2.1运动的合成与分解 课时练习（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册
2.1运动的合成与分解 课时练习（解析版）
1．我国双人花样滑冰运动员获得2018年索契冬奥会亚军。如图所示，从M到N是女运动员入场时的某段运动轨迹。运动员在轨迹上的四个点a、b、c、d的速度方向标注正确的是（　　）
A．位置a B．位置b C．位置c D．位置d
2．质量为m的翼装飞行爱好者乘飞机到达空中某处后，以速度水平跳出，由于风力的影响，经时间t，爱好者下落至跳出点的正下方时，其速度大小仍为，但方向与初速度相反，其运动轨迹如图所示，重力加速度为g，在此段时间t内（　　）
A．风力一定沿水平方向
B．风力可能沿竖直方向
C．飞行爱好者下落的高度为
D．飞行爱好者在t时间内，速度变化的大小是2
3．如图所示，一质点沿曲线运动，为轨迹上的一点。该质点在点所受合力方向可能是沿图中（　　）
A．的方向 B．的方向 C．的方向 D．的方向
4．如图所示，套在竖直固定的细杆上的环A由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连，环A从P点由静止释放，此时轻绳与竖直杆间的夹角为。环A沿杆上升经过Q点时A与定滑轮的连线处于水平方向，A的速度为（不等于零），不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（　　）
A．当A经过Q点时，B的速度等于
B．当A经过Q点时，B的速度为零
C．当A经过Q点时，B的速度到达最大值
D．当A从P点运动至Q点的过程中，B的速度先减小后增大
5．下列说法正确的是（　　）
A．物体在恒力作用下一定做直线运动
B．物体在变力作用下一定做曲线运动
C．两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动
D．一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动可能是直线运动
6．某趣味物理实验中，在光滑水平桌面上从桌子的一个角A向角B发射一个乒乓球，要求参赛者在角B附近用细管吹气，将乒乓球吹进角C处的圆圈中。甲、乙、丙、丁四位参赛者吹气方向如图中的箭头所示，则最有可能成功的参赛者是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
7．如图所示，一个小铁球在水平桌面上做直线运动，若在小铁球运动路线的旁边放一块磁铁，则小铁球运动的轨迹可能是（　　）
A． B． C． D．
8．下列说法正确的是（　　）
A．曲线运动的速度大小可以不变，但速度方向一定改变
B．曲线运动的速度方向可以不变，但速度大小一定改变
C．曲线运动的物体的加速度方向就是物体的运动方向
D．曲线运动的物体在某点的加速度方向即为该点的切线方向
9．坐标系xOy位于水平面内，物体从坐标原点出发，其x方向位移随时间的变化规律和y方向加速度随时间的变化规律如下图甲，乙所示，已知初速度沿x轴正方向。关于该物体的运动，下列说法正确的是（　　）
A．物体的运动轨迹是直线
B．物体的加速度方向始终与速度方向垂直
C．经过时间t物体的速度大小为
D．经过时间t物体的位移大小为
10．质量为2kg的质点在xOy平面内做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．质点的初速度为5m/s B．质点所受的合外力为10N
C．2s末质点速度大小为6m/s D．2s内质点的位移大小为8m
11．如图所示，飞机在空中匀速爬坡斜向上飞，速度大小，与水平方向成角。以下说法不正确（错误）的是（　　）
A．水平分速是 B．竖直分速是50m/s
C．水平分运动是匀速直线运动 D．竖直方向分运动是竖直上抛运动
12．如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳拉动物块A。要使A匀速向上运动，在物块A到达滑轮之前，下列说法正确的是（　　）
A．汽车做加速运动 B．A将处于超重状态
C．A将处于失重状态 D．汽车做减速运动
13．关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　）
A．曲线运动一定是变速运动 B．曲线运动的加速度可以一直为零
C．在平衡力作用下，物体可以做曲线运动 D．在恒力作用下，物体可以做曲线运动
14．质量为m的物体受到一组共点恒力作用而处于匀速直线运动状态，当撤去某个恒力F1时，有关物体的运动，下列说法正确的是（　　）
A．物体可能做匀加速直线运动
B．物体可能做匀减速直线运动
C．物体一定做匀变速曲线运动
D．物体可能做变加速曲线运动
15．随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐，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。由于受到与v0方向相反的恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴。则（　　）
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
C．球被击出后受到的水平风力的大小为
D．球被击出时的初速度大小为L
16．某个质量为m的物体在从静止开始下落的过程中，除了重力之外还受到水平方向的大小、方向都不变的力F=mg的作用．
（1）这个物体在沿什么样的轨迹运动？求它在时刻t的速度大小．
（2）建立适当的坐标系，写出这个坐标系中代表物体运动轨迹的x、y之间的关系式．
17．飞机在航行时，它的航线方向要严格地从东向西，飞机的速度是160km/h，风从南面吹来，风的速度为80km/h。
（1）飞机应朝着哪个方向飞行？
（2）飞机此时的速度大小是多少？
（3）如果所测地区长达km，飞机飞过所测地区所需时间是多少？
参考答案
1．C
【详解】
做曲线运动物体，其某点速度方向为曲线上该点的切线方向。据此可知位置c标注正确。
故选C。
2．D
【详解】
AB．在风力作用下，飞行爱好者做曲线运动，风力在水平方向提供与初速度方向相反的力，使飞行爱好者在水平方向先减速在反向加速；因物体竖直方向有位移但是最后竖直方向的速度为零，说明竖直方向先加速后减速，因此风力对飞行爱好者还有向上的分作用力，故AB错误；
C．假设物体在竖直方向做自由落体运动，t时间内下落的高度为， 物体在下落h高度后竖直方向速度为零，故竖直方向不可能做自由落体运动，所以不能把飞行者看成自由落体，自然下落高度不是上述所求的值，故C错误；
D．取物体开始时的速度方向为正方向，速度变化量为：
D正确。
故选D。
3．D
【详解】
物体做曲线运动，则所受的合力的方向指向轨迹的凹向，即可能是图中的Pd的方向。
故选D。
4．B
【详解】
ABC．对于A，它的速度如图中标出的，这个速度为A的合速度，把它分解在沿着绳的方向和垂直绳的方向分别为和
其中的速度等于B的速度（同一根绳子，速度大小相等），则在P点时B的速度为
当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，，所以B的速度
故B正确，AC错误；
D．环A从P静止释放，B从静止开始运动，由分析可知A到达Q点时，B的速度等于零，说明当A从P至Q的过程中，B的速度先增大后减小，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】
A．物体在恒力作用下可以做曲线运动，如平抛运动，故A错误；
B．若力的方向保持不变，只有大小改变，且力与运动方向在同一直线上，则物体可以做直线运动，如弹簧振子的振动，故B错误；
C．物体做曲线运动的条件：加速度与速度不共线，若两个匀变速直线运动的合速度与合加速度共线，则合运动是直线运动，故C错误；
D．一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动可能是直线运动，如竖直上抛运动，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】
乒乓球从A运动到B，速度方向是A→B，现在要使得乒乓球从A运动到C，即合运动为A→C，乒乓球原方向的运动和人吹气方向的运动是分运动，要符合平行四边形定则，由作图可以看出丙最有可能成功，乙在B点吹气的时候，只有当乒乓球到B点时才开始偏向，所以到不了C点。
故选C。
7．D
【详解】
根据小铁球的速度方向和受力方向可知，其运动的轨迹，ABC错误，D正确。
故选D
8．A
【详解】
AB．曲线运动的速度大小可以不变，但速度方向一定改变，选项A正确，B错误；
C．曲线运动的物体的速度方向就是物体的运动方向，选项C错误；
D．曲线运动的物体在某点的速度方向即为该点的切线方向，选项D错误。
故选A。
9．D
【详解】
A．由图像可知，物体在x方向做速度为的匀速直线运动，y方向做初速度为0的匀加速直线运动，加速度大小恒为a0，加速度与速度方向不共线，物体应该做曲线运动，选项A错误；
B．y方向做初速度为0的匀加速直线运动，速度随时间增大，则合速度与加速度方向夹角逐渐减小，选项B错误；
C．经过时间，有
则合速度
选项C错误：
D．经过时间，有
总位移为
选项D正确。
故选D。
10．A
【详解】
AB．由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为1.5m/s2，受力
由y方向的位移图象可知质点在y方向做匀速直线运动，速度大小为
受力
因此质点的初速度为5m/s，受到的合外力为3N，故A正确，B错误；
C．2s末质点的速度应该为
故C错误；
D．2s内
合位移
故D错误。
故选A。
【归纳总结】
（1）两个分运动在同一直线上，合成时同向相加，反向相减。
（2）两个直线分运动互成角度，合成时符合下表规律。
两个直线运动的性质 合运动的性质 说明
两个都是匀速直线运动 一定是匀速直线运动 用平行四边形定则将速度合成，如“小船过河”问题
两个初速度均为零的匀加速直线运动 一定是匀加速直线运动 合初速度为零
一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动 一定是匀变速曲线运动 如平抛运动
两个匀变速直线运动 匀变速直线运动或匀变速曲线运动 当合加速度与合初速度共线时，合运动为匀变速直线运动；当合加速度与合初速度互成角度时，合运动为匀变速曲线运动
11．D
【详解】
AB．水平方向的分速度为
竖直方向分速度为
故AB正确；
CD．由飞机在空中匀速爬坡斜向上飞，可知飞机水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动也为匀速直线运动，故C正确，D错误。
本题选错误项，故选D。
12．D
【详解】
AD．对汽车的速度v沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解，如图所示有
物块上升的速度大小等于v2，物块A匀速向上运动，汽车向右运动时，θ角变小，所以v减小，即汽车减速向右运动，故A错误D正确；
BC．物体A匀速向上运动，处于平衡状态，不失重也不超重，故BC错误。
故选D。
13．AD
【详解】
A．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；
B．由于曲线运动的速度方向一定是改变的，则曲线运动的加速度一定不为0，故B错误；
C．如果物体受力平衡，只能是处于匀速直线运动或者是静止，不可能做曲线运动，故以C错误；
D．物体做曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，如平抛运动，故D正确。
故选AD。
14．AB
【详解】
物体原来处于匀速直线运动状态，合力为零，撤去某个恒力F1时，物体所受的合力恒定不变，根据牛顿第二定律得知物体的加速度不变，物体做匀变速直线或曲线运动；
A．若恒力F1与速度方向相反，则合力与速度同向，物体匀加速直线运动，故A正确；
B．若恒力F1与速度方向相同，则合力与速度反向，物体匀减速直线运动，故B正确；
C．只有当恒力F1与速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，故C错误；
D．由上分析可知，物体不可能做变加速曲线运动。故D错误。
故选AB。
15．BD
【详解】
A．小球击出后，受重力和风力作用，不是平抛运动。故A错误；
B．小球在竖直方向上做自由落体运动，根据得
故B正确；
D．在水平方向上做匀减速直线运动，根据
解得
故D正确；
C．根据速度时间得水平方向匀减速直线运动的加速度大小为
根据牛顿第二定律得风力为
故C错误。
故选BD。
16．（1）2gt；（2）
【解析】
试题分析：（1）水平方向受到向右的恒力，竖直方向受到向下的重力，则合力为：；
因物体从静止开始下落，则物体沿着与竖直方向成的方向做匀加速直线运动；
根据速度公式有：，方向与y轴夹角60°
（3）以物体下落点为坐标原点，水平向右的方向为x轴，竖直向下的方向为y轴
由，得：；
考点：考查了力的合成，运动的合成与分解
【名师点睛】考查力的合成法则，掌握运动学公式，注意运动的合成规律
17．（1）西偏南；（2）；（3）
【详解】
（1）飞机的合速度沿东西方向，设飞机的速度与东西方向的夹角为，则有
解得
则
则飞机应朝着西偏南 的方向飞行。
（2）飞机此时的速度为
（3）如果所测地区长达km，飞机飞过所测地区所需时间是