2020年新教材高中物理 5.2 運動的合成與分解課堂檢測（含解析）新人教版必修2

運動的合成與分解 1.關于運動的合成和分解,下列說法正確的是 (　　) A.合運動的速度一定大于兩個分運動的速度 B.合運動的速度一定大于其中一個分運動的速度 C.合運動的速度方向就是物體實際運動的方向 D.知道兩個分速度的大小就可以確定合速度的大小 【解析】選C。根據矢量的平行四邊形定則可得,合運動的速度大小可能大于分運動的速度,也可能等于或小于分運動的速度,故A、B錯誤;根據運動的合成與分解,合運動的速度方向就是物體實際運動的方向,故C正確;由平行四邊形定則可知,兩個分速度的大小方向就可以確定合速度的大小和方向,故D錯誤。 2.如圖所示,在一張白紙上,用手平推直尺沿縱向勻速移動,同時讓鉛筆尖靠著直尺沿橫向勻加速移動,則鉛筆尖畫出的軌跡應為 (　　) 【解析】選C。鉛筆尖沿水平方向做勻加速直線運動,在豎直方向做勻速直線運動,鉛筆尖所受合力指向曲線運動軌跡的內側,故C正確。 3.(多選)質量為2 kg的質點在xOy平面上運動,在x方向的速度圖像和y方向的位移圖像如圖所示,下列說法中正確的是 (　　) A.質點的初速度大小為5 m/s　　 B.質點做勻變速曲線運動 C.2 s末質點速度大小為10 m/s D.質點所受的合外力為4 N 【解析】選A、B、D。根據圖像可得:vx0=4 m/s,y方向是勻速直線運動vy=3 m/s,所以初速度v==5 m/s,故A正確;因為質點的合加速度就是x方向加速度不變,而y方向勻速,所以質點做的是勻變速曲線運動,故B正確;2 s末vx=8 m/s,vy=3 m/s,速度v== m/s,故C錯誤;根據圖像得:a=ax=2 m/s2,根據牛頓第二定律:F=ma=2×2 N=4 N,故D正確。 【補償訓練】 　　一質點在水平面內運動,在水平面內沿相互垂直的方向建立xOy直角坐標系,質點在x、y兩方向上的速度圖像分別如圖所示,則以下說法錯誤的是(　　) A.該質點做勻變速直線運動 B.該質點做勻變速曲線運動 C.t=1 s時,質點速度的大小為2.5 m/s D.t=2 s時,質點位移的大小為5 m 【解析】選A。質點在x方向做勻加速運動,y方向做勻速運動,則合運動是勻變速曲線運動,故A錯誤,B正確;t=1 s時,質點速度的大小為v1== m/s=2.5 m/s,選項C正確;t=2 s時,質點在x方向的位移為x=×2×3 m=3 m;y方向的位移y=2×2 m=4 m,則質點位移的大小為s==5 m,故D正確;此題選擇不正確的選項,故選A。 4.在自行車賽中,若某一路段車手正在騎自行車以4 m/s的速度向正東方向行駛,天氣預報報告當時是正北風,風速也是4 m/s,則車手感覺到的風速多大?方向如何? 【解析】以人為參考系,氣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,所以合速度為v==4 m/s,方向為西南方向,如圖所示。由圖可知騎車的人感覺到風速方向為東北風。 答案:4 m/s　東北風 5.設“殲20”質量為m,以水平速度v0飛離跑道后逐漸上升,若飛機在此過程中水平速度保持不變,同時受到重力和豎直向上的恒定升力(該升力由其他力的合力提供,不含重力)。求: (1)若測得當飛機在水平方向的位移為L時,它的上升高度為h。求“殲20”受到的升力大小。 (2)當飛機上升到h高度時飛機的速度大小和方向。 【解析】(1)水平方向:L=v0t 豎直方向:h=at2 得:a= 由牛頓第二定律:F-mg=ma 所以F=mg(1+) (2)水平方向速度:vx=v0 豎直方向速度:vy== 由于兩速度垂直,合速度: v== 合速度與水平方向夾角θ, 則有:tanθ== 答案:(1)F=mg(1+) (2)v=,與水平方向夾角θ,tanθ= 情境:現在幾乎每一個小區(qū)都會禁止高空拋物。高空拋物曾經被稱為“懸在城市上空的痛”。一個雞蛋從8樓拋下就可以讓人頭皮破裂。 問題:(1)從運動的合成與分解的角度,如何研究從空中水平拋出的物體的運動規(guī)律,并準確預測物體的落點? (2)如果一小孩將石塊從四樓的窗臺處水平拋出,請估算石塊下落的時間? 【解析】(1)在忽略空氣阻力的情況下,可以將物體看作是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。 (2)從四樓的窗臺到地面的距離大約 h=10 m 由h=gt2 解得:t= s 答案:(1)見解析　(2) s - 5 -