高中物理人教版 (2019)必修 第二册2 运动的合成与分解同步达标检测题

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B.合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度
C.合运动的速度方向就是物体实际运动的方向
D.知道两个分速度的大小就可以确定合速度的大小
【解析】选C。根据矢量的平行四边形定则可得,合运动的速度大小可能大于分运动的速度,也可能等于或小于分运动的速度,故A、B错误;根据运动的合成与分解,合运动的速度方向就是物体实际运动的方向,故C正确;由平行四边形定则可知,两个分速度的大小方向就可以确定合速度的大小和方向,故D错误。
2.如图所示,在一张白纸上,用手平推直尺沿纵向匀速移动,同时让铅笔尖靠着直尺沿横向匀加速移动,则铅笔尖画出的轨迹应为( )
【解析】选C。铅笔尖沿水平方向做匀加速直线运动,在竖直方向做匀速直线运动,铅笔尖所受合力指向曲线运动轨迹的内侧,故C正确。
3.(多选)质量为2 kg的质点在xOy平面上运动,在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.质点的初速度大小为5 m/s B.质点做匀变速曲线运动
C.2 s末质点速度大小为10 m/sD.质点所受的合外力为4 N
【解析】选A、B、D。根据图像可得:vx0=4 m/s,y方向是匀速直线运动vy=3 m/s,所以初速度v==5 m/s,故A正确;因为质点的合加速度就是x方向加速度不变,而y方向匀速,所以质点做的是匀变速曲线运动,故B正确;2 s末vx=8 m/s,vy=3 m/s,速度v== m/s,故C错误;根据图像得:a=ax=2 m/s2,根据牛顿第二定律:F=ma=2×2 N=4 N,故D正确。
【补偿训练】
一质点在水平面内运动,在水平面内沿相互垂直的方向建立xOy直角坐标系,质点在x、y两方向上的速度图像分别如图所示,则以下说法错误的是( )
A.该质点做匀变速直线运动
B.该质点做匀变速曲线运动
C.t=1 s时,质点速度的大小为2.5 m/s
D.t=2 s时,质点位移的大小为5 m
【解析】选A。质点在x方向做匀加速运动,y方向做匀速运动,则合运动是匀变速曲线运动,故A错误,B正确;t=1 s时,质点速度的大小为v1== m/s=2.5 m/s,选项C正确;t=2 s时,质点在x方向的位移为x=×2×3 m=3 m;y方向的位移y=2×2 m=4 m,则质点位移的大小为s==5 m,故D正确;此题选择不正确的选项,故选A。
4.在自行车赛中,若某一路段车手正在骑自行车以4 m/s的速度向正东方向行驶,天气预报报告当时是正北风,风速也是4 m/s,则车手感觉到的风速多大?方向如何?
【解析】以人为参考系,气流水平方向上有向西的v1=4 m/s的速度,向南有v2=4 m/s的速度,所以合速度为v==4 m/s,方向为西南方向,如图所示。由图可知骑车的人感觉到风速方向为东北风。
答案:4 m/s 东北风
5.设“歼20”质量为m,以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升,若飞机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供,不含重力)。求:
(1)若测得当飞机在水平方向的位移为L时,它的上升高度为h。求“歼20”受到的升力大小。
(2)当飞机上升到h高度时飞机的速度大小和方向。
【解析】(1)水平方向:L=v0t
竖直方向:h=at2
得:a=
由牛顿第二定律:F-mg=ma
所以F=mg(1+)
(2)水平方向速度:vx=v0
竖直方向速度:vy==
由于两速度垂直,合速度:
v==
合速度与水平方向夹角θ,
则有:tanθ==
答案:(1)F=mg(1+)
(2)v=,与水平方向夹角θ,tanθ=
情境:现在几乎每一个小区都会禁止高空抛物。高空抛物曾经被称为“悬在城市上空的痛”。一个鸡蛋从8楼抛下就可以让人头皮破裂。
问题:(1)从运动的合成与分解的角度,如何研究从空中水平抛出的物体的运动规律,并准确预测物体的落点?
(2)如果一小孩将石块从四楼的窗台处水平抛出,请估算石块下落的时间?
【解析】(1)在忽略空气阻力的情况下,可以将物体看作是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
(2)从四楼的窗台到地面的距离大约
h=10 m
由h=gt2
解得:t= s
答案:(1)见解析 (2) s