2022高中物理第五章曲线运动第1节剖析运动的合成与分解练习新人教版必修.doc

第1节 剖析运动的合成与分解
〔答题时间：25分钟〕
1. 跳伞运发动从直升机上由静止跳下后，开始做自由落体运动，到适当的高度翻开降落伞继续下落过程中将会受到水平风力的影响，运动轨迹如图乙所示，以下说法中正确的选项是〔　　〕
A. 翻开降落伞后运发动竖直方向立即做减速运动
B. 翻开降落伞下落过程中，风力越大，运发动着地速度越大
C. 翻开降落伞下落过程中，风力越大，运发动下落时间越长
D. 运发动着地时间和着地速度都与风力无关
2. 如下图，红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升，速度为v。假设在红蜡块从A点开始匀速上升的同时，玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动，加速度大小为a，那么红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的〔　　〕
A. 直线P B. 曲线Q
C. 曲线R D. 无法确定
3. 某质点在xOy平面上运动，其在x轴方向和y轴方向上的v­t图象分别如图甲和图乙所示。那么以下判断正确的有〔　　〕
A. 该质点做匀变速曲线运动
B. 该质点有恒定的加速度，大小为2.5 m/s2
C. 该质点的初速度为7 m/s
D. 前2 s内质点的位移为21 m
4. 〔保定模拟〕某一物体受到几个共点力的作用而处于平衡状态，当撤去某个恒力F1时，物体可能做〔　　〕
A. 匀加速直线运动 B. 匀减速直线运动
C. 匀变速曲线运动 D. 变加速曲线运动
5. 宽9 m的成型玻璃以2 m/s的速度连续不断地向前行进，在切割工序处，金刚割刀的速度为10 m/s，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，那么：
〔1〕金刚割刀的轨道应如何控制？
〔2〕切割一次的时间多长？
〔3〕所生产的玻璃板的规格是怎样的？〔计算结果保存两位小数〕
6. 如下图，质量m＝2.0 kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，物体运动过程中的坐标与时间的关系为，g＝10 m/s2。根据以上条件，求：
〔1〕t＝10 s时刻物体的位置坐标；
〔2〕t＝10 s时刻物体的速度和加速度的大小与方向。
1. B 解析：翻开降落伞后，运发动在竖直方向是否立即做减速运动取决于受到的竖直向上的阻力与重力的大小关系，不能确定，A项错误；风力不能影响竖直方向的分运动，C项错误；风力越大，水平方向的加速度越大，落地时的水平分速度越大，合速度越大，B项正确，D项错误。
2. B 解析：蜡块同时参与了两个分运动，合运动的轨迹是直线还是曲线取决于合加速度与合初速度的方向关系：向上匀速运动，那么向上的加速度为零，合加速度为水平向右的分运动的加速度，大小恒定且方向水平向右；水平向右初速度为零，那么合初速度方向向上。由加速度恒定知蜡块做匀变速运动；由初速度方向与加速度方向垂直知蜡块做曲线运动，且轨迹向加速度的一侧弯曲。
3. B 解析：根据题图甲，沿x轴方向的加速度ax＝1.5 m/s2，根据题图乙，沿y轴方向的加速度ay＝2 m/s2，初速度方向与x轴正方向的夹角的正切，加速度方向与x轴正方向的夹角的正切，两个方向相同，该质点做匀加速直线运动，选项A错误；该质点的加速度a＝＝2.5 m/s2，选项B正确；该质点的初速度v＝＝5 m/s，选项C错误；前2 s物体沿x轴方向的位移x＝×2×〔3＋6〕 m＝9 m，前2 s物体沿y轴方向的位移y＝×2×〔4＋8〕 m＝12 m，合位移s＝＝15 m，选项D错误。
4. ABC 解析：由于撤去恒力F1后物体所受的合力为恒力，故一定是做匀变速运动，但初速度的方向不知，所以轨迹可能是匀变速曲线运动，也可能是匀加速直线运动，也可能是匀减速直线运动，选项A、B、C正确。
5. 解：〔1〕由题目条件知，割刀运动的速度是实际的速度，所以为合速度。其分速度的效果恰好相对玻璃垂直切割。
设割刀的速度v2的方向与玻璃板速度v1的方向之间的夹角为θ，如下图。要保证割下均是矩形的玻璃板，那么由v2是合速度得v1＝v2cos θ
所以cos θ＝＝，即θ＝arccos
所以，要割下矩形板，割刀速度方向与玻璃板速度成θ＝arccos。
〔2〕切割一次的时间 s≈0.92 s。
〔3〕切割出的矩形玻璃板的规格为：
长度d＝9 m，
宽度：l＝v1t＝2×0.92 m＝1.84 m。
6. 解：〔1〕由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为，代入时间t＝10 s，可得：
x＝3.0t m＝3.0×10 m＝30 m
y＝0.2t2 m＝0.2×102 m＝20 m
即t＝10 s时刻物体的位置坐标为〔30 m,20 m〕.
〔2〕由物体运动过程中的坐标与时间的关系式，比拟物体在两个方向的运动学公式，可求得：v0＝3.0 m/s，a＝0.4 m/s2
当t＝10 s时，vy＝at＝0.4×10 m/s＝4.0 m/s
v＝＝ m/s＝5.0 m/s
tan α＝＝，α＝53°
即速度方向与x轴正方向夹角为53°。
物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀加速直线运动，a＝0.4 m/s2，沿y轴正方向。