2022届高考物理选择题专题强化训练：运动的合成和分解(北京使用)

这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：运动的合成和分解(北京使用)，共14页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共20小题；共80分）
1. 质量为 1 kg 的物体在水平面内做曲线运动，已知该物体在两个互相垂直方向上的分运动的速度-时间图象分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是
A. 2 s 末物体速度大小为 7 m/s
B. 物体所受的合外力大小为 3 N
C. 物体的初速度大小为 5 m/s
D. 物体初速度的方向与合外力方向垂直，做匀变速曲线运动

2. 关于运动的合成，下列说法正确的是
A. 合运动的时间等于分运动的时间之和
B. 合运动的时间大于任意一个分运动的时间
C. 合运动的时间小于任意一个分运动的时间
D. 合运动和分运动是同时进行的

3. 如图所示，在光滑水平面上有两条互相平行的直线 l1 、 l2，AB 是这两条平行直线的垂线，其中 A 点在直线 l1 上，B 、 C 两点在直线 l2 上，一个物体正沿直线 l1 以恒定的速度匀速向右运动，如果物体要从 A 点运动到 C 点，图中 1 、 2 、 3 为可能的路径，则可以使物体通过 A 点时
A. 获得由 A 指向 B 的任意瞬时速度，物体的路径是 2
B. 获得由 A 指向 B 的确定瞬时速度，物体的路径是 2
C. 持续受到平行 AB 的任意大小的恒力，物体的路径可能是 1
D. 持续受到平行 AB 的确定大小的恒力，物体的路径可能是 3

4. 某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球。如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中的篮球，可能被投入球筐的是（图中箭头指向表示投篮方向）
A. B.
C. D.

5. 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

6. 如图所示，甲车自西向东做匀加速运动，乙车由南向北做匀速运动，到达 O 位置之前，乙车上的人看到甲车运动轨迹大致是
A. B.
C. D.

7. 半径为 R 的大圆盘以角速度 ω 旋转，如图所示，有人站在盘边 P 点上随盘转动，他想用枪击中在圆盘中心的目标 O，若子弹的速度为 v0，则
A. 枪应瞄准目标 O 射去
B. 枪应向 PO 的右方偏过角度 θ 射去，且 csθ=ωRv0
C. 枪应向 PO 的左方偏过角度 θ 射去，且 tanθ=ωRv0
D. 枪应向 PO 的左方偏过角度 θ 射去，且 sinθ=ωRv0

8. 在如图所示的实验中，将玻璃管竖直倒置后，红蜡块将沿玻璃管匀速上升，则在红蜡块上升的过程中
A. 若将玻璃管水平向右移动，红蜡块将在竖直平面内做直线运动
B. 若将玻璃管水平匀速向右移动，红蜡块将在竖直平面内做直线运动
C. 若将玻璃管水平加速向右移动，红蜡块将在竖直平面内做直线运动
D. 若将玻璃管水平向右移动，红蜡块必定在竖直平面内做曲线运动

9. 一物体由静止开始自由下落一小段时间后突然受一恒定的水平风力的影响，则其运动轨迹可能的情况是图中的
A. B.
C. D.

10. 小船在静水中速度是 v，今小船要渡过一河流，渡河时小船朝对岸垂直划行，若航行至河中心时，水流速度增大，则渡河时间将
A. 增大B. 减小C. 不变D. 不能判定

11. 如图是演示小蜡块运动规律的装置。在蜡块沿玻璃管（ y 方向）上升的同时，将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向（ x 方向）向右运动，得到蜡块相对于黑板 (xOy 平面）运动的轨迹图。则蜡块沿玻璃管的上升运动与玻璃管沿水平方向的运动的形式是
A. 小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动，玻璃管沿水平方向做匀加速直线运动
B. 小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动，玻璃管沿水平方向做匀速直线运动
C. 小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，玻璃管沿水平方向先加速后减速
D. 小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，玻璃管沿水平方向先减速后加速

12. 如图所示，某次军事演习中，红方飞机甲正在从北向南水平匀速飞行，飞行员发现其正前方距离 x 处有一架蓝方飞机乙正在从东向西水平匀速飞行，随即水平发射炮弹，炮弹的发射方向与飞机甲的飞行方向成 θ 角，经过时间 t 炮弹击中飞机乙。已知飞机甲的速度为 v1，飞机乙的速度为 v2，飞机甲在地面上静止时发射炮弹的速度为 v0。忽略炮弹竖直方向的位移和所受的空气阻力。则下列说法中正确的是
A. tanθ=v2v1 B. csθ=v2v0
C. t=xv02−v22+v1 D. t=xv1

13. 如图所示，套在光滑竖直细杆上的环 A 由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物 B 相连，由于 B 的质量较大，故在释放 B 后，A 将沿杆上升，当 A 环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，A 的上升速度为 v1，加速度为 aA 且 v1≠0。若此时 B 的速度为 v2，则下列说法正确的是
A. v2=v1，aA=g B. v2>v1，aA=g C. v2=v1，aA>g D. v2=0，aA=g

14. 近期，南京军区部队在邻近某小岛的东南沿海进行抢滩、海空联合作战演习。如图所示，某登陆舰船头垂直河岸自 A 点出发，分别沿路径 AB 、 AC 在演练岛屿的 B 、 C 两点登陆，已知登陆舰在静水中的速度恒定且大于水速，则下列说法正确的是
A. 沿 AC 航行所用时间较长
B. 沿 AC 航行时水速较大
C. 两次实际航速大小相等
D. 无论船头方向如何，登陆舰都无法在 A 点正对岸登陆

15. 如图所示，一个学生把被风刮倒的旗杆绕 O 点扶起来，已知旗杆的长度为 L，学生的手与旗杆的接触位置高为 h，当学生以速度 v 向左运动时，旗杆转动的角速度为（此时旗杆与地面的夹角为 α）
A. vL B. vsinαL C. vsin2αh D. vhsinα

16. 如图所示的装置中，物体 A 、 B 的质量 mA>mB。最初，滑轮两侧的轻绳都处于竖直方向，若用水平力 F 向右拉 A，使 B 匀速上升。设水平地面对 A 的摩擦力为 f，绳对 A 的拉力为 T，则力 f 、 T 及 A 所受合力 F合 的大小
A. F合≠0，f 变小，T 变大B. F合≠0，f 变大，T 不变
C. F合=0，f 变大，T 变小D. F合=0，f 变小，T 变大

17. 一探照灯照射在云层底面上，云层底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面距地面高 h，探照灯以恒定角速度 ω 在竖直平面内转动，当光束转到与竖直方向夹角为 θ 时，云层底面上光点的移动速度是
A. hω B. hωcsθ C. hωcs2θ D. hωtanθ

18. 如图所示，水平面上固定一个与水平面夹角为 θ 的斜杆 A，另一竖直杆 B 以速度 v 水平向左做匀速直线运动，则从两杆开始相交到最后分离的过程中，两杆交点 P 的速度方向和大小分别为
A. 水平向左，大小为 v B. 竖直向上，大小为 vtanθ
C. 沿 A 杆斜向上，大小为 vcsθ D. 沿 A 杆斜向上，大小为 vcsθ

19. 如图所示，绳子一端拴着物体 M，另一端绕过滑轮系在水平向左运动的小车的 P 点，图示时刻滑轮左侧的绳子与水平方向成角 θ，则
A. 若小车匀速向左，则 M 加速上升，绳对物体的拉力大于物体的重力
B. 若小车匀速向左，则 M 减速上升，绳对物体的拉力小于物体的重力
C. 若小车做加速运动，物体 M 可能减速上升
D. 若小车做减速运动，物体 M 一定减速上升

20. 一探照灯照射在云层底面上，云层底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面距地面高 h，探照灯以恒定角速度 ω 在竖直平面内转动，当光束转到与竖直方向夹角为 θ 时，云层底面上光点的移动速度是
A. hω B. hωcsθ C. hωcs2θ D. hωtanθ

二、双项选择题（共7小题；共28分）
21. 如图所示的吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车 A，小车下装有吊着物体 B 的吊钩，在小车 A 与物体 B 以相同的水平速度沿吊臂方向做匀速直线运动的同时吊钩将物体 B 向上吊起，A 、 B 之间的距离以 d=H−2t2（SI）（SI 表示国际单位制式，中 H 为吊臂离地面的高度）规律变化，则物体做
A. 速度大小不变的曲线运动
B. 速度大小增加的曲线运动
C. 加速度大小、方向均不变的曲线运动
D. 加速度大小、方向均变化的曲线运动

22. 在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为 a 的匀加速运动，同时人顶着杆以速度 v0 水平匀速移动。经过时间 t，猴子沿杆向上移动的高度为 h，人顶杆沿水平地面移动的距离为 x，如图所示。关于猴子的运动情况，下列说法正确的是
A. 相对地面的运动轨迹为直线
B. 相对地面的运动轨迹为曲线
C. t 时刻猴子对地速度的大小为 v0−at
D. t 时间内猴子对地的位移大小为 x2+h2

23. 如图所示，水平直尺左端钉着一只图钉，图钉上用细线挂着一个小球。现用一根细杆从线的左侧靠着固定直尺下边缘向右匀速缓慢滑动，小球同时被竖直细线拉动，则
A. 小球在水平方向和竖直方向的分运动均为匀速运动
B. 小球在水平方向做匀速运动，在竖直方向做匀加速运动
C. 小球的运动轨迹为一条倾斜的直线
D. 小球的运动轨迹为一条曲线

24. 一物体在 xOy 平面内从坐标原点开始运动，沿 x 轴和 y 轴方向运动的速度 v 随时间 t 变化的图象分别如图甲、乙所示，则物体在 0∼t0 时间内
A. 做匀变速运动B. 做非匀变速运动
C. 运动的轨迹可能如图丙所示D. 运动的轨迹可能如图丁所示

25. 河宽为 d，水流速度为 v1，船在静水中的速度为 v2，要使小船在渡河过程中通过的路程 l 最短，则下列说法正确的是
A. v1C. v1
26. 如图所示，A 、 B 两球分别套在两光滑的水平直杆上。两球通过一 轻绳绕过一定滑轮相连，现在将 A 球以速度 v 向左匀速移动，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为 α 、 β，下列说法正确的是
A. 此时 B 球的速度为 csαcsβv
B. 此时 B 球的速度为 sinαsinβv
C. 在 β 增大到 90∘ 的过程中，B 球做匀速运动
D. 在 β 增大到 90∘ 的过程中，B 球做加速运动

27. 如图所示，物体 A 、 B 经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A 物体受水平向右的力 F 作用，此时 B 匀速下降，A 水平向左运动，可知 。
A. 物体 A 做匀速运动B. 物体 A 做加速运动
C. 物体 A 所受摩擦力逐渐增大D. 物体 A 所受摩擦力逐渐减小

三、多项选择题（共3小题；共12分）
28. 玻璃生产线的最后有一台切割机，能将一定宽度但很长的原始玻璃板按需要的长度切成矩形。假设送入切割机的原始玻璃板的宽度是 L=2 m，它沿切割机的轨道（与玻璃板的两侧边平行）以 v1=0.15 m/s 的速度水平向右匀速移动；已知割刀相对玻璃板的切割速度 v2=0.2 m/s，为了确保割下的玻璃板是矩形，则相对地面
A. 割刀运动的轨迹是一段直线
B. 割刀完成一次切割的时间为 10 s
C. 割刀运动的实际速度大小为 0.057 m/s
D. 割刀完成一次切割的时间内，玻璃板的位移大小是 1.5 m

29. 在匀速行驶的汽车的行李架上滑落了一个橘子，车内的乘客与站在路边的人同时观看橘子的运动。下列说法正确的是
A. 车内的乘客看到橘子做直线运动，站在路边的人看到橘子做直线运动
B. 车内的乘客看到橘子做直线运动，站在路边的人看到橘子做曲线运动
C. 站在路边的人认为，若将橘子的运动分解为水平方向与竖直方向的两个分运动，其中竖直方向的分运动与车内乘客看到的运动相同
D. 车内的乘客与站在路边的人记录的橘子从开始下落到碰到汽车地板的时间是相同的

30. 如图所示，A；B 两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮（轴心固定不动）相连，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为 α，β，A 球向左的速度为 v，下列说法正确的是
A. 此时 B 球的速度为 csαcsβv
B. 此时 B 球的速度为 csβcsαv
C. 当 β 增大到等于 90∘ 时，B 球的速度达到最大，A 球的速度为 0
D. 在 β 增大到 90∘ 的过程中，绳对 B 球的拉力一直做正功
答案
第一部分
1. D
【解析】根据題意可知，物体在两个互相垂直方向上运动，即 x 方向与 y 方向垂直，且物体在 x 方向做初速度为零的匀加速直线运动，在 y 方向做匀速直线运动，2 s 末，vx=3 m/s，vy=4 m/s，因而 v=vx2+vy2=5 m/s，A错误；ax=ΔvΔt=1.5 m/s2，ay=0，根据牛顿第二定律 Fx=max=1×1.5 N=1.5 N，Fy=0，因而 F=1.5 N，B错误；t=0 时，vx=0，vy=4 m/s，因而初速度 v0=4 m/s，C错误；由于初速度 v0=4 m/s，且沿 y 方向，F=1.5 N，且沿 x 方向，故物体做匀变速曲线运动，D正确。
2. D
【解析】分运动就是由合运动根据实际效果分解来的，分运动的时间与合运动的时间相等，即合运动与分运动同时发生同时结束，所以选D。
3. B
【解析】获得由 A 指向 B 的确定瞬时速度，即两个匀速直线运动的合运动轨迹可能是 2，A 错误，B 正确。持续受到平行 AB 的确定大小的恒力，即合加速度与合初速度垂直，轨迹偏向加速度一侧，轨迹可能是 1，C 、D 错误.
4. B
【解析】如图所示，由于篮球和群众演员随大平台一起旋转，所以篮球抛出前有沿 v0 方向的初速度，若使篮球抛出后能沿虚线进入球筐，则沿 vB 方向投出篮球可能被投入球筐，故选B。
5. C
【解析】若沿 x 方向取相同的距离，由图象知，在 y 方向的距离先减小后增大，故说法②正确；若在 y 方向上取相同的距离，由图象知，在 x 方向的距离先增大后减小，故说法③正确，选项 C正确
6. C
【解析】甲车相对于乙车在东西方向向东做匀加速运动，在南北方向向南做匀速直线运动，结合曲线运动的特点，所受的合外力指向曲线的内侧，所以C正确。
7. D
【解析】如图所示，子弹同时参与两个运动：沿 P 点切线方向的速度 ωR 和沿枪口方向的匀速运动。合成的速度沿 PO 方向，由三角函数可得：枪应向 PO 的左方偏过角度 θ 射去，且 sinθ=ωRv0。
8. B
9. B
【解析】物体开始做自由下落，轨迹是一条直线，突然受到恒定的水平风力，合力的方向与速度的方向不在同一条直线上，做曲线运动，根据轨迹夹在速度方向和合力方向之间，知B正确，A、C、D错误.
10. C
11. D
【解析】由曲线运动的条件可知，合力与初速度不共线，且轨迹的弯曲大致指向合力的方向，若蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，则玻璃管沿 x 方向先减速后加速；若玻璃管沿水平方向做匀速直线运动，则小蜡块沿玻璃管先加速后减速，故选项 A、B、C 错误，D正确。
12. C
【解析】炮弹向南的分速度为 v1+v0csθ，向西的分速度为 v0sinθ，x=(v1+v0csθ)t，v2t=v0sinθ·t，联立解得 sinθ=v2/v0，选项A、B错误。t=xv1+v0csθ=xv02−v22+v1，选项C正确，D错误。
13. D
【解析】当 A 上升到与滑轮的连线处于水平位置时，v1 沿水平绳方向的分速度为 0，故 v2=0，此时绳的拉力及杆对 A 的弹力都沿水平方向，且合力为 0，A 只受重力作用，故 aA=g，选项D正确。
14. B
【解析】A错误、由于登陆舰相对于海水的速度不变且两次航行船头均垂直于海岸，则 t=dv舰，故两次航行的时间相等；
B正确、设登陆舰速度为 v，合速度与水流方向夹角为 α, 由运动的合成与分解可得：v水=vtanα，沿 AC 航行时 α 较小，故水速较大；
C错误、实际航速 v合=vsinα，沿 AC 航行时 α 较小，故实际航速大；
D错误、登陆舰调整舰头可以使合速度沿垂直于海岸方向，可在 A 点正对岸登陆。
15. C
【解析】人与杆在接触点处沿垂直于杆方向的分速度相等。因杆绕 O 点转动，则杆上接触点处的速度方向一定垂直于杆，且其大小为 v杆=rω=hsinαω。将人手水平方向的速度沿平行于杆与垂直杆方向分解，其垂直于杆方向上的分量 v⊥=vsinα，故由 v杆=v⊥ 可得 ω=vsin2αh，C正确。
16. B
【解析】隔离 B 物体：T=mBg，保持不变。隔离 A 物体：受力分析如图甲所示，设绳与水平方向夹角为 θ，则：①随 A 物体右移，θ 变小，由竖直平衡可以判断支持力变大。由 f=μN，得 f 变大。②将 A 物体的速度分解如图乙所示，有 vB=vAcsθ，故随 θ 变小，csθ 变大，vB 不变，vA 变小，A 物体速度时时改变，必有 F合≠0。所得结论为：F合≠0，f 变大，T 不变。B项正确。
17. C
【解析】当光束转到与竖直方向夹角为 θ 时，云层底面上光点转动的线速度为 hωcsθ。设云层底面上光点的移动速度为 v，则有 vcsθ=hωcsθ，解得云层底面上光点的移动速度 v=hωcs2θ，选项C正确。
18. C
【解析】两杆的交点 P 参与了两个分运动：与 B 杆一起以速度 v 水平向左的匀速直线运动和沿 B 杆竖直向上的匀速运动，交点 P 的实际运动方向沿 A 杆斜向上，如图所示，
则交点 P 的速度大小为，vp=vcsθ，故选项C正确。
19. A
20. C
【解析】当光束转到与竖直方向夹角为 θ 时，云层底面上光点转动的线速度为 v′=rω=hωcsθ。设云层底面上光点的移动速度为 v，则有 vcsθ=hωcsθ，解得云层底面上光点的移动速度 v=hωcs2θ，选项C正确。
第二部分
21. B， C
【解析】 B 物体在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上由 d=H−2t2 得物体离地面的高度为 h=H−d=2t2 易知物体做匀变速直线运动，B 物体的实际运动是这两个分运动的合运动。对速度和加速度进行合成可知，加速度恒定且和合速度不共线。所以应选BC。
22. B， D
23. A， C
24. A， C
【解析】根据 vx−t，vy−t 图象知，沿 x 轴方向物体做匀速直线运动，沿 y 轴方向物体做匀减速直线运动，则由运动的合成知，物体做匀变速运动，A对、B错；沿 y 轴方向的加速度指向 y 轴负方向，则运动轨迹可能如图丙所示，C对、D错。故选A、 C。
25. A， C
【解析】 v1v2 时，当 v2⊥v合 ， l 最短，利用速度三角形与位移三角形相似，可得出结论，如图所示
26. A， D
【解析】由于绳连接体沿绳方向的速度大小一定，因此 vcsα=vBcsβ，解得 vB=csαcsβv，选项A正确，B错误；在 β 增大到 90∘ 的过中，α 在减小，因此 B 球的速度在增大，B 球在做加速运动，选项C错误，D正确。
27. B， D
【解析】把 A 向左的速度 v 沿细线方向和垂直细线方向分解，设细线与水平方向夹角为 α，沿细线方向的分速度为 vcsα，B 匀速下降，vcsα 不变，而 α 角增大，csα 减小，则 v 增大，所以 A 做加速运动，选项B正确，A错误；由于 A 对地面的压力逐渐减小，所以物体 A 所受摩擦力逐渐减小，选项D正确，C错误。
第三部分
28. A， B， D
【解析】为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，割刀相对玻璃板的运动速度应垂直于玻璃板侧边，割刀实际参与了两个分运动，即沿玻璃板侧边方向的运动和垂直于玻璃板侧边方向的运动。两个分运动都是匀速直线运动，则合运动为匀直线运动，故A正确；对于垂直于玻璃板侧边方向的运动，运动时间 t=20.2 s=10 s 故B正确；割刀运动的实际速度 v=v12+v22=0.152+0.22 m/s=0.25 m/s，故C错误；10 s 内玻璃板沿轨道方向的位移 x=v1t=1.5 m，故D正确
29. B， C， D
30. A， C， D
【解析】将两球的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，A 沿绳子方向的分速度大小等于 B 沿绳子方向的分速度大小。沿绳子方向的分速度为 v绳=vcsα，所以 vB=v绳csβ=vcsαcsβ，选项A正确，B错误。当 β 增大到等于 90∘ 时，B 球的速度沿绳子方向的分速度等于 0，所以 A 沿绳子方向的分速度也是 0，而 csα 不等于 0，所以 A 球的速度为 0，此时 A 的动能全部转化为 B 的动能，所以 B 球的速度达到最大，选项C正确；在 β 增大到 90∘ 的过程中，绳子的方向与 B 球运动的方向之间的夹角始终是锐角，所以绳对 B 球的拉力一直做正功，选项D正确。