高中物理人教版 (2019)必修 第二册2 运动的合成与分解复习练习题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册2 运动的合成与分解复习练习题，共7页。
第五章　2A组·水平过关1．关于合运动与分运动，下列说法正确的是(　　)A．合运动的速度等于两个分运动的速度之和B．合运动的时间一定等于分运动的时间C．两个直线运动的合运动一定是直线运动D．合运动的速度方向一定与其中某一分速度方向相同【答案】B　【解析】根据平行四边形定则可知，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；合运动与分运动具有等时性，故B正确；两个直线运动的合运动不一定是直线运动，故C错误；合运动的速度方向可以与某一分运动的速度方向相同，也可能不同，故D错误．2．跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员从直升机由静止跳下后，在下落过程中不免会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是(　　)A．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B．风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C．运动员下落时间与风力有关D．运动员着地速度与风力无关【答案】B　【解析】运动员同时参与了两个分运动，竖直方向向下落和水平方向被风吹动，两个分运动同时发生，相互独立；因而，水平风速越大，落地的合速度越大，会对运动员造成伤害；但风力越大，运动员下落时间不变，A错误；风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害，B正确；运动员着地速度与风力有关，C、D错误．3．(2022长沙月考)汽艇船头垂直河岸从码头出发向对岸匀速航行，汽艇在静水中的航行速度是v1＝18 km/h，河宽d＝500 m，河中任意位置的水流速度v2＝3.6 km/h.下列说法正确的是(　　)A．汽艇的航行速度是6 m/sB．汽艇从码头到达对岸的时间为100 sC．汽艇在距离出发点下游的600 m处登陆D．汽艇实际航行方向与河岸夹角的正切值tan θ＝0.2【答案】B　【解析】汽艇在向对岸航行的过程中参与两个方向的运动，一是垂直河岸的运动，速度大小是v1＝5 m/s，二是沿河岸向下游的运动，速度大小是v2＝1 m/s，汽艇的合速度大小是v＝＝ m/s，合速度的方向与河岸的夹角tan θ＝＝5，汽艇过河的时间t＝＝100 s．汽艇沿河岸向下游运动的距离x＝v2t＝100 m，B正确，A、C、D错误．4．如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v－t图像如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的x－t图像如图丙所示．若以地面为参考系，下列说法中正确的是(　　)　　A．猴子在2 s内做匀变速直线运动B．t＝2 s时猴子的速度大小为4 m/sC．t＝2 s时猴子的加速度大小为2.5 m/s2D．t＝0时猴子的速度大小为8 m/s【答案】B　【解析】由图乙可知，猴子在竖直方向做匀加速直线运动，加速度竖直向上，由丙图可知，同时猴子在水平方向做匀速直线运动，由运动的合成可知，猴子在2 s内做匀变速曲线运动，A错误；由v－t图像的斜率表示加速度、x－t图像的斜率表示速度可知， t＝2 s时猴子的水平方向速度大小为vx＝＝ m/s＝4 m/s，竖直方向的加速度为ay＝＝ m/s2＝4 m/s2，t＝2 s时竖直方向的速度大小为vy＝ayt＝4×2 m/s＝8 m/s，由速度合成定则可得t＝2 s时猴子的速度大小为v2＝＝ m/s＝4 m/s，B正确，C错误；t＝0时猴子水平方向的速度大小为4 m/s，竖直方向的速度是零，所以t＝0时猴子的速度大小为4 m/s，D错误．5．如图所示，汽车在岸上用轻绳拉船，若汽车行进速度为v，拉船的绳与水平方向夹角为，则船速度为(　　)A．v B．vC．v D．v【答案】C　【解析】将小船的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示，平行绳子的分速度等于拉绳子的速度，可得v＝v′cos θ，代入数据，得v′＝＝v，故C正确，A、B、D错误．6．一快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边100 m远的一浮标处，已知快艇在静水中的速度vx图像和水流的速度vy图像分别如图甲、乙所示，则下列说法中正确的是(　　)A．快艇的运动轨迹为直线B．船头如果垂直于河岸，则快艇应从上游60 m处出发C．最短到达浮标处时间为10 sD．快艇的船头方向应该斜向上游【答案】B　【解析】两个分运动一个做匀加速直线运动，一个做匀速直线运动，合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上，合运动为曲线运动，故A错误；船速垂直于河岸时，时间最短，在垂直于河岸方向上的加速度为a＝0.5 m/s2，由d＝at2得t＝20 s．在沿河岸方向上的位移为x＝v2t＝3×20 m＝60 m．故B正确，C、D错误．7．如图所示，水平面上的小车向左运动，系在车后缘的轻绳绕过定滑轮，拉着质量为m的物体上升．若小车以v1的速度匀速直线运动，当车后的绳与水平方向的夹角为θ时，物体的速度为v2，绳对物体的拉力为T，则下列关系式正确的是(　　)A．v2＝v1 B．v2＝C．T＝mg D．T＞mg【答案】D　【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，由几何关系可得v2＝v1cos θ，因v1不变，而当θ逐渐变小，故v2逐渐变大，物体有向上的加速度，当加速上升时，处于超重状态，T >mg，故D正确．8．如图所示，长为L的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动，另一端靠在以水平速度v匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上，当直杆与竖直方向夹角为θ时，直杆端点A的线速度为(　　)A． B．vsin θC． D．vcos θ【答案】C　【解析】如图将A点的速度分解，根据运动的合成与分解可知，接触点A的实际运动、即合运动为在A点垂直于杆的方向的运动，该运动由水平向左的分运动和竖直向下的分运动组成，所以vA＝为A点做圆周运动的线速度．故选C．9．光滑水平面上有一质量为2 kg的滑块以5 m/s的速度向东运动，当受到一个向南大小为8 N的力以后，则(　　)A．物块改向东南方向做直线运动B．1 s以后物块的位移为 mC．经过很长时间物块的运动方向就会向南D．2 s后物块的运动方向为南偏东37°【答案】B　【解析】物体在向东的方向做匀速直线运动，向南做匀加速直线运动，合运动为曲线运动，A错误；向南的加速度为a＝＝ m/s2＝4 m/s2,1 s以后向东的位移x1＝v0t＝5 m，向南的位移x2＝at2＝×4×12 m＝2 m，则总位移x＝＝ m，B正确；无论经过多长时间，物体沿正东方向总有分速度，即物块的运动方向不可能向南，C错误；2 s后物块沿向南方向的分速度v2＝at2＝8 m/s2，则tan θ＝＝，则运动方向为南偏东的角度θ≠37°，D错误．B组·能力提升10．(多选)(2022年开远月考)在某条宽度为300 m的河道中，河水的流速与离河岸的距离的关系如图甲所示，若船在静水中速度与时间的关系如图乙所示，渡河时保持船头始终与河岸垂直，则(　　)　　　A．船在河水中航行的轨迹是一条直线B．船渡河所用时间为100 sC．船在前半程和后半程做匀变速运动D．船在行驶过程中，速度大小先增大后减小【答案】BCD　【解析】由于水流的速度随离河岸的距离变化而变化，船在沿河岸方向上与河水一起做变速运动，因此船在渡河时加速度的方向与合速度方向不在同一条直线上，其轨迹为曲线，A错误；因船在渡河时，船头始终与河岸垂直，所以t＝＝ s＝100 s，B正确；由图甲中图线斜率可知，船在前半程和后半程的加速度分别不变，因此船在前半程和后半程均做匀变速运动，C正确；根据运动的合成v＝，船在渡河过程中的速度大小先增大后减小，D正确．11．(2022年江苏百校联考)无人机在空中拍摄运动会入场式表演．无人机起飞上升并向前追踪拍摄，飞行过程的水平方向速度vx和竖直向上的速度vy与飞行时间t的关系图线如图所示．下列说法正确的是(　　) A．无人机在0～t1内沿直线飞行B．无人机在 t1～t2内沿直线飞行C．无人机在t1时刻上升至最高点D．无人机在0～t1内处于失重状态【答案】A　【解析】由题图可知，t＝0时的初速度为0,0～t1时间内水平方向和竖直方向加速度恒定，即合加速度恒定，做匀加速运动，初速度为0的匀加速运动一定是直线运动，A正确；0～t1时间内沿直线飞行，t1时刻速度方向与合加速度方向一致，t1时刻之后，水平方向加速度变为0，合加速度方向为竖直方向，与此时速度方向不共线，所以做曲线运动，B错误； t1时刻之后，竖直速度依然向上，还在上升，直到t2时刻，竖直速度减为0，到达最高点，C错误；0～t1时间内竖直方向的加速度向上，超重状态，D错误．12．有一小船正在渡河，如图所示，在离对岸30 m时，其下游40 m处有一危险水域．假若水流速度为5 m/s，为了使小船在危险水域之前到达对岸，那么，小船从现在起相对于静水的最小速度应是多大？【答案】3 m/s　【解析】当小船到达危险水域前，恰好到达对岸，其合速度方向沿AC方向，合位移方向与河岸的夹角为α，小船相对于静水的速度为v1，水流速度v2＝5 m/s，如图所示．此时小船平行河岸方向位移x＝40 m，垂直河岸方向位移y＝30 m，则小船相距对岸的位移s＝50 m，sin α＝.为使船速最小，应使v1与v垂直，则v1＝v2sin α＝5× m/s＝3 m/s.