专题14 运动的合成与分解(练)
1.如图所示,长为L的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动,另一端靠在表面光滑的竖直挡板上,以水平速度v向左匀速运动。当直杆与竖直方向夹角为θ时,直杆端点A的线速度为: ( )
A.
vv B.vcos? C.vsin? D. cos?sin?【答案】B
【名师点睛】
解决本题的关键会根据平行四边形定则对速度进行分解,木块速度在垂直于杆子方向的分速度等于A点转动的线速度。
2.一质点在xOy平面内运动的轨迹如图所示,下面有四种说法:①若质点在 x 方向始终匀速运动,则在 y 方向先加速后减速;②若质点在x方向始终匀速运动,则在y方向先减速后加速;③若质点在y方向始终匀速运动,则在x方向先加速后减速;④若质点在y方向始终匀速运动,则在x方向先减速后加速。其中正确的是: ( )
A.只有①③B.只有①④C.只有②③D.只有②④ 【答案】C
【解析】曲线运动的合力指向运动轨迹的内侧,即两个分运动的合加速度指向曲线内侧。若质点在 x 方向始终匀速运动,则在 y 方向先加速后减速;则合加速度先沿y轴正向后沿y轴负向,合加速度指向曲线外侧,①错。若质点在 x 方向始终匀速运动,则在 y 方向先减速后加速;则合加速度先沿y轴负向后沿y轴正向,②对。若质点在 y 方向始终匀速运动,则在 x 方向先加速后减速,则合加速度先沿x轴正向后沿x轴负向,③对。同理④错。对照
选项C对。
【名师点睛】运动的合成与分解遵守矢量法则。水平匀速则水平加速度等于0,合加速度等于竖直方向加速度,若竖直方向匀速运动,则水平方向加速度等于合加速度,曲线运动的合力方向即合加速度方向一定指向运动轨迹的内侧。
3.在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船,开始时绳与水面的夹角为30°.人以恒定的速率v=3m/s拉绳,使小船靠岸,那么: ( )
A.5s时绳与水面的夹角为60°B.5s内小船前进了15m C.5s时小船的速率为3.75m/sD.5s时小船距离岸边15m 【答案】D
则由几何关系可知,cos??3,则船速v船=v?cos??5m/s,故C错误;故选D. 5【名师点睛】运动的合成与分一定要注意灵活把握好几何关系,明确题目中对应的位移关系及速度关系;画出运动的合成与分解图象非常关键.
4.小船过河时,船头偏向上游且与上游河岸成α角,船相对静水的速度大小为v,其航线恰好垂直于河岸,现水流速度稍有增大,为保持航线和到达对岸的时间不变,下列措施中可行的是: ( ) A.减小α角,增大船速v C.保持α角不变,增大船速v 【答案】A
【解析】船相对水的速度为v,其航线恰好垂直于河岸,当水流速度稍有增大,为保持航线不变,且准时到达对岸,则如图所示,可知,故B正确,ACD错误;
B.α角和船速v均增大 D.增大α角,保持船速v不变
【名师点睛】将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,抓住分运动与合运动具有等时性,求出到达对岸沿水流方向上的位移以及时间.当实际航线与河岸垂直,则合速度的方向垂直于河岸,根据平行四边形定则求出船头与河岸所成的夹角。
5.有人用绳子通过定滑轮拉物体A,A穿在光滑的竖直杆上,人以速度v0匀速地向下拉绳,当物体A到达如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为θ,则物体A实际运动的速度是: ( )
A.B. C.v0cos θD.v0sin θ cos θsin θ
v0v0
【答案】A
【名师点睛】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,根据平行四边形定则求出A的实际运动的速度.解决本题的关键知道速度的合成与分解遵循平行四边形定则,注意会画出正确的速度的分解图.
1.如图所示,小船沿直线AB过河,船头始终垂直于河岸.若水流速度增大,为保持航线不变,下列措施与结论正确的是: ( )