个是曲线运动解析合运动和分运动之间满足平行四边形定则，故a错合运动是直线运动还是曲线运动，取决于v合的方向和a合的方向的关系若v合的方向与a合的方向共线，则合运动为直线运动，反之为曲线运动，故b、d错，而c正确答案c2如图1210所示为北京奥运会火炬接力过程，假如当时的风速为零，可燃气体从火炬喷出的速度为3 m/s，火苗向后的偏角为53(相对竖直方向)那么火炬手的运动速度大约为 ()图1-2-10a5 m/s b4 m/sc3 m/s d6 m/s解析在无风、静止的情况下火焰应是竖直方向的当火炬手运动时，火焰会受到向后的风的作用在向上和向后两股气流的共同作用下，形成斜向后上的燃烧情形分析如图，故向后的风速为vvtan 533 m/s4 m/s.答案b3某人骑自行车以10 m/s的速度在大风中向东行驶，他感到风正以同样大小的速率从北方吹来，实际上风的速度是()a14 m/s，方向为北偏西45b14 m/s，方向为南偏西45c10 m/s，方向为正北d10 m/s，方向为正南解析如右图所示，人的速度为v人，风的速度为v风，在人的行驶方向上感觉不到风，说明风在人的行驶方向上与人同速，仅感觉到从北方吹来的风，则v人v风sin ，vv风 cos ，tan 1，45，v风 v人14 m/s.答案a4降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞()a下落的时间越短 b下落的时间越长c落地时速度越小 d落地时速度越大解析风沿水平方向吹，不影响竖直速度，故下落时间不变，a、b两项均错风速越大时合速度越大，故c项错误、d项正确答案d知识点二合运动的性质判断5两个互相垂直的匀变速直线运动，初速度分别为v1和v2，加速度分别为a1和a2，它们的合运动轨迹()a如果v1v20，那么轨迹一定是直线b如果v10，v20，那么轨迹一定是曲线c如果a1a2，那么轨迹一定是直线d如果，那么轨迹一定是直线解析判断合运动是直线还是曲线，看合初速度与合加速度是否共线答案ad6如图1211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大小和方向均不变图1-2-11b大小不变，方向改变c大小改变，方向不变d大小和方向均改变解析铅笔匀速向右移动时，x随时间均匀增大，y随时间均匀减小，说明橡皮水平方向匀速直线运动，竖直方向也是匀速直线运动，如右图所示，所以橡皮实际运动是匀速直线运动，a正确答案a7当物体的初速度v0和所受的合外力f分别满足下列(1)(4)中所给定的条件时，物体的运动情况将会怎样：a静止 b匀速直线运动c匀加速直线运动 d匀减速直线运动e匀变速运动 f曲线运动(1)v00，f0_；(2)v00，f0且恒定，方向相同_；(3)v00，f0且恒定，方向相反_；(4)v00，f0且恒定，方向不在同一条直线上_解析(1)v00，f00，物体处于平衡状态中的静止，答案为a.(2)v00，f0且恒定，方向相同，物体将做匀加速直线运动，答案为c.(3)v00，f0且恒定，方向相反，物体将做匀减速直线运动，答案为d.(4)v00，f0且恒定，方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动，同时加速度的大小和方向不变，故做匀变速运动，即匀变速曲线运动，答案为e、f.答案(1)a(2)c(3)d(4)ef知识点三小船渡河问题8如图1212所示，有一条渡船正在渡河，河宽为300 m，渡船在静水中的速度是v13 m/s，水的流速是v21 m/s，求下列条件渡船过河的时间图1212(1)以最短的时间过河；(2)以最短的位移过河解析(1)当渡船的船头方向垂直于河岸时，即船在静水中的速度v1方向垂直于河岸时，过河时间最短，则tmin s100 s.(2)因为v13 m/s，v21 m/s，则v1v2，故当渡船合速度方向垂直河岸时，过河位移最短，此时合速度如图所示，则渡河时间为t s75 s106.1 s.答案(1)100 s(2)106.1 s图1-2-139有一小船正在渡河，如图1213所示在离对岸30 m时，其下游40 m处有一危险水域假若水流速度为5 m/s，为了使小船在危险水域之前到达对岸，则小船从现在起相对于静水的最小速度应是多大？解析设船相对于静水的速度为v1，水速为v2，船的合速度v的方向(过河方向)与水速夹角为，如图所示由几何关系知，当v1垂直于v时，v1才最小，此时v1v2sin .由题意知sin 最小值为，所以v1最小值为vmin5 m/s3 m/s，故当船在静水中的速度v1与v垂直，且船沿危险临界线航行时，v1最小，此时v1vmin3 m/s.答案3 m/s图1-2-1410如图1214中，套在竖直细杆上的轻环a由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物b相连由于b的质量较大，故在释放b后，a将沿杆上升，当a环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度v10，若这时b的速度为v2，则 ()av2v1 bv2v1 cv20 dv20解析轻环上升过程其速度v1可分解为两个分速度v和v，如图所示，其中v为沿绳方向的速度，其大小等于重物b的速度v2；v为绕定滑轮转动的线速度关系式为v2v1cos ，为v1与v间的夹角当a上升至与定滑轮的连线水平的位置时，90，cos 0，即此时v20.d正确答案d11如图1215所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的前提下，当小车匀速向右运动时，绳中拉力 ()图1-2-15a大于a所受的重力b等于a所受的重力c小于a所受的重力d先大于a所受的重力，后等于a所受的重力解析绳与小车的结点向右匀速运动，此为合运动，可把它按如图所示进行分解其中v1为绳被拉伸的速度，v1vcos ，a上升的速度va与v1大小相等，即vav1vcos ，随着车往右运动，角减小，故va增大，即a物体加速上升，加速度竖直向上，由牛顿第二定律得，绳中拉力tmgmamg，故a正确答案a12玻璃板生产线上，宽9 m的成型玻璃板以2 m/s的速度连续不断地向前行进，在切割工序处，金刚钻的走刀速度为10 m/s，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，金刚钻割刀的轨道应如何控制？切割一次的时间多长？解析法一(利用速度合成的思路解题)：设玻璃板的行进速度为v12 m/s，割刀a运行速度为v210 m/s，两速度间夹角为(如右图所示)设割刀相对于玻璃的切割速度为v3，依题意，为使切割出的玻璃为矩形，则要求v3垂直于v1；这样割刀a相对玻璃的运动(v3)和玻璃相对地的运动(v1)是分运动，割刀a对地的实际运动v2就为v1、v3的合运动由图可知cos ，所以arccos.则sin 0.98.v3v2sin 9.8 m/