高中物理 加強(qiáng)練習(xí)第四章　40.運(yùn)動(dòng)的合成與分解

第四章曲線運(yùn)動(dòng)40.運(yùn)動(dòng)的合成與分解(分值：30分)1~5題每題6分1.(2025·山東日照市檢測(cè))某次演習(xí)中一轟炸機(jī)沿著與水平方向成30°角的方向向下做加速度大小為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)每隔1s釋放一枚炮彈，若不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則炮彈在空中位置的連線是()答案A解析轟炸機(jī)在空中與水平方向成30°角向下做加速度大小為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，以轟炸機(jī)為參考系，則炮彈相對(duì)于轟炸機(jī)在Δt時(shí)間內(nèi)在與水平方向成30°角方向上斜向左上做加速度大小為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，而炮彈在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，則炮彈的合運(yùn)動(dòng)軌跡是在兩個(gè)加速度的矢量和上，與水平方向成30°角，故選A。2.(2026·山東省名校考試聯(lián)盟檢測(cè))如圖所示，在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中，t=0時(shí)刻從空中的O點(diǎn)以水平速度v0向左拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球拋出后始終受到水平向右的恒定風(fēng)力的作用，風(fēng)力大小為小球重力的43，一段時(shí)間后運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方的P點(diǎn)，已知重力加速度大小為g，則小球只在風(fēng)力和重力作用下經(jīng)過P點(diǎn)速度的大小為(A.5v04 B.13v答案B解析由分析可知，小球在水平向右的恒定風(fēng)力的作用下，在水平方向先向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)再向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，水平方向的速度vx=-v0，設(shè)小球在水平方向的加速度大小為ax，根據(jù)牛頓第二定律有F=43mg=max，解得ax=43g，設(shè)小球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為t，則在水平方向根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有vx=v0-axt，解得t=3v02g。小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度為vy，則vy=gt=3v02，所以小球經(jīng)過P3.小王和小張學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)的合成與分解后，在一條小河中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。兩人從一側(cè)河岸的同一地點(diǎn)各自以大小恒定的速度向河對(duì)岸游去，小王以最短時(shí)間渡河，小張以最短距離渡河，結(jié)果兩人抵達(dá)對(duì)岸的地點(diǎn)恰好相同，若小王和小張渡河所用時(shí)間的比值為1∶2，則小王和小張?jiān)陟o水中游泳的速度的比值為()A.1∶2 B.2∶1 C.1∶2 D.2∶1答案B解析設(shè)小王和小張?jiān)陟o水中游泳的速度大小分別為v1、v2，水流速度為v水，河寬為d，小王以最短時(shí)間渡河，則小王渡河最短時(shí)間t1=dv1，小張以最短距離渡河，且兩人抵達(dá)對(duì)岸的地點(diǎn)恰好相同，可知此時(shí)小張渡河的合速度與v2垂直，設(shè)合速度方向與河岸方向成θ角，則小張渡河時(shí)間t2=dv2cosθ，由題意知t1t2=12，聯(lián)立解得v1v2=2cosθ。設(shè)小王到河對(duì)岸時(shí)沿河岸的位移為x1=dv1v水，設(shè)小張到河對(duì)岸時(shí)沿河岸的位移為x2=dtanθ，因?yàn)閟inθ=v2v水4.(2025·重慶市南開中學(xué)檢測(cè))如圖甲所示，一輛汽車以恒定速度正在向右行駛，在其頂部用輕彈簧豎直懸掛一個(gè)小球。某時(shí)刻將小球相對(duì)車豎直向下拉動(dòng)一段距離后釋放，在重力和彈簧彈力的作用下，小球在豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)。以彈簧的伸長量y為縱坐標(biāo)，小球的水平位移x為橫坐標(biāo)建立平面直角坐標(biāo)系，彈簧伸長量y隨水平位移x變化如圖乙所示。下列說法正確的是()A.當(dāng)0<x<1m時(shí)，小球的速度方向斜向左上，大小逐漸變大B.當(dāng)0<x<1m時(shí)，小球的速度方向豎直向上，大小逐漸變小C.當(dāng)2m<x<3m時(shí)，小球的加速度方向豎直向上，大小逐漸變大D.當(dāng)2m<x<3m時(shí)，小球的加速度方向豎直向下，大小逐漸變小答案D解析當(dāng)0<x<1m，小球靠近平衡位置，小球有豎直向上的速度vy且逐漸增大，故小球的合速度方向應(yīng)該是斜向右上，合速度大小v=vy2+vx2(vx為車速)，可知合速度大小逐漸增大，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)2m<x<35.(2026·黑龍江哈爾濱市檢測(cè))如圖，豎直放置的薄圓筒內(nèi)壁光滑，其半徑為R，內(nèi)壁上P、Q兩點(diǎn)連線豎直。一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球由P點(diǎn)沿與筒半徑垂直方向水平拋出，小球質(zhì)量為m，初速度大小為gR。小球的運(yùn)動(dòng)軌跡與PQ的交點(diǎn)依次為A、B、C三點(diǎn)。重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。則()A.小球在A、B、C三點(diǎn)時(shí)對(duì)筒壁的壓力大小之比為1∶3∶5B.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)過程中的平均速度大小為4πg(shù)RC.小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)下落的高度為36π2RD.小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為2πg(shù)R答案B解析小球在水平方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律結(jié)合牛頓第三定律可知，經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)時(shí)對(duì)筒壁的壓力大小均為FN'=FN=mv02R=mg，即壓力之比為1∶1∶1，A錯(cuò)誤；小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=2πR小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)過程中的位