2022届高考物理选择题专题强化训练：运动的合成和分解(广东使用)

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(广东使用)，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17小题；共68分）
1. 如图所示，帆板在海面上以速度 v 朝正西方向运动，帆船以速度 v 朝正北方向航行。以帆板为参照物
​
A. 帆船朝正东方向航行，速度大小为 v
B. 帆船朝正西方向航行，速度大小为 v
C. 帆船朝南偏东 45∘ 方向航行，速度大小为 2v
D. 帆船朝北偏东 45∘​ 方向航行，速度大小为 2v

2. 初始静止在 xOy 坐标原点的某质点，在 0∼4 s 内，沿 x 轴方向分运动的加速度—时间关系如图甲，沿 y 轴方向分运动的速度—时间关系如图乙，则这段时间内，该质点
A. 在 x 轴方向的分运动为匀速运动
B. 在 0∼2 s 内的加速度越来越大
C. 在 t=2 s 时的速度大小为 22 m/s
D. 在 t=1 s 和 t=3 s 时的加速度相同

3. 小船在静水中速度为 4 m/s，它在宽为 200 m 、流速为 3 m/s 的河中渡河。则渡河需要的最短时间为
A. 40 sB. 50 sC. 66.7 sD. 90 s

4. 小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂直河岸航行，到达河中间时突然上游来水使水流速度加快，则对此小船渡河的说法正确的是：
A. 路程增加、时间增加B. 路程增加、时间缩短
C. 路程增加、时间不变D. 路程、时间均与水速无关

5. 如图所示，小船过河时，船头偏向上游与水流方向成 α 角，船相对于静水的速度为 v，其航线恰好垂直于河岸。现水流速度稍有减小，为保持航线不变，且准时到达对岸，下列措施中可行的是
A. 增大 α 角，增大 vB. 减小 α 角，减小 v
C. 减小 α 角，保持 v 不变D. 增大 α 角，保持 v 不变

6. 在一次抢险救灾中，武警官兵们乘坐一艘快艇渡河，快艇船头始终垂直河岸，若河水流速不变，则在河对岸的 P 点登陆；但当快艇到达河流中央时，河水流速变大，快艇相对静水的速率始终不变。则下列说法中正确的是
A. 快艇到达对岸的时间不变，登陆位置在 P 点的下游位置
B. 快艇到达对岸的时间变长，登陆位置在 P 点的下游位置
C. 快艇到达对岸的时间变短，登陆位置在 P 点的上游位置
D. 快艇到达对岸的时间不变，登陆位置仍在 P 点

7. 关于运动的合成，下列说法中正确的是
A. 合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B. 两个直线运动的合运动一定是直线运动
C. 合运动的加速度一定比每个分动力加速度大
D. 两个分运动的时间一定与合运动时间相等

8. 如图所示，船从 A 处开出后沿直线 AB 到达对岸，若 AB 与河岸成 37∘ 角，水流速度为 4 m/s，则船在静水中的最小速度为
A. 2 m/sB. 2.4 m/sC. 3 m/sD. 3.5 m/s

9. 如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若汽 车和被吊物体在同一时刻的速度分别为 v1 和 v2，则下面说法正确的是
A. 物体做匀速运动，且 v2=v1 B. 物体做加速运动，且 v2＞v1
C. 物体做加速运动，且 v2＜v1 D. 物体做减速运动，且 v2＜v1

10. 在长约 1.0 m 的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个适当的圆柱形红蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，并迅速竖直倒置，红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底。将此玻璃管倒置安装在小车上，并将小车置于水平导轨上。若小车一端连接细线绕过定滑轮悬挂小物体，小车从 A 位置由静止开始运动，同时红蜡块沿玻璃管匀速上升。经过一段时间后，小车运动到虚线表示的 B 位置，如图所示。按照图建立坐标系，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是图中的
A. B.
C. D.

11. 如图所示，人沿平直的河岸以速度 v 行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为 α 时，船的速率为
​
A. vsinαB. vsinαC. vcsαD. vcsα

12. 某人以一定的速率垂直河岸将船向对岸划去，当水流匀速时，关于它过河所需时间、发生的位移与水速的关系是
A. 水速小时，时间短，位移小B. 水速大时，时间长，位移大
C. 水速大时，时间不变，位移大D. 位移，时间与水速无关

13. 河水的流速与离河岸的关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间关系如图乙所示，则下列判断正确的是
A. 船渡河的最短时间是 60 s
B. 若船最短时间渡河，船头始终与河岸垂直
C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线
D. 船渡河的最短路程可能为 300 m

14. 当船速大于水速时，关于渡船的说法中正确的是
A. 船头方向斜向上游，渡河时间最短
B. 船头方向垂直河岸，渡河时间最短
C. 当水速变大时，渡河的最短时间变长
D. 当水速变大时，渡河的最短时间变短

15. 一快艇从离岸边 100 m 远的河中向岸边行驶。已知快艇在静水中的速度图象如图甲所示，流水的速度图象如图乙所示，则
A. 快艇的运动轨迹一定为直线
B. 快艇的运动轨迹可能为曲线，也可能为直线
C. 快艇最快到达岸边所用的时间为 20 s
D. 快艇最快到达岸边经过的位移为 100 m

16. 用跨过定滑轮的绳把湖中小船向右靠近岸的过程中，如图所示，如果要保证绳子的速度保持 v 不变，则小船的速度
A. 不变B. 逐渐增大C. 逐渐减小D. 先增大后减小

17. 如图所示，某人从高出水平地面 h 的坡上水平击出一个质量为 m 的高尔夫球由于受恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为 L 的 A 穴，不计洞穴的深度，则下列说法正确的是
A. 球被击出后做平抛运动
B. 该球从被击出到落入 A 穴所用的时间为 Lv0
C. 球被击出时的初速度大小为 L2gh
D. 球被击出后受到的水平风力的大小为 mghL

二、双项选择题（共12小题；共48分）
18. 一只小船在静水中的速度为 8 m/s，要横渡宽为 30 m 、水流速度为 6 m/s 的河流，下述说法正确的是
A. 此船不可能渡过此河B. 此船可能垂直到达正对岸
C. 此船过河的最短时间为 5 sD. 此船的合速度可能为 12 m/s

19. 雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来的风，下述说法中正确的是
A. 风速越大，雨滴下落时间越长
B. 无论风速大小，都不影响雨滴的下落时间
C. 风速越大，雨滴着地时速度越大
D. 雨滴着地速度与风速无关

20. 如图所示，物体 A 和 B 的质量均为 m，且分别与轻绳连接跨过定滑轮（不计绳子与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）。当用水平变力 F 拉物体 B 沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中
A. 物体 A 也做匀速直线运动
B. 绳子拉力始终大于物体 A 所受的重力
C. 绳子对 A 物体的拉力逐渐增大
D. 绳子对物体 A 的拉力逐渐减小

21. 如图所示，将质量为 2m 的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为 m 的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为 d，杆上的 A 点与定滑轮等高，杆上的 B 点在 A 点下方距离为 d 处。现将环从 A 处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是
A. 环到达 B 处时，重物上升的高度 h=d2
B. 环到达 B 处时，环与重物的速度大小相等
C. 环从 A 到 B，环减少的机械能等于重物增加的机械能
D. 环能下降的最大高度为 43d

22. 如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其 v−t 图象如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的 x−t 图象如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是
A. 猴子的运动轨迹为直线
B. 猴子在 2 s 内做匀变速曲线运动
C. t=0 时猴子的速度大小为 8 m/s
D. 猴子在 2 s 内的加速度大小为 4 m/s2

23. 一质量为 m 的质点以速度 v0 匀速直线运动，在 t=0 时开始受到恒力 F 作用，速度大小先减小后增大，其最小值为 v=0.5v0，由此可判断
A. 质点受力 F 作用后一定做匀变速曲线运动
B. 质点受力 F 作用后可能做圆周运动
C. t=0 时恒力 F 与速度 v0 方向间的夹角为 60∘
D. t=3mv02F 时，质点速度最小

24. 如图所示，物块 A 和圆环 B 用绕过定滑轮的轻绳连接在一起，圆环 B 套在光滑的竖直固定杆上，开始时连接 B 的绳子处于水平。零时刻由静止释放 B，经时间 t，B 下降 h，此时，速度达到最大。不计滑轮摩擦和空气的阻力，则
A. t 时刻 B 的速度大于 A 的速度
B. t 时刻 B 受到的合力等于零
C. 0∼t 过程 A 的机械能增加量大于 B 的机械能减小量
D. 0∼t 过程 A 的重力势能增加量大于 B 的重力势能减小量

25. 一条河宽度为 d，河水流速为 v1，小船在静水中的速度为 v2，要使小船在渡河过程中所行路程 s 最短，则
A. 当 v1v2 时，s=v12+v22v2d
C. 当 v1>v2 时，s=v1v2dD. 当 v1>v2 时，s=v2v1d

26. 船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速随与河岸的距离的变化关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则
A. 船渡河的最短时间是 60 s
B. 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
C. 渡河全过程船做匀变速曲线运动
D. 船在航行中最大速度是 5 m/s

27. 如图所示，物体 A 和 B 的质量均为 M，由一根轻绳相连跨过定滑轮。现用力拉 B，使它沿水平面从图示位置向右作匀速直线运动，则此过程中，物体 A 的运动及受力情况是
A. 加速上升B. 匀速上升C. 拉力大于重力D. 拉力等于重力

28. 船在平静的湖水中匀速航行，船上有同学竖直向上抛出一个小球，对于小球的运动轨迹，下列说法正确的是
A. 船上的同学观察到的是抛物线B. 船上的同学观察到的是竖直线
C. 岸上的同学观察到的是竖直线D. 岸上的同学观察的是抛物线

29. 如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时渡河，河宽度为 L，河水流速为 u，划船速度均为 v，出发时两船相距 2L，甲、乙船头均与岸边成 60∘ 角，且乙船恰好能直达正对岸 A 点，则下列判断正确的是
A. 甲、乙两船到达对岸的时间相等B. 两船可能在未到达对岸前相遇
C. 甲船一定在 A 点左侧靠岸D. 甲船也在 A 点靠岸

三、多项选择题（共1小题；共4分）
30. 如图所示，汽车向右沿水平面作匀速直线运动，通过绳子提升重物 M。若不计绳子质量和绳子与滑轮间的摩擦，则在提升重物的过程中，下列有关判断正确的是
A. 重物加速上升B. 重物减速上升
C. 绳子张力不断减小D. 地面对汽车的支持力增大
答案
第一部分
1. D
【解析】以帆板为参照物时，帆船相对于帆板同时具有向正北的速度 v 与向正东的速度 v，故由平行四边形定则可知，帆船对于帆板的速度大小为 2v 方向为北偏东 45∘，D 正确。
2. C
3. B
【解析】小船渡河时间由垂直河岸方向的分运动决定，当船头垂直河岸，渡河时间最短，即为 t=dvc=2004 s=50 s，故ACD错误，B正确。
4. C
【解析】因为静水速垂直于河岸，则渡河时间 t=dv，水流速增大，渡河时间不变，而沿河岸方向的位移增大，则最终渡河的位移变大。所以C选项是正确的，ABD错误。
5. B
【解析】由题意可知，船相对水的速度为 v，其航线恰好垂直于河岸，当水流速度稍有减小，为保持航线不变，且准时到达对岸，则如图所示，可知减小 α 角，减小 v，故选项B正确，A、C、D错误。
6. A
【解析】将快艇的实际运动沿着快艇头指向和顺着水流方向正交分解，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关，只与快艇头指向方向的分运动有关，故快艇航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响：使快艇偏离对岸更远，即为登陆位置在 P 点的下游位置，对渡河时间无影响，故A正确，BCD错误。
7. D
【解析】合运动的速度可能比分运动的速度大，可能比分运动的速度小，可能与分运动的速度相等，故A错误；
两个直线运动的合运动不一定是直线运动，比如平抛运动，故B错误；
合运动的加速度可能比分运动的加速度大，可能小，可能相等，故C错误；
分运动与合运动具有等时性等，故D正确。
8. B
9. C
【解析】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，设两段绳子夹角为 θ，由几何关系可得：v2=v1sinθ，所以 v1＞v2，而 θ 逐渐变大，故 v2 逐渐变大，物体有向上的加速度，是加速运动；故C正确，ABD错误。
10. C
11. C
【解析】把人的速度 v 沿着沿绳子方向和垂直于绳子的方向分解，如图所示，船的速度等于人沿绳子方向的分速度 v1，其中 v1=vcsα，所以船的速度等于 vcsα，因此 C 选项正确。
​
12. C
【解析】某人以一定的速率使船头垂直河岸向对岸划去，即垂直于河岸方向上的速度不变，根据 t=dv静 知，水流速变化时，渡河的时间不变，水流速增大，则 x=v水t，在沿河岸方向上的位移增大，则合位移增大，故C正确，A、B、D错误。
13. B
【解析】当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，故：t=dvc=3003=100 s，故A错误，B正确；
船在沿河岸方向上做变速运动，在垂直于河岸方向上做匀速直线运动，两运动的合运动是曲线，故C错误；
因水流速度是变化的，当水流速度大于船在静水中的速度时，船渡河的合速度不可能垂直河岸时，则位移不可能是 300 m，故D错误。
14. B
【解析】船速的指向垂直于河岸航行时，即船头方向垂直河岸，
所用时间最短，故A错误，B正确；
水流的速度突然变大时，对垂直河岸的运动没有影响，
又船速是恒定的，所以渡河的时间是不变的，故C、D错误。
15. C
【解析】快艇在静水中做匀加速直线运动，在水流中做匀速直线运动，知合速度的方向与合加速度的方向不再同一条直线上，所以运动轨迹是曲线。故AB错误。
当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，则 d=12at2，a=0.5 m/s2，则 t=2da=2×1000.5 s=20 s。故C正确。
此时沿河岸方向上的位移 x=vt=3×20 m=60 m，则 s=602+1002>100 m。故D错误。
16. B
【解析】将小船的运动沿绳子收缩方向和垂直绳子方向进行正交分解，如图：
拉绳子的速度 v 等于船沿绳子收缩方向的分速度，由几何关系，得到：
v=v船csθ，
在小船靠岸的过程中，由于拉绳的速度 v 保持不变，θ 也不断变大，故 v船 不断变大，故B正确，ACD错误。
17. C
【解析】由于水平方向受到空气阻力，不是平抛运动，故A错误；
竖直方向为自由落体运动，由 h=12gt2，得到 t=2hg，因水平方向不是匀速直线运动，因此从被击出到落入 A 穴所用时间不能为 Lv0，故B错误；
由于球竖直地落入 A 穴，故水平方向为末速度为零的匀减速直线运动，根据运动学公式，有 L=v0t−12at2，0=v0−at，
解得 v0=2L2hg=L2gh，故C正确；
水平方向分运动为末速度为零的匀减速直线运动，由运动学公式 L=v0t−12at2，0=v0−at，由牛顿第二定律：F=ma，
由上述各式可解得 F=mgLh，故D错误。
第二部分
18. B， D
19. B， C
【解析】将水滴的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向随风一起飘动，竖直方向同时向下落；
由于水平方向的分运动对竖直分运动无影响，故落地时间与水平分速度无关，故B正确，A错误；
两分运动的速度合成可得到合速度，故风速越大，落地时合速度越大，故C正确，D错误。
20. B， D
【解析】设物体水平方向运动速度为 v，则物体 B 沿绳方向速度为 vcsα，其中 α 在变化，因此物体 A 不做匀速直线运动，故A错误；
由于随物块 B 滑动，α 在减小，因此 vcsα 增加，即物块A在做加速运动，绳子拉力始终大于物体 A 所受的重力，故B正确；
物块 B 做匀速运动，受力平衡，所以绳子拉力水平分量等于 F，绳子拉力为 F拉=Fcsα，所以绳子对 A 物体的拉力逐渐减小，故C错误，D正确。
21. C， D
【解析】根据几何关系有，环从 A 下滑至 B 点时，重物上升的高度 h=2d−d，故A错误；
对 B 的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有：vcs45∘=v重物，所以故B错误；
环下滑过程中无摩擦力对系统做功，故系统机械能守恒，即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能，故C正确；
环下滑到最大高度为 h 时环和重物的速度均为 0，此时重物上升的最大高度为 h2+d2−d，根据机械能守恒有 mgh=2mgh2+d2−d 解得：h=43d，故D正确。
22. B， D
【解析】猴子在竖直方向做初速度为 8 m/s 、加速度为 4 m/s2 的匀减速直线运动，水平方向做速度为 4 m/s 的匀速直线运动，其合运动为曲线运动，故猴子在 2 s 内做匀变速曲线运动，选项B正确，A错误；
t=0 时猴子的速度大小为 v0=v0x2+v0y2=82+42 m/s=45 m/s，选项C错误；
猴子在 2 s 内的加速度大小为 4 m/s2，选项D正确。
23. A， D
【解析】在 t=0 时开始受到恒力 F 作用，加速度不变，做匀变速运动，若做匀变速直线运动，则最小速度可以为零，所以质点受力 F 作用后一定做匀变速曲线运动，故A错误；
物体在恒力作用下不可能做圆周运动，故B错误；
设恒力与初速度之间的夹角是 θ，最小速度为：v1=v0sinθ=0.5v0，
可知初速度与恒力的夹角为钝角，所以是 150∘，故C错误；
质点速度最小时，即在沿恒力方向上有：v0cs30∘=Fm⋅t，解得：t=3mv02F，故D正确。
24. A， B
【解析】t 时刻 B 的速度可以分解为沿绳子方向的分速度与垂直于绳子方向的分速度，其中沿绳子方向的分速度与 A 的速度大小相等，由图可知 t 时刻 B 的速度大于 A 的速度。故A正确。当 B 刚释放的瞬间，绳子的拉力方向与杆子垂直，B 所受的合力等于 mg，B 向下先做加速运动；当绳子在竖直方向上的分力等于 B 的重力时，B 的速度最大，加速度等于 0，所以 B 受到的合力等于 0。故B正确。0∼t 过程 A 与 B 组成的系统的机械能守恒，所以 A 的机械能增加量等于 B 的机械能减小量。故C错误。0∼t 过程 A 与 B 组成的系统的机械能守恒，B 减少的重力势能转化为 A 的重力势能和 A 、 B 的动能，所以 0∼t 过程 A 的重力势能增加量小于 B 的重力势能减小量。故D错误。故选：AB。
25. A， C
【解析】当静水速大于水流速，即 v1当静水速小于水流速，即 v1>v2 时，合速度方向不可能垂直于河岸，即不可能垂直渡河，当合速度的方向与静水速的方向垂直时，渡河位移最短。
设此时合速度的方向与河岸的夹角为 θ，有：sinθ=v2v1；
则渡河的最小位移为：x=dsinθ=s=v1v2d，故D错误，C正确。
26. B， D
【解析】当静水速度与河岸垂直时，渡河时间最短，t=dvc=3003 s=100 s。故A错误，B正确。
船在沿河岸方向上做变速运动，在垂直于河岸方向上做匀速直线运动，两运动的合运动是曲线。故C错误。
当水流速最大时，船的速度最大，vm=32+42 m/s=5 m/s。故D正确。
27. A， C
【解析】设绳子与水平方向的夹角为 α，将 B 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 A 的速度，
则有 vA=vBcsα。B 向右做匀速直线运动，则 α 减小，则 A 的速度增大，A 做加速运动。故A正确，B错误；
A 向上做加速运动，加速度向上，超重，拉力 F=mg+ma>mg。故C正确，D错误。
28. B， D
【解析】以小船为参考系，由于惯性，小球水平方向和小船相对静止，竖直方向上做竖直上抛运动，故轨迹为一条竖直的直线，故A错误，B正确；
以河岸为参考系，小球参加了两个分运动，竖直方向上的上抛运动，水平方向上的随着船一起的匀速直线运动，实际运动是这两个分运动的合运动，是斜抛运动，故轨迹是抛物线，故C错误，D正确。
29. A， C
【解析】乙船恰好能直达正对岸的 A 点，根据速度合成与分解，知 v=2u。将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，在垂直于河岸方向上的分速度相等，知甲乙两船到达对岸的时间相等。渡河的时间 t=Lvsin60∘。故A正确。
甲船沿河岸方向上的位移 x=(vcs60∘+u)t=33L<2L。知甲船在 A 点左侧靠岸，不可能在未到对岸前相遇。故C正确，BD错误。
第三部分
30. A， C， D
【解析】设绳子与水平方向的夹角为 α，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 M 的速度，根据平行四边形定则得，vM=vcsα，车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为 α 减小，所以 M 的速度增大，M 做加速上升运动，且拉力大于重物的重力，故A正确，B错误；
车速一定，重物速度随着角度的减小，速度逐渐加快，重物在做加速上升，角度越来越小，由 vM=vcsα，可知，在相等的时间内，速度的增加变小，则加速度也越来越小，绳子张力等于 Mg+Ma，a 为加速度，加速度减小，重力不变张力减小，张力减小，而且 α 角度减小，汽车受绳子垂直方向的分力减小，所以支持力增加；故ACD正确，B错误。