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1、2011年高考物理 运动的合成与分解 平抛运动练习一、选择题（共10小题，每小题6分，共60分，在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得6分，漏选的得3分，错选的得0分）1 . （2009高考广东理基）船在静水中的航速为 vi,水流的速度为V2.为使船行驶到河正对 岸的码头，则V1相对V2的方向应为（）6【答案】C2 .在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落 地.若不计空气阻力，则（）A.垒球落地瞬时速度的大小仅由初速度决定B.垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C.垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D.垒球在空中运动的时间仅
2、由击球点离地面的高度决定【解析】垒球落地时瞬时速度的大小是v=1v2+2gh,其速度方向与水平方向的夹角满足：tana= Vgh,由此可知，A、B错；垒球在空中运动的水平位移x= v0t = v0y2hg,故C错；垒球在空中运动的时间 t=、/2h，故D对.【答案】D3 . （2009云南第一次模拟）如图所示，物体在恒力F的作用下沿曲线从A运动到B,这时，突然使它所受的力反向，大小不变，即由 F变为一F,在此力作用下，物体以后的运动情况， 下列说法中正确的 是（）A .物体不可能沿曲线 Ba运动B.物体不可能沿直线 Bb运动C.物体不可能沿曲线 Bc运动D.物体不可能沿原曲线由 B返回A【答案
3、】 ABD4 .跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员从直升飞机由静止跳下后，在下落过程中不免会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（）A.风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作8 .风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C.运动员下落时间与风力无关D.运动员着地速度与风力无关【解析】运动员下落过程中， 下落时间仅与竖直方向的运动有关，与水平方向的运动B正确.D错.无关，即A错，C正确.着地速度是竖直方向速度与风速的合成.即 【答案】BC5. （2010河北冀州中学摸底测试）如图所示，在一次空地演 习中，离地H高处的飞机以水平速度 V1发射一颗炮弹欲轰炸
4、地 面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以速度V2竖直向上发射炮弹拦截，设拦截系统与飞机的水平距离为s,若拦截成功，不计空气阻力，则 V1、V2的关系为（）HA . V1 V2B. V1 V2sC. vi =V2sD. V1 V2Hs=vit, h = 2gt2, h =v2t ggt； 又H = h + h 【答案】Ds 一 .,所以有H=V2t,于是vi = 7JV2,故D正确.H【解析】飞机发射的炮弹做平抛运动，拦截系统发射的炮弹做竖直上抛运动.则有:6. （2010湖北八校联考）一个做平抛运动的物体，从运动开始发生水平位移为s的时间内，它在竖直方向的位移为 di；紧接着物体在发生第二个
5、水平位移 s的时间内，它在竖直方 向发生的位移为d2.已知重力加速度为 g,则做平抛运动的物体的初速度为（ ）A s/iSB需。再D遭1 一【解析】设发生水平位移s用时为t,则有s=V0t, d2-di=gt2,且di/d2=w，所以vo3【答案】ABD7 .甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高 h, 如图所示，将甲、乙两球分别以VI、V2的速度沿同一方向水平抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（）A .同时抛出，且 V1V2C.甲比乙早抛出，且 V1V2D.甲比乙早抛出，且 V1y2,由h = 2gt2得t1t2,甲球早抛出.甲、乙两球的水平位移X1=X2,根据x
6、 =vt 得 V1t1 = V2t2,所以 V1V2,故选 D.【答案】 D8.火车以1m/s2的加速度，在水平轨道上匀加速行驶，车厢中一乘客把手伸到窗外，从距地面2.5m高处自由释放一物体，不计空气阻力，则物体落地时与乘客的水平距离为（g= 10m/s2）（）A. 0B. 0.25mC. 0.5mD. 1m【解析】以火车为参考系，被释放的物体在水平方向将向后做初速度为零的匀加速直线运动，在竖直方向做自由落体运动.设落地时间为t,则h=2gt2.1 2落地点距乘客的距离 X,即为物体在落地时间内相对于火车的水平位移的大小x=at2由以上两式可得 x= ah= 0.25m.【答案】B9 . A、
7、B两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平 面上，现物体 A以V1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水 平面夹角分别是 “、3时，如图所示.物体 B的运动速度 为（绳始终有拉力）（A . vsin o/sin 3B. vcos o/sin 3C. V1sin o/cos 3D. V1cos o/cos 3【解析】设物体B的运动速度为Vb,此速度为物体B合运动的速度，根据它的实际运动效果两分运动分别为：沿绳收缩方向的分运 动，设其速度为 v绳B；垂直绳方向的圆周运动，速度分解如图所示，则有VB=；cos 3物体A的合运动对应的速度为 vi,它也产生两个分运动效果，分 别是：沿绳伸长方向的运动，设
8、其速度为V绳A；垂直绳方向的圆周运动，它的速度分解如图所示，则有v绳a = Vicos a由于对应同一根绳，其长度不变，故:根据三式解得：VB = Vicosa/cos 3选项D正确.【答案】 D10 . (2009济南模拟)一物体运动规律是 x= 3t2m, y=4t2m ,则下列说法中正确的是 ()A.物体在x轴和y轴方向上都是初速度为零的匀加速直线运动B.物体的合运动是初速度为零、加速度为5m/s2的匀加速直线运动C.物体的合运动是初速度为零、加速度为10m/s2的匀加速直线运动D.物体的合运动是加速度为5m/s2的曲线运动【解析】 由x=3t2&y= 4t2知物体在x、y方向上的初速度
9、为 0,加速度分别为 ax= 6m/s2, ay=8m/s2,故 a =，a2+ a2 =10m/s2.【答案】 AC二、论述、计算题(本题共3小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)11 .小船在200m宽的河中横渡，水流速度为2m/s,船在静水中的航速是 4m/s ,求：(1)当小船的船头始终正对对岸时，它将在何时、何处到达对岸？(2)要使小船到达正对岸，应如何行驶？历时多长？【解析】小船参与了两个运动：随水漂流和船在静水中的运动.因分运动之间是互不干扰的，具有等时的性质，故(1)小船渡河时间等于
10、垂直于河岸的分运动时间:d 200t= t1 = s s= 50s)V4沿河流方向的位移 $水=丫水t = 2 x 50m= 100m ,即在正对岸下游100m处靠岸.(2)要小船垂直河岸过河，即合速度应垂直于河岸，如右图 所示，12V水 2贝U cos 0=-=4=V船4所以0= 60。，即航向与上游河岸成60。角，渡河时间d d 200100t= t1 =s= s s 57.7s.vv船sin 0 4sin60 3【答案】(1)50s后在正对岸下游100m处靠岸(2)航向与上游河岸成 60 角 57.7s12 .在一次扑灭森林火灾的行动中， 一架专用直升机载有足量的水悬停在火场上空320m
11、高处，机身可绕旋翼轴原地旋转，机身下出水管可以从水平方向到竖直向下方向旋转90。，水流喷出速度为30m/s,不计空气阻力，取 g= 10m/s2,请估算能扑灭地面上火灾的面积.【解析】已知h=320m, v0 = 30m/s,当水流沿水平方向射出时，在水平地面上落点最远，扑灭地面上火灾的面积最大.由平抛物体的运动规律有x= v0t,联立以上两式并代入数据得x= vo a /= 240m. ,gH53由于水管可从水平方向到竖直方向旋转90。，所以灭火面积是半径为x的圆面积，其大小为S=2= 3.14X 2402m2= 1.81 X 105m2【答案】1.81 x 105m213 .如图所示，一小
12、球自平台上水平抛出，恰好落在临近 平台的一倾角为“=53。的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下h=0.8m,重力加速度 g=10m/s2, sin53 = 0.8, cos53V0是多少?滑，已知斜面顶端与平台的高度差 = 0.6,求：(1)小球水平抛出的初速度(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少？(3)若斜面顶端高H = 20.8m,则小球离开平台后经多长时间t到达斜面底端?【解析】(1)由题意可知：小球落到斜面上并沿斜面下 滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，否则小球会弹起,所以 Vy = V0tan53 v：= 2gh代入数据，得 Vy=4m/s, V0=3m/s.(2)由 Vy=gt1 得:t1 = 0.4ss= voti = 3X 0.4m = 1.2m.(3)小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度 a=mg= 8m/s2 m初速度 v = Yv2+vy=5m/sH1 2sin53 vt2+2at2代入数据，整理得：4t2+5t226=013解得t2=2s或t2= 143s(不合题意舍去).所以 t= t+t2=2.4s.【答案】 (1)3m/s (2)1.2m (3)2.4s