新教材高中物理课时素养评价二运动的合成与分解(含解析)新人教版必修2

由天下分享时间：2024/12/19 19:53:17 加入收藏我要投稿点赞

新教材高中物理课时素养评价二运动的合成与分解（含解析）新

人教版必修2

(25分钟 60分)

一、选择题(本题共6小题,每题5分,共30分) 1.关于合运动与分运动,下列说法正确的是 ( ) A.合运动的速度等于两个分运动的速度之和 B.合运动的时间一定等于分运动的时间 C.两个直线运动的合运动一定是直线运动

D.合运动的速度方向一定与其中某一分速度方向相同

【解析】选B。根据平行四边形定则知,合运动的速度可能比分运动的速度大,可能比分运动的速度小,可能与分运动的速度相等,故A错误;合运动与分运动具有等时性,故B正确;两个直线运动的合运动不一定是直线运动,故C错误;合运动的速度方向可以与某一分运动的速度方向相同,也可能不同,故D错误。

2.关于运动的性质,以下说法中正确的是 ( ) A.曲线运动一定是变速运动 B.变速运动一定是曲线运动

C.加速度大小和速度大小都不变的运动一定是直线运动 D.只要两个分运动是直线运动,则合运动一定是直线运动

【解析】选A。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,故A正确;变速运动也可以是平时所学的匀加速直线运动或匀减速直线运动,并不一定是曲线运动,故B错误;加速度大小和速度大小都不变的运动不一定是直线运动,可能是曲线运动,故C错误;两个分运动是直线运动,则合运动不一定是直线运动,故D错误。

3.如图所示,帆船船头指向正东以速度v(静水中速度)航行,海面正刮着南风,风速为海岸为参考系,不计阻力。关于帆船的实际航行方向和速度大小,下列说法中正确的是

( )

v,以

A.帆船北偏东30°方向航行,速度大小为2v B.帆船东偏北60°方向航行,速度大小为C.帆船东偏北30°方向航行,速度大小为2v D.帆船东偏南60°方向航行,速度大小为

v的风速

【解析】选A。由于帆船的船头指向正东,并以相对静水中的速度v航行,南风以向北吹来,当以海岸为参考系时,实际速度v实=

=2v,设帆船实际航行方向

与正北方向夹角为α,则sinα==,α=30°,即帆船沿北偏东30°方向航行,故A正确。

4.如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其v-t图像如图乙所示。人顶杆沿水平地面运动的x-t图像如图丙所示。若以地面为参考系,下列说法中正确的是 ( )

A.猴子的运动轨迹为直线 B.猴子在2 s内做匀变速曲线运动 C.t=1 s时猴子的速度大小为4 m/s D.t=2 s时猴子的加速度大小为0 【解题指南】解答本题应注意以下三点:

(1)猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀减速直线运动。 (2)通过运动的合成,判断猴子相对于地面的运动轨迹以及运动情况。

(3)求出t=2 s时刻猴子在水平方向和竖直方向上的分加速度,根据平行四边形定则,求出猴子相对于地面的加速度。

【解析】选B。由乙图知,猴子竖直方向上做匀减速直线运动,加速度竖直向下。由丙图知,猴子水平方向上做匀速直线运动,则猴子的加速度竖直向下,与初速度方向不在同一直线上,所以猴子在2 s内做匀变速曲线运动,故A错误,B正确;x -t图像的斜率等于速度,则知猴子水

平方向的初速度大小为:vx=4 m/s,t=0时猴子竖直方向分速度:vy=8 m/s,则t=1 s时猴子竖直分速度为vy′=4 m/s,因此t=1 s时猴子的速度大小为:v=

m/s=4

m/s,故C

错误;v-t图像的斜率等于加速度,则知猴子的加速度大小为:a=D错误。

= m/s=4 m/s,故

5.跳伞运动员从直升机上由静止跳下,经一段时间后打开降落伞,最终以5.0 m/s的速度匀速竖直下落。现在有风,风使他以3.0 m/s的速度沿水平方向匀速运动,则跳伞运动员着地时的速度大小约 ( )

A.2.0 m/s B.4.0 m/s C.5.8 m/s

D.8.0 m/s

【解析】选C。根据运动的合成可知,着地时速度:v=故C正确。

= m/s≈5.8 m/s,

6.如图所示,一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接,另一端与套在竖直杆上的物块A连接,杆两端固定且足够长,物块A以速度v沿杆从图示位置向下匀速运动,小球B在某时刻的速度大小为v1,此时轻绳与杆的夹角为θ,在整个运动过程中小球B不会碰到定滑轮。则

( )

A.v1=vsinθ

B.v1=

C.小球B在上升的过程中,加速度方向一直向上

D.小球B在上升的过程中,加速度方向一直向下

【解析】选C。将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向,在沿绳子方向的分速度等于B的速度。在沿绳子方向的分速度为vcosθ,所以v1=vcosθ,故A、B错误。物块A、小球B组成的系统由静止开始运动,随θ角的减小则小球B的速度逐渐增大,即小球B在上升的过程中,加速度方向一直向上,故C正确,D错误。

二、计算题(本题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)

7.(14分)如图所示,一架飞机沿仰角37°方向斜向上做匀速直线运动,速度的大小为v=150 m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则:

(1)经过t=4 s飞机发生的位移是多少? (2)飞机在竖直方向的分速度是多大? (3)经过t=4 s飞机在竖直方向上升了多少米? 【解析】(1)由于飞机做匀速直线运动, 则位移的大小: x=vt=150×4 m=600 m; (2)根据运动的合成与分解可知, 竖直方向的分速度的大小:

vy=vsin37°=150×0.6 m/s=90 m/s; (3)竖直方向仍为匀速运动, 在竖直方向上升的高度: h=vyt=90×4 m=360 m。

答案:(1)600 m (2)90 m/s (3)360 m

8.(16分)小船匀速横渡一条河流,当船头垂直对岸方向航行时,在出发后10 min到达对岸下游120 m处;若船头保持与河岸成θ角向上游航行,则在出发后12.5 min到达正对岸。 (1)求水流速度大小v1。 (2)求船在静水中的速度大小v2。 (3)求河的宽度d。

(4)求船头与河岸的夹角θ。

【解题指南】将船的运动分解为垂直于河岸和沿河岸方向,抓住分运动与合运动具有等时性求出河的宽度。

【解析】(1)船头保持跟河岸垂直的方向航行时有:

v1t=120 m,则有:v1= m/s=0.2 m/s;

(2)(3)当合速度与河岸垂直时,合速度:v=且d=vt1,而v2t=d,其中t1=12.5 min,

联立以上各式解得:d=200 m,v2= m/s; (4)斜向上游航行时,v2t1sinθ=d 解得sinθ=0.8 故θ=53°。