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高中物理2 运动的合成与分解当堂检测题
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这是一份高中物理2 运动的合成与分解当堂检测题，共10页。试卷主要包含了 定义， 合运动与分运动的关系， 运动的合成与分解的运算规则， 运动类型与特点等内容，欢迎下载使用。
1. 定义：
运动的合成：由已知的分运动求跟它们等效的合运动。
运动的分解：由已知的合运动求跟它等效的分运动。
2. 合运动与分运动的关系：
等时性：合运动和分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、同时停止。
独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他分运动的影响。
等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果。
3. 运动的合成与分解的运算规则：
运动的合成与分解涉及描述运动的物理量，包括位移、速度、加速度的合成和分解。这些物理量的合成和分解都遵守平行四边形定则或三角形定则。
当合运动与分运动共线时，物体做匀变速直线运动，如竖直上抛运动或竖直下抛运动。
当合运动与分运动不共线时，物体做匀变速曲线运动，如平抛运动。
4. 运动类型与特点：
直线运动：物体沿一直线进行的运动，其轨迹为一条直线。
曲线运动：物体沿一曲线进行的运动，其轨迹为一条曲线。
周期性运动：物体在一段时间内重复进行的运动，如简谐振动、圆周运动等。
非周期性运动：物体进行的没有固定周期和重复性的运动，如弹道运动、布朗运动等。
一、单选题
1．如图所示，蜡烛块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升，蜡烛块从A点匀速上升的同时，玻璃管水平向右匀速运动，蜡烛块从A点到C点的运动轨迹可能是图中的
A．曲线1B．曲线2
C．直线3D．曲线4
2．—船在静水中的速度为6m/s，要横渡流速为8m/s、宽度为60m的河，下面说法正确的是（ ）
A．船不能渡河
B．船能行驶到正对岸
C．船以最短时间渡河，将到达河对岸下游80m处
D．船在最短时间内过河时，船对地的速度为6m/s
3．如图所示，某同学将一张矩形素描纸贴着水平桌面边缘以恒定速度抽出，同时另一位同学从素描纸边缘A点用铅笔以恒定速度在素描纸上画线，画完后发现素描纸被画线分割成两个矩形。已知素描纸的宽度为，下列说法正确的是（ ）
A．画线速度方向与素描纸宽边平行
B．画线速度与抽纸速度的夹角为
C．铅笔在素描纸上画线的时间约为4s
D．铅笔在素描纸上画线的时间约为5s
4．如图所示，河水流速大小不变，方向向右，某中学生不慎落水，当学生随着河水漂流到b位置时，恰巧被站在岸边O点的一热心群众发现，该群众立即对中学生实施救助。若想救助成功，则该群众相对水的运动方向应为图中的（ ）
A．方向B．方向C．方向D．方向
5．如图所示，甲乙两船在同一条河流中同时开始渡河，M、N分别是甲乙两船的出发点，两船头与河岸均成α角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点，经过一段时间乙船恰好到达P点，如果划船速度大小相等，且两船相遇，不影响各自的航行，下列判断正确的是（ ）
A．甲船也能到达正对岸
B．甲船渡河时间一定短
C．两船相遇在NP直线上的某点（非P点）
D．渡河过程中两船不会相遇
6．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来拉动放置在光滑斜面上的重物，长杆的一端放在地面上通过铰链连结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，杆长为L，O点到左侧定滑轮的竖直距离为，不计滑轮的大小，在杆的另一端拴一细绳，通过两个滑轮后拴在斜面上的重物上，连接重物的绳与斜面平行，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度转至水平（转过了角），斜面的倾角为，斜面足够长，在杆转过的过程中，下列说法中正确的是
A．重物M一直做加速运动
B．重物M的最大速度是
C．斜面体对地面的压力一直不变
D．地面对斜面体的摩擦力先向左后向右
7．关于运动的合成，下列说法中正确的是：（ ）
A．两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等
B．合运动的时间等于两个分运动的时间之和
C．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
D．只要两个分运动是直线运动，那么合运动也一定是直线运动
8．如图所示，沿光滑竖直杆以速度v匀速下滑的物体A通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B，细绳与竖直杆间的夹角为θ，则以下说法正确的是（ ）
A．物体B向右匀速运动B．物体B向右加速运动
C．细绳对A的拉力逐渐变大D．细绳对B的拉力不变
9．在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，同时人顶着直杆水平向右移动。某同学为研究猴子的运动，建立如图甲所示直角坐标系，描绘出猴子在轴方向和轴方向上的速度-时间图像分别如图乙和图丙所示。关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．猴子做匀变速直线运动B．猴子的加速度大小等于
C．时，猴子的速度大小等于D．内，猴子的位移大小等于
10．小明、小美、园园和小红去划船，碰到一条宽90m的小河，他们在静水中划船的速度为5m/s，现在他们观察到河水的流速为3m/s，关于渡河的运动，他们有各自的看法，其中正确的是（ ）
A．小红说：要想到达正对岸就得船头正对河岸划船
B．小美说：不论怎样调整船头方向都不能垂直到达正对岸
C．小明说：渡过这条河的最短距离是90m
D．园园说：以最短位移渡河时，需要用时18s
二、多选题
11．一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y方向的分运动的速度随时间变化的规律如图所示，关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体做匀变速曲线运动
B．物体做变加速直线运动
C．物体运动的初速度大小是5m/s
D．物体运动的加速度大小是5m/s2
12．如图所示，中间有孔的滑块A套在光滑的竖直杆上通过滑轮拉住轻绳B端匀速向下运动，则（ ）
A．滑块A减速向上运动B．滑块A加速向上运动
C．滑块A处于失重状态D．滑块A处于超重状态
13．如图，有一条宽为20m的河道，小船从岸边某点渡河，渡河过程中始终保持船头与河岸垂直。小船在静水中的速度大小为5m/s，水流速度为12m/s。下列说法正确的是（ ）
A．小船在河水中行驶轨迹为曲线B．小船渡河时间为4s
C．小船在渡河过程中位移大小为48mD．小船在河水中的速度为13m/s
14．在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系xOy，质量为1 kg的物体原来静止在坐标原点O(0,0)，t＝0时受到如图所示随时间变化的外力作用，图甲中Fx表示沿x轴方向的外力，图乙中Fy表示沿y轴方向的外力，下列描述正确的是( )
A．0～4s内物体的运动轨迹是一条抛物线
B．前2s内物体做匀加速直线运动，后2s内物体做匀加速曲线运动
C．第4s末物体的速度大小为m/s
D．根据以上数据不能求出物体0～4s内的位移
15．如图所示，物体A用一根跨过定滑轮的轻绳与小车连接，小车沿水平面向右做匀速直线运动，则小车运动过程中，物体A的（ ）
A．速度越来越小B．速度越来越大C．加速度越来越小D．加速度越来越大
三、填空题
16．民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭的速度为v2，跑道离固定目标的最近距离为d。如图所示，要想在最短的时间内射中目标，则运动员放箭处离目标的距离应该为 。
17．2020年全国山地自行车锦标赛于11月14日~15日在南京浦口举行。若某一路段车手正在骑自行车以4m/s的速度向正东方向行驶，天气预报报告当时是正北风，风速也是4m/s，则车手感觉的风速大小为 m/s，方向为 方向。
18．如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风速的影响。风速增大时，运动员下落时间 ，运动员着地速度 ，运动员水平移动距离 。（选填增大、不变、减小）
19．某人乘船横渡一条两岸笔直、宽度为d的河，已知船在静水中的速度大小为，水流速度为，则此人过河的最短时间为 ，此人匀速到达正对岸的时间为 。
20．小船在200m宽的河流中横渡，水流速度为3m/s，船在静水中的航速是5m/s，要使小船渡河的航程最短，最短的航程是 m；这样渡河到达对岸的时间是 s。
四、解答题
21．船在300米宽的河中横渡，河水流速是4m/s，船在静水中的航速是5m/s，试求：
（1）要使船到达对岸的时间最短，船头应指向何处？最短时间是多少？
（2）要使船航程最短，船头应指向何处？最短航程为多少
22．船在宽400m的河中横渡，河水的流速是2m/s，船在静水中的速度是4m/s，问：
（1）要使船到达对岸的时间最短，船头应指向何处？最短时间是多少？
（2）要使船航程最短，船头应指向何处？到达对岸用时多少？
23．小船在200 m宽的河中横渡，水流速度是2m/s，小船在静水中的航速是4m/s，求
(1)要使小船渡河耗时最少，应如何航行？最短时间为多少？
(2)要使小船航程最短，应如何航行？最短航程为多少？
24．图甲是在光滑杆上套一个质量为m的环，轻绳跨过定滑轮将小车与环连在一起，小车以恒定的速率向左运动，并使环沿杆上升，试在图甲中画出，当绳子与竖直杆之间的夹角为时，环上升的速度v与小车速度大小之间的矢量关系图；图乙是一个物块以速度冲上倾角的传送带的最下端，传送带以速度的恒定速度向上运动，传送带与物块之间的动摩擦因数为，试在图乙中画出物块刚冲上传送带时的受力图。
25．如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车m沿斜面升高。问：当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度为多少？
参考答案：
1．C
2．C
3．D
4．B
5．C
6．C
7．A
8．B
9．D
10．C
11．AC
12．BD
13．BD
14．BC
15．BC
16．
17． 东北
18． 不变 增大 增大
19．
20． 200m 50s
21．（1）船头指向河岸，60s；（2）与河岸上游成37°，300m
22．（1）船头应指向对岸，100s （2）船头应斜向上，与河岸夹角θ=60°，
23．(1)船头应垂直河岸行驶，；(2)船头应与上游方向成夹角行驶，200m
24． ，
25．v′=v·csθ
1. 定义：
运动的合成：由已知的分运动求跟它们等效的合运动。
运动的分解：由已知的合运动求跟它等效的分运动。
2. 合运动与分运动的关系：
等时性：合运动和分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、同时停止。
独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他分运动的影响。
等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果。
3. 运动的合成与分解的运算规则：
运动的合成与分解涉及描述运动的物理量，包括位移、速度、加速度的合成和分解。这些物理量的合成和分解都遵守平行四边形定则或三角形定则。
当合运动与分运动共线时，物体做匀变速直线运动，如竖直上抛运动或竖直下抛运动。
当合运动与分运动不共线时，物体做匀变速曲线运动，如平抛运动。
4. 运动类型与特点：
直线运动：物体沿一直线进行的运动，其轨迹为一条直线。
曲线运动：物体沿一曲线进行的运动，其轨迹为一条曲线。
周期性运动：物体在一段时间内重复进行的运动，如简谐振动、圆周运动等。
非周期性运动：物体进行的没有固定周期和重复性的运动，如弹道运动、布朗运动等。
一、单选题
1．如图所示，蜡烛块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升，蜡烛块从A点匀速上升的同时，玻璃管水平向右匀速运动，蜡烛块从A点到C点的运动轨迹可能是图中的
A．曲线1B．曲线2
C．直线3D．曲线4
2．—船在静水中的速度为6m/s，要横渡流速为8m/s、宽度为60m的河，下面说法正确的是（ ）
A．船不能渡河
B．船能行驶到正对岸
C．船以最短时间渡河，将到达河对岸下游80m处
D．船在最短时间内过河时，船对地的速度为6m/s
3．如图所示，某同学将一张矩形素描纸贴着水平桌面边缘以恒定速度抽出，同时另一位同学从素描纸边缘A点用铅笔以恒定速度在素描纸上画线，画完后发现素描纸被画线分割成两个矩形。已知素描纸的宽度为，下列说法正确的是（ ）
A．画线速度方向与素描纸宽边平行
B．画线速度与抽纸速度的夹角为
C．铅笔在素描纸上画线的时间约为4s
D．铅笔在素描纸上画线的时间约为5s
4．如图所示，河水流速大小不变，方向向右，某中学生不慎落水，当学生随着河水漂流到b位置时，恰巧被站在岸边O点的一热心群众发现，该群众立即对中学生实施救助。若想救助成功，则该群众相对水的运动方向应为图中的（ ）
A．方向B．方向C．方向D．方向
5．如图所示，甲乙两船在同一条河流中同时开始渡河，M、N分别是甲乙两船的出发点，两船头与河岸均成α角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点，经过一段时间乙船恰好到达P点，如果划船速度大小相等，且两船相遇，不影响各自的航行，下列判断正确的是（ ）
A．甲船也能到达正对岸
B．甲船渡河时间一定短
C．两船相遇在NP直线上的某点（非P点）
D．渡河过程中两船不会相遇
6．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来拉动放置在光滑斜面上的重物，长杆的一端放在地面上通过铰链连结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，杆长为L，O点到左侧定滑轮的竖直距离为，不计滑轮的大小，在杆的另一端拴一细绳，通过两个滑轮后拴在斜面上的重物上，连接重物的绳与斜面平行，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度转至水平（转过了角），斜面的倾角为，斜面足够长，在杆转过的过程中，下列说法中正确的是
A．重物M一直做加速运动
B．重物M的最大速度是
C．斜面体对地面的压力一直不变
D．地面对斜面体的摩擦力先向左后向右
7．关于运动的合成，下列说法中正确的是：（ ）
A．两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等
B．合运动的时间等于两个分运动的时间之和
C．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
D．只要两个分运动是直线运动，那么合运动也一定是直线运动
8．如图所示，沿光滑竖直杆以速度v匀速下滑的物体A通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B，细绳与竖直杆间的夹角为θ，则以下说法正确的是（ ）
A．物体B向右匀速运动B．物体B向右加速运动
C．细绳对A的拉力逐渐变大D．细绳对B的拉力不变
9．在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，同时人顶着直杆水平向右移动。某同学为研究猴子的运动，建立如图甲所示直角坐标系，描绘出猴子在轴方向和轴方向上的速度-时间图像分别如图乙和图丙所示。关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．猴子做匀变速直线运动B．猴子的加速度大小等于
C．时，猴子的速度大小等于D．内，猴子的位移大小等于
10．小明、小美、园园和小红去划船，碰到一条宽90m的小河，他们在静水中划船的速度为5m/s，现在他们观察到河水的流速为3m/s，关于渡河的运动，他们有各自的看法，其中正确的是（ ）
A．小红说：要想到达正对岸就得船头正对河岸划船
B．小美说：不论怎样调整船头方向都不能垂直到达正对岸
C．小明说：渡过这条河的最短距离是90m
D．园园说：以最短位移渡河时，需要用时18s
二、多选题
11．一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y方向的分运动的速度随时间变化的规律如图所示，关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体做匀变速曲线运动
B．物体做变加速直线运动
C．物体运动的初速度大小是5m/s
D．物体运动的加速度大小是5m/s2
12．如图所示，中间有孔的滑块A套在光滑的竖直杆上通过滑轮拉住轻绳B端匀速向下运动，则（ ）
A．滑块A减速向上运动B．滑块A加速向上运动
C．滑块A处于失重状态D．滑块A处于超重状态
13．如图，有一条宽为20m的河道，小船从岸边某点渡河，渡河过程中始终保持船头与河岸垂直。小船在静水中的速度大小为5m/s，水流速度为12m/s。下列说法正确的是（ ）
A．小船在河水中行驶轨迹为曲线B．小船渡河时间为4s
C．小船在渡河过程中位移大小为48mD．小船在河水中的速度为13m/s
14．在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系xOy，质量为1 kg的物体原来静止在坐标原点O(0,0)，t＝0时受到如图所示随时间变化的外力作用，图甲中Fx表示沿x轴方向的外力，图乙中Fy表示沿y轴方向的外力，下列描述正确的是( )
A．0～4s内物体的运动轨迹是一条抛物线
B．前2s内物体做匀加速直线运动，后2s内物体做匀加速曲线运动
C．第4s末物体的速度大小为m/s
D．根据以上数据不能求出物体0～4s内的位移
15．如图所示，物体A用一根跨过定滑轮的轻绳与小车连接，小车沿水平面向右做匀速直线运动，则小车运动过程中，物体A的（ ）
A．速度越来越小B．速度越来越大C．加速度越来越小D．加速度越来越大
三、填空题
16．民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭的速度为v2，跑道离固定目标的最近距离为d。如图所示，要想在最短的时间内射中目标，则运动员放箭处离目标的距离应该为 。
17．2020年全国山地自行车锦标赛于11月14日~15日在南京浦口举行。若某一路段车手正在骑自行车以4m/s的速度向正东方向行驶，天气预报报告当时是正北风，风速也是4m/s，则车手感觉的风速大小为 m/s，方向为 方向。
18．如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风速的影响。风速增大时，运动员下落时间 ，运动员着地速度 ，运动员水平移动距离 。（选填增大、不变、减小）
19．某人乘船横渡一条两岸笔直、宽度为d的河，已知船在静水中的速度大小为，水流速度为，则此人过河的最短时间为 ，此人匀速到达正对岸的时间为 。
20．小船在200m宽的河流中横渡，水流速度为3m/s，船在静水中的航速是5m/s，要使小船渡河的航程最短，最短的航程是 m；这样渡河到达对岸的时间是 s。
四、解答题
21．船在300米宽的河中横渡，河水流速是4m/s，船在静水中的航速是5m/s，试求：
（1）要使船到达对岸的时间最短，船头应指向何处？最短时间是多少？
（2）要使船航程最短，船头应指向何处？最短航程为多少
22．船在宽400m的河中横渡，河水的流速是2m/s，船在静水中的速度是4m/s，问：
（1）要使船到达对岸的时间最短，船头应指向何处？最短时间是多少？
（2）要使船航程最短，船头应指向何处？到达对岸用时多少？
23．小船在200 m宽的河中横渡，水流速度是2m/s，小船在静水中的航速是4m/s，求
(1)要使小船渡河耗时最少，应如何航行？最短时间为多少？
(2)要使小船航程最短，应如何航行？最短航程为多少？
24．图甲是在光滑杆上套一个质量为m的环，轻绳跨过定滑轮将小车与环连在一起，小车以恒定的速率向左运动，并使环沿杆上升，试在图甲中画出，当绳子与竖直杆之间的夹角为时，环上升的速度v与小车速度大小之间的矢量关系图；图乙是一个物块以速度冲上倾角的传送带的最下端，传送带以速度的恒定速度向上运动，传送带与物块之间的动摩擦因数为，试在图乙中画出物块刚冲上传送带时的受力图。
25．如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车m沿斜面升高。问：当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度为多少？
参考答案：
1．C
2．C
3．D
4．B
5．C
6．C
7．A
8．B
9．D
10．C
11．AC
12．BD
13．BD
14．BC
15．BC
16．
17． 东北
18． 不变 增大 增大
19．
20． 200m 50s
21．（1）船头指向河岸，60s；（2）与河岸上游成37°，300m
22．（1）船头应指向对岸，100s （2）船头应斜向上，与河岸夹角θ=60°，
23．(1)船头应垂直河岸行驶，；(2)船头应与上游方向成夹角行驶，200m
24． ，
25．v′=v·csθ
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