- 运动的合成和分解
- 共81题
4.如图所示,为某一运动的体的y-x图象。已知该物体在x方向做匀速直线运动,则下列关于物体在y方向可能的动情况描述(图线),正确的是( )
正确答案
解析
根据曲线运动的特点:合力指向轨迹的内侧,可知物体的合力向下,加速度向下,沿y轴负方向,为负,根据速度时间图象的斜率等于加速度,可知vy-t图象的斜率一直为负,故物体在y方向可能的运动情况是C图象.故C正确,ABD错误
考查方向
本题主要考查匀变速直线运动的图像
解题思路
物体做曲线运动,轨迹向下弯曲,合力向下,加速度向下,结合运动的合成与分解法分析
易错点
解决本题的关键要明确曲线运动的特点,判断出加速度方向,结合速度时间图象的斜率来分析
知识点
4.如图所示,竖直平面内放一直角杆MON,OM水平,ON竖直且光滑,用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上,B球的质量为2 kg,在作用于A球的水平力F的作用下,A、B均处于静止状态,此时OA=0.3 m,OB=0.4 m,改变水平力F的大小,使A球向右加速运动,已知A球向右运动0.1m时速度大小为3m/s,则在此过程中绳对B球的拉力所做的功为(取g=10 m/s2)
正确答案
解析
对AB整体受力分析,受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向左的弹力N1,如图
根据共点力平衡条件,有
竖直方向:N=G1+G2
水平方向:F=f+N1
其中:f=μN
解得:N=(m1+m2)g=(1+1)×10=20N,
f=μN=0.2×20N=4N,
对整体在整个运动过程中运用动能定理列式,得:
WF-fs-m2g•h= mvA2/2+ mvB2/2,
A移动s=1m过程中,由几何关系得,B上升距离:h=1m,
细绳与水平方向夹角的余切值:tgθ=4/3,
由运动的合成与分解知识可知:vB=vAtgθ=3×4/3=4m/s,
代入数据解得:WF=26.5J;
考查方向
本题主要考查动能定理的应用
解题思路
对AB整体受力分析,受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向左的弹力N1,根据共点力平衡条件列式,求出支持力N,从而得到滑动摩擦力为恒力;最后对整体运用动能定理列式,得到拉力的功
易错点
本题中拉力为变力,先对整体受力分析后根据共点力平衡条件得出摩擦力为恒力,然后根据动能定理求变力做功
知识点
6.如图所示,小球a、b用一细直棒相连,a球置于水平地面,b球靠在竖直墙面上。释放后b球沿竖直墙面下滑,当滑至细直棒与水平面成θ角时,两小球的速度大小之比为( )
正确答案
解析
将a、b的速度沿杆的方向和垂直于杆的方向分解,并且知道沿杆方向上的两个分速度大小相等。
考查方向
解题思路
将a、b的速度沿杆的方向和垂直于杆的方向分解
易错点
1、速度的分解
知识点
21.在长为72cm的玻璃管中注满清水,水中放一个可以匀速上浮的红蜡烛,将此玻璃管竖直放置,让红蜡烛沿玻璃管从底部匀速上升,与此同时,让玻璃管沿水平方向向右匀速移动,若红蜡烛在玻璃管中沿竖直方向向上运动的速度为8cm/s,玻璃管沿水平方向移动的速度为6cm/s,则红蜡烛运动的速度大小是_______cm/s,红蜡烛上升到水面的时间为_______s。
正确答案
10,9
解析
红蜡烛运动的速度指的是其合速度,所以v= (cm/s);
运动的时间:t= (s)
考查方向
解题思路
利用合运动与分运动的等时性可以求出时间,再根据速度的矢量合成求出合速度即可。
易错点
合运动与分运动的等时性和等效性。
知识点
如图所示,某生产线上相互垂直的甲、乙传送带等高,均以大小为4m/s的速度运行,其中甲传送带的长度为L=1m,乙传送带足够长,乙传送带的宽度为d=2m,图中虚线为传送带中线。一工件(视为质点)从甲左端由静止释放,经一段时间由甲右端滑上乙,最终必与乙保持相对静止。工件质量为1kg,g=10m/s2 ,沿甲传送带中线向右建立轴。
15.若,求工件从放上甲传送带到相对乙传送带静止经历的时间?皮带上的划痕各多长?
16.若,求工件在传送带上运动过程中甲、乙传送带对工件共做多少功?
17.当不同时,工件最终相对乙传送带静止的位置不同,求工件在乙传送带上相对乙沿方向上的位移?
正确答案
1.8s ;4.4m
解析
工件在甲传送带上做匀加速时,加速度为
工件在甲传送带上运动:
位移为:
工件在乙传送带上运动:v相
故以乙传送带为参考,工件做加速度为的匀减速直线运动,当速度减为零时即工件和乙传送带相对静止。
共用时:
皮带上的划痕长度为:
考查方向
力的合成与分解的运用;匀变速直线运动规律的综合运用
解题思路
工件从放上甲传送带后先做匀加速运动,根据运动学公式求匀加速运动的位移和时间.工件滑上传送带乙后,以乙传送带为参考系,工件做加速度为μg的匀减速直线运动,当速度减为零时即工件和乙传送带相对静止.再由运动学公式求时间和皮带上的划痕长度.
易错点
关键在于分析物体的运动情况,确定其运动轨迹,当滑到传送带乙时,以传送带乙为参考系,分析其运动情况.
正确答案
8J
解析
全程对工件由动能定理得:
考查方向
动能定理的应用
解题思路
对全过程,运用动能定理求传送带对工件做的总功.
易错点
理解甲、乙传送带对工件做的功等于工件动能的增量.
正确答案
当,
当,
解析
若工件在甲传送带上先匀加速运动共速后做匀速直线运动,则有
即:当,,
由几何知识得
当,工件在甲传送带上一直匀加速运动,故,
由几何知识得
即当,;当,
考查方向
匀变速直线运动规律的综合运用
解题思路
若工件在甲传送带上先匀加速运动共速后做匀速直线运动,由运动学公式得到μ≥0.8.当μ<0.8,工件在甲传送带上一直匀加速运动,再由运动学公式和几何关系结合求解.
易错点
根据工件在甲传送带上不同的运动状态得出值加以讨论.
某同学利用图示装置,验证以下两个规律:
①两物块通过不可伸长的细绳相连接,沿绳分速度相等; ②系统机械能守恒。
如下图所示,P、Q、R是三个完全相同的物块,P、Q用细绳连接,放在水平气垫桌上。物块R与轻质滑轮连接,放在正中间,a、b、c是三个光电门,调整三个光电门的位置,能实现同时遮光,整个装置无初速度释放。
22.为了能完成实验目的,除了记录P、Q、R三个遮光片的遮光时间t1、t2、t3外,还必需测量的物理量有__________;
23.若要验证物块R与物块P的沿绳分速度相等,则验证表达式为_______________;(3)若已知当地重力加速度g,则验证系统机械能守恒的表达式为_______________。
正确答案
解析
ABC、欲验证①两物块通过不可伸长的细绳相连接,沿绳分速度相等; 则还需要测量d、H,通过几何关系可证明沿绳分速度相等;欲验证②验证系统机械能守恒,则由表达式:
,由表达式可知质量M可以约去,对实验结果不会有影响,另外还需要测量R的遮光片到c的距离H,这样才能计算出系统减少的重力势能,故A错误,BC正确;
D、根据验证的表达式可知,要测量P、Q、R三个物块遮光片的速度,因此需要测量遮光片的宽度x,速度,故D正确;故本题选:BCD.
考查方向
运动的合成与分解;验证机械能守恒定律
解题思路
根据验证系统机械能守恒需要验证的表达式,找出需要测量的物理量.
易错点
关键通过验证原理找出要测量的物理量.
正确答案
;
解析
若物块R与P沿绳的分速度相等,则根据几何关系应有
由此可得
若系统机械能守恒,则应有可得
考查方向
运动的合成与分解; 验证机械能守恒定律
解题思路
分别求出P、R的速度表达式,再根据两物体沿绳子方向速度相等,求出需要验证的表达式;
根据机械能守恒定律列式,化简,求出验证系统机械能守恒的表达式.
易错点
关键理解实验的原理,根据几何关系及原理,列式化简.
23.无风时气球匀速竖直上升的速度是8m/s,若有风自西向东吹,风速大小为6m/s,则气球相对于地面运动的速度大小为______m/s。若风速增大,则气球在某一段时间内上升的高度与风速增大前相比将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
正确答案
10m/s,不变
解析
根据平行四边形定则,得:
;
风速是自西向东方向吹来,则水平方向上的分速度向东,则合速度的方向向上偏东.
若风速增大,竖直方向的运动不受到影响,则气球在某一时间内上升的高度与风速增大前相比将保持不变,
故答案为:10m/s,不变.
考查方向
运动的合成和分解.
解题思路
将气球的运动分解为竖直方向和水平方向,水平方向上的运动不影响竖直方向上的分运动,根据速度的合成求出气球着地的速度大小和方向.
易错点
解决本题的关键知道分运动具有独立性,互不干扰,知道速度的合成遵循平行四边形定则.
知识点
4.质量为2kg的质点在x-y平面上运动,x方向的速度—时间图象和y方向的位移—时间图象分别如图所示,则质点 ()
正确答案
解析
A、x轴方向初速度为vx=4m/s,y轴方向初速度vy=-3m/s,质点的初速度,故A错误;
B、x轴方向的加速度a=2m/s2,质点的合力F=ma=4N,故B正确;
C、x轴方向的合力恒定不变,y轴做匀速直线运动,合力为零,则质点的合力恒定不变,做匀变速曲线运动,故C错误;
D、合力沿x轴方向,而初速度方向既不在x轴,也不在y轴方向,质点初速度的方向与合外力方向不垂直,故D错误.
考查方向
运动的合成和分解;匀速直线运动及其公式、图像
解题思路
根据速度图象判断物体在x轴方向做匀加速直线运动,y轴做匀速直线运动.根据位移图象的斜率求出y轴方向的速度,再将两个方向的合成,求出初速度.质点的合力一定,做匀变速运动.y轴的合力为零.根据斜率求出x轴方向的合力,即为质点的合力.合力沿x轴方向,而初速度方向既不在x轴,也不在y轴方向,质点初速度的方向与合外力方向不垂直.
易错点
关键掌握运用运动合成与分解的方法处理实际问题,以及掌握物体做曲线运动的条件.
知识点
21.小河宽为d,河水中各点水流速度的大小与各点到较近河岸边的距离成正比,,x为各点到近岸的距离,小船在静水中的速度为v0.小船的船头垂直河岸渡河,则下列说法中正确的是
正确答案
解析
AB、将小船的运动分解为沿船头指向和顺水流方向的两个分运动,小船的船头垂直河岸渡河,河水中各点水流速度的大小与各点到较近河岸边的距离成正比,而,可知,则水流方向先做匀加速后做匀减速,那么水流方向的位移为
因此全程船的位移为,故A错误,B正确;
CD、小船到达离河对岸处,则水流速度为,而小船在静水中的速度为v0,所以船的渡河速度为,故C错误,D正确;
考查方向
运动的合成和分解
解题思路
将小船的运动分解为沿船头指向和顺水流方向的两个分运动,两个分运动同时发生,互不干扰,与合运动相等效.根据运动的合成来确定初速度与加速度的方向关系,从而确定来小船的运动轨迹;小船垂直河岸渡河时间最短,由位移与速度的比值来确定运动的时间;由水流速度的大小与各点到较近河岸边的距离成正比,来确定水流的速度,再由小船在静水中的运动速度,从而确定小船的渡河速度.
易错点
合速度与分速度遵循平行四边形定则,根据题意推导出沿水流方向的速度与时间的关系是解题的关键.
知识点
What are my chances of {{U}}promotion{{/U}} if I stay here
A.retirement
B.advertisement
C.advancement
D.replacement
正确答案
C
解析
[解析] 划线词为名词,意思是“提升,晋级”,与C项advancement(前进;进展)为同义词,又如:The aim of a university should be the advancement of learning.大学的目标应是促进学术的发展。A项意为“退休”,例:She took to painting after retirement.她退休后爱上了绘画。B项意为“广告”,例:Advertisement helps to sell goods.广告有助于推销商品。D项意为“代替”,例:We need a replacement for the secretary who left.我们需要一个人代替已离职的秘书。
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