人教版 (2019)必修 第二册第五章 抛体运动2 运动的合成与分解同步练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第五章 抛体运动2 运动的合成与分解同步练习题，共15页。试卷主要包含了6m，8 2等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年人教版（2019）必修第二册5.2运动的合成与分解 课时作业19（含解析）  1．在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体R，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧（图甲），将玻璃管倒置（图乙），蜡块R沿玻璃管匀速上升。再次将玻璃管倒置，在蜡块匀速上升的同时（　　）A．若将玻璃管水平向右移动，蜡块将在竖直平面内做曲线运动B．若将玻璃管水平向右加速移动，蜡块将在竖直平面内做直线运动C．若将玻璃管水平向右减速移动，蜡块将在竖直平面内做直线运动D．若将玻璃管水平向右匀速移动，蜡块将在竖直平面内做直线运动2．如图所示，物体A以速度沿杆匀速下滑，A用细绳通过定滑轮拉物体B，当细线与水平方向的夹角为时，B的速度大小为（　　）A． B． C． D．3．一只小船在静水中的速度为，它要渡过一条宽为的河，河水流速为，下列说法正确的是（　　）A．小船过河的最短时间为50sB．小船过河的实际速度可以垂直于河岸C．小船以最短时间过河，其位移为200mD．若小船过河的过程中水流速度大小是变化的，则小船运动轨迹仍然为直线4．如图所示，物体A和B的质量均为m，分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）。现用水平变力F拉着物体A沿水平方向向右做匀速直线运动。则下列说法中正确的是（　　）A．物体B做匀速直线运动 B．物体B做加速直线运动C．物体B做减速直线运动 D．无法判断5．一只船在静水中的速度为3m/s，它要渡过一条宽度为30m的河，河水的流速为4m/s，则下列说法中正确的是（　　）A．船可能沿着垂直河岸的航线到达对岸B．船渡河的速度一定为5m/sC．船渡河的位移一定不大于50mD．船到达对岸所需可能时间为11s6．如图所示，一块可升降白板沿墙壁竖直向上做匀速运动，某同学用画笔在白板上画线，画笔相对于墙壁水平向右匀速运动，取水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，则画笔在白板上画出的轨迹可能为（　　）A． B．C． D．7．如图所示，2007年4月15日一名92岁的南非妇女从距地面大约2700米的飞机上与跳伞教练绑在一起跳下，成为南非已知的年龄最大的高空跳伞者。假设没有风的时候落到地面所用的时间为t，而实际上在下落过程中受到了水平方向的风的影响，则实际下落所用的时间（忽略其他因素的影响）（　　）A．等于t B．大于t C．小于t D．无法确定8．如图，水平面上的小车和固定斜面上的物体P通过一根跨过定滑轮的轻绳相连，小车以速度v匀速向右运动，则物体P在斜面上做的运动为（　　）A．匀速运动 B．减速运动C．加速运动 D．先加速后减速运动9．质量为的光滑环套在竖直杆上，轻绳跨过定滑轮，一端系在质量为的物体上，另一端系在光滑环上，如图所示。现释放，当的速度大小为时，轻绳与竖直杆树间的夹角为，则此时环的速度大小为（　　）A． B． C． D．10．河宽为，船在静水中的速度为，水流速度为，，船想从一岸到对岸，下列说法正确的是（　　）A．船头的方向就是船的运动方向 B．船的合速度一定大于船在静水中的速度C．船渡河的最短时间一定等于 D．船渡河的最短时间也可能等于11．如图所示，某人在河中始终保持身体垂直河岸，头朝正前方游向对岸，则下列说法正确的是（　　）A．能游到正对岸B．能游到偏向上游位置C．游到对岸的位置与水流速度有关D．游到对岸的位置与水流速度无关 12．如图所示，一工人利用定滑轮提升货物，若工人沿水平地面以大小为v的速度匀速前进，则（　　）A．货物加速上升B．货物减速上升C．当工人所拉的绳与竖直方向夹角为θ时，货物的速度大小为vcosθD．当工人所拉的绳与竖直方向夹角为θ时，货物的速度大小为vsinθ13．质量为2kg的质点在xoy平面内运动，x方向的速度—时间图像和y方向的位移—时间图像分别如图所示，则质点（　　）A．初速度（t=0时）的大小为4m/sB．在前2s内所受合外力大小为4NC．在前2s内做匀变速曲线运动D．初速度的方向与合外力的方向垂直14．如图所示，小船从河岸A点沿直线匀速运动到河对岸B点。已知船相对于静水的速度为，船头与航行路线垂直且与河岸上游夹角为，河水速度恒定，则下列说法正确的是（　　）A．小船实际航速为B．河水速度大小为C．若仅增大河水速度，小船渡河的时间会增大D．若仅增大，小船渡河的时间会减小15．质量m=2kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图（a）、（b）所示，则（　　）A．物体所受的合力的大小为1N B．t=8s时物体的速度大小为5m/sC．该物体做匀变速直线运动 D．t=4s内物体的位移大小为12.6m  16．如图所示，一艘轮船正在以4 m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河，河中各处水流速度都相同，其大小为v1＝3 m/s，行驶中，轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同．某时刻发动机突然熄火，轮船牵引力随之消失，轮船相对于水的速度逐渐减小，但船头方向始终未发生变化．求： (1)发动机未熄火时，轮船相对于静水行驶的速度大小；(2)发动机熄火后，轮船相对于河岸速度的最小值．17．在一光滑的水平面上建立xOy平面坐标系，一质点在水平面上从坐标原点开始运动，沿x方向和y方向的x－t图象和vy－t图象分别如图甲、乙所示，求：(1)运动后4 s内质点的最大速度；(2)4 s末质点离坐标原点的距离.18．一物体在光滑水平面上运动，它在x方向和y方向上的两个分运动的速度—时间图象如图所示．（计算结果可保留根号）(1)判断物体的运动性质；(2)计算t = 4．5 s时物体的速度大小；(3)计算物体在前6 s内的位移大小．19．某河宽d=100m，有一机动小船在静水中速度为=5m/s，水流速度是=3m/s．求：(1)船过河的最短时间?(2)船头垂直指向河岸过河时，船到达对岸时沿下游移动的距离?(3)船以最短距离过河时的过河时间?
参考答案1．D【详解】AD．若将玻璃管水平向右移动，可能匀速移动，也可能变速移动，若匀速移动的，则蜡块在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀速直线运动，蜡块将在竖直平面内做匀速直线运动；若变速移动，则合初速度的方向与加速度方向不在同一条直线上，所以合运动为曲线运动，故A错误，D正确；B．若将玻璃管水平向右加速移动，即蜡块在水平方向上做加速直线运动，竖直方向上做匀速直线运动，蜡块将在竖直平面内做曲线运动，故B错误；C．若将玻璃管水平向右减速移动，即蜡块在水平方向上做减速直线运动，竖直方向上做匀速直线运动，蜡块将在竖直平面内做曲线运动，故C错误。故选D。2．B【详解】将A物体的速度按图示两个方向分解，如图所示由绳子速率而绳子速率等于物体B的速率，则有物体B的速率故ACD错误，B正确。故选B。【点睛】物体A以速度v沿竖直杆匀速下滑，绳子的速率等于物体B的速率，将A物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于绳速，由几何知识求解B的速率，再讨论B的运动情况。3．C【详解】A．当静水速与河岸垂直时，过河的时间最短，最短渡河时间为故A错误；B．因为静水船速小于水流速度，则合速度方向不可能垂直于河岸，即小船过河的实际速度无法垂直于河岸，选项B错误；C．小船以最短时间过河，沿河岸方向的位移其合位移为选项C正确；D．若小船过河的过程中水流速度大小是变化的，则合速度时变化的，则小船运动轨迹为曲线，选项D错误。故选C。4．B【详解】将A物体的速度vA进行分解如图所示
 则有vB=vAcosαα减小，vA不变，则vB逐渐增大，说明B物体向上做加速运动，故选B。5．D【详解】A．根据平行四边形定则，由于静水速小于水流速，则合速度不可能垂直于河岸，即船不可能垂直到达对岸，故A错误；B．因为船的静水速的方向未知，根据平行四边形定则，无法判断船渡河的速度大小，故B错误 ；C．当船的合速度与静水中的速度垂直时，船的渡河位移最小，根据解得 因此船渡河的位移可以大于50m，故C错误； D．当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短为则渡河的时间可能为11s．故D正确。故选D。6．C【分析】由题意找出画笔竖直方向和水平方向的运动规律，然后利用运动的合成进行分析。【详解】由题可知，画笔相对白板竖直方向向下做匀速直线运动，水平方向向右做匀速直线运动，根据运动的合成可知画笔的运动是斜向下的匀速直线运动，故C正确。故选C。7．A【详解】将跳伞者在空中的运动可分解为水平方向和竖直方向的运动，人在竖直方向下落的时间为t，虽受到了水平方向的风的影响，但不影响竖直方向上的运动，所以实际下落时间不变，故选A。8．C【详解】设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于P的速度，根据平行四边形定则得vP=vcosθ因夹角θ减小，则物体P的速度增大，即物体P在斜面上做加速运动，故C正确，ABD错误。
故选C。9．C【详解】将环的速度分解为沿绳子方向的速度和与绳子垂直方向的速度，如下图所示：

则有v环cosθ=v绳=v0解得故ABD错误，C正确；
故选C。10．C【详解】A．由于存在水流速度，则船头的方向不是船的运动方向，故A错误；
B．依据矢量合成法则，船的合速度不一定大于船在静水中的速度，故B错误；
CD．设河宽为d，船垂直于河岸的速度为v1，过河最短时间为时间与水速无关，故C正确，D错误；
故选C。11．C【详解】AB．人在河中始终保持身体垂直河岸运动，则人在垂直河岸方向做匀速运动，沿水流方向也做匀速运动，可知人不能游到正对岸，只能游到偏向下游的位置，选项AB错误；CD．游到对岸的位置距离正对岸的距离为可知与水流速度有关，选项C正确，D错误。故选C。12．AD【详解】AB．由题意可知，将人的速度v沿绳子和垂直于绳方向分解，如图所示，

沿绳的速度大小等于货物上升的速度大小v货=v绳=vsinθθ随人向右运动逐渐变大，sinθ变大，v货变大，故货物加速上升，故A正确，B错误；
CD．由AB选项的分析知，当工人所拉的绳与竖直方向夹角为θ时，货物的速度大小为vsinθ，故C错误，D正确。
故选AD。13．BC【详解】A．x轴方向初速度为vx=4m/s，y轴方向初速度vy=-3m/s，则质点的初速度A错误；B．x轴方向的加速度a=2m/s2，y方向加速度为0，质点的合力F合=ma=4NB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，C正确；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，D错误。故选BC。【点睛】本题考查运用运动合成与分解的方法处理实际问题的能力，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，根据平行四边形法则结合牛顿第二定律求解。14．AD【详解】AB．船速与水速的合速度方向沿着AB方向，根据平行四边形定则可知，小船实际航速为河水速度大小为A正确，B错误；C．若仅增大河水速度，船速沿着垂直于河岸方向的分速度不变，则渡河的时间不变，C错误；D．若仅增大θ，则船速沿着垂直于河岸方向的分速度v船sinθ增加，则小船渡河的时间会减小，D正确。故选AD。15．ABD【详解】A．物体在x方向有ax=0y方向有根据牛顿第二定律A正确；B．由题图知t=8s时，有vx=3m/svy=4m/s物体的合速度为B正确；C．物体在x方向做匀速运动，在y方向做初速度为零的匀加速运动，则合运动是匀变速曲线运动，C错误；D．根据题意，t=4s内，有x=vxt=12m物体的位移D正确。故选ABD。16．（1）0.8    （2）2.4m/s【分析】（1）根据速度的合成法则，结合勾股定理，即可求解；（2）熄火后在阻力作用下，逐渐减小，但其方向不变，当减小到与的矢量和与方向垂直时，轮船的合速度最小，根据三角函数，即可求解．【详解】（1）发动机未熄火时，轮船运动速度v与水流速度方向垂直，如图所示故得此时船相对于静水的速度的大小为：又设v与的夹角为，则（2）熄火前，船的牵引力沿的方向，水的阻力与的方向相反，熄火后，牵引力消失，在阻力作用下，逐渐减小，但其方向不变，当减小到与的矢量和与方向垂直时，轮船的合速度最小，则有：【点睛】考查运动的合成应用，掌握数学中的勾股定理与三角函数知识，注意随着船速减小，当其与合速度垂直时，合速度达到最小．17．（1）m/s    （2）8m【解析】【详解】(1)由题图可知，质点沿x轴正方向做匀速直线运动，速度大小为vx＝＝2 m/s，在运动后4 s内，沿y轴方向运动的最大速度为4 m/s，则运动后4 s内质点运动的最大速度有vm＝m/s.(2)0～2 s内质点沿y轴正方向做匀加速直线运动，2～4 s内先沿y轴正方向做匀减速直线运动，再沿y轴负方向做初速度为零的匀加速直线运动，此时加速度大小为：a＝m/s2＝3 m/s2则质点沿y轴正方向做匀减速运动的时间t2＝s则运动后的4 s内沿y轴方向的位移 因此4 s末质点离坐标原点的距离等于沿x轴方向的位移由题图甲可知，4 s末质点离坐标原点的距离s＝x＝8 m【点睛】解决本题的关键要掌握运动的合成和分解，研究质点的运动情况．求位移时要注意的正负，图象在时间轴上方时表示的位移为正，在时间轴下方时表示的位移为负．18．（1）匀变速曲线运动    （2）m/s    （3）180m【解析】（1）由图可看出，物体沿x方向的分运动为匀速直线运动，加速度为0．沿y方向的分运动为匀变速直线运动，加速度不变，加速度方向沿y轴正方向，合运动的初速度与加速度不在同一直线上，故物体做匀变速曲线运动．（2）由图可知时，，得；（3）根据图象的面积表示位移，在前6s内，可得：x轴方向的分位移为 ；y轴方向的分位移为；故物体在前6s内的位移大小．【点睛】本题关键要能正确运用运动的合成与分解法处理运动的合成问题，应明确两分运动相互独立，但时间一定相等．19．(1) （2） （3） 【解析】解：(1)当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，则知：(2) 船头垂直指向河岸过河时，船到达对岸时沿下游移动的距离(3)小船以最短距离过河时，则静水中的速度斜着向上游，合速度垂直河岸，设与河岸的夹角为,则由矢量合成的平行四边形法则解三角形得：      那么船垂直河岸行驶的速度为所以渡河时间