2.1运动的合成与分解 同步作业（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 同步作业（解析版）
1．自行车场地赛中，运动员骑自行车绕圆形赛道运动一周，下列说法正确的是（　　）
A．运动员的速度可能保持不变
B．运动员的平均速度一定不为0
C．运动员的加速度可能为0
D．运动员的加速度与速度不在同一条直线上
2．做曲线运动的质点，所受合外力方向和速度方向的关系，正确的是（　　）
A．一定相同 B．可能相反 C．可能垂直 D．一定垂直
3．质量为m的物体从某一高度由静止开始下落，除了重力之外还受到水平方向大小、方向都不变的力F的作用，下列说法正确的是（　　）
A．物体的运动轨迹是曲线
B．物体落地时速度方向与水平方向夹角的正切值等于
C．若物体运动到某一位置（落地前）撤去力F，此后物体运动轨迹是直线
D．若在物体运动过程中增大水平力F，则物体从开始运动到落地的时间增大
4．下列说法正确的是（ ）
A．若物体受恒力作用，物体一定做直线运动
B．若物体所受合外力的方向跟速度方向不在同一条直线上，物体一定做曲线运动
C．若物体所受合外力不为零，则一定做曲线运动
D．若物体做曲线运动，则所受的合外力一定是变化的
5．下列关于曲线运动的说法中正确的是（　　）
A．速度大小一定改变
B．速度方向一定改变
C．加速度大小一定改变
D．加速度方向一定改变
6．关于运动的合成与分解，下列说法正确的是（　　）
A．合运动的位移是分运动位移的矢量和
B．合运动的速度一定会比其中任何一个分速度大
C．合运动的时间与分运动的时间可以不相等
D．若合运动是曲线运动，则分运动中至少有一个是曲线运动
7．如图所示，小船从码头出发，沿垂直河岸的方向划船，若已知河宽为，划船的速度恒定。河水的流速与到河岸的最短距离成正比，即。其中为常量，要使小船能够到达距码头正对岸为已知距离的码头，则下列说法正确的是（　　）
A．由于河中各处水速不同，因此不能求出渡河的时间
B．由于河中各处水速不同，因此不能求出小船在某一位置的速度大小
C．由于河中各处水速不同，因此小船不能到达码头
D．由于河中各处水速不同，因此小船渡河时应做曲线运动
8．一物体在多个恒力作用下做匀速直线运动。某时刻一个力大小不变，方向旋转180°，则此后物体（　　）
A．一定做匀变速运动 B．一定做变加速运动
C．一定做曲线运动 D．一定做直线运动
9．一条船要在最短时间内渡过宽为100 m的河，已知河水的流速与船离河岸的距离x变化的关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间t的关系如图乙所示，则以下判断中正确的是（　　）
A．船渡河的最短时间是25 s B．船运动的轨迹可能是直线
C．船在河水中的加速度大小为0.4 m/s2 D．船在河水中的最大速度是5 m/s
10．新冠疫情居家期间，某人为锻炼身体设计了如图所示的装置，在水平地面上竖直固定直杆A和B．将重物套在杆A上，在杆B的顶端固定一轻滑轮，绳子的一端连接重物，跨过定滑轮后另一端系在腰上。开始时，重物在水平地面上，人以恒定的速度v0向左运动，当绳子与杆A的夹角时重物的速度为v，加速度为a，规定向上为重物速度、加速度正方向。下列说法正确的是（　　）
A． B．
C． D．
11．物体做曲线运动，在运动过程中，一定变化的物理量是（　　）
A．速率 B．加速度 C．速度 D．合外力
12．如图所示，光滑水平杆OC固定，AB杆以恒定角速度绕A点在竖直平面内顺时针转动，并带动套在光滑水平杆OC上的小环运动，OA距离为h。从AB杆在竖直位置开始计时，则（　　）
A．t时刻，小环的速度大小为
B．t时刻，小环的速度大小为
C．小环的加速度将逐渐减小
D．小环的加速度将逐渐增大
13．关于质点的曲线运动，下列说法中正确的是（　　）
A．曲线运动肯定是一种变速运动
B．变速运动必定是曲线运动
C．曲线运动必须是速率变化的运动
D．曲线运动可以是加速度不变的运动
14．如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从点A运动到点B，这时突然使它所受的力反向，但大小不变，即由F变为－F。在此力的作用下，物体以后的运动情况，下列说法中正确的是（　　）
A．物体不可能沿曲线Ba运动 B．物体不可能沿直线Bb运动
C．物体不可能沿曲线Bc运动 D．物体不可能沿原曲线BA返回
15．已知甲、乙两船在静水中速度分别是v1、v2，它们要从同一河岸同一点出发到达对岸，其中甲船要以最短时间渡河，乙船要以最短位移渡河，结果是两船到达对岸同一点，那么两船所用时间t1、t2的比值是______
参考答案
1．D
【详解】
A．运动员沿圆周运动，则速度的方向不断变化，即速度不断变化，选项A错误；
B．运动员运动一周的位移为0，则其平均速度一定为0，选项B错误；
C．运动员的速度不断变化，则加速度不可能为0，选项C错误；
D．运动员做曲线运动，则其加速度与速度不在同一条直线上，选项D正确。
故选D。
2．C
【详解】
AB．做曲线运动的物体，合外力方向与速度方向不在同一条直线上，不可能方向相同或方向相反，AB错误；
CD．做曲线运动的物体，合外力方向与速度方向不在同一条直线上，二者可能垂直，也可能不垂直， D错误C正确。
故选C。
3．B
【详解】
A．物体由静止开始下落，受到的重力mg与水平力F都是恒力，则物体的运动轨迹是直线，选项A错误；
B．物体沿合力方向做直线运动，则物体落地时速度方向与水平方向夹角的正切值等于，选项B正确；
C．若物体运动到某一位置（落地前）撤去力F，此后因为速度方向与合力（重力）的方向不共线，则物体运动轨迹是曲线，选项C错误；
D．物体的运动时间由竖直方向的运动决定，若在物体运动过程中增大水平力F，则物体在竖直方向的运动不变，则物体从开始运动到落地的时间不变，选项D错误。
故选B。
4．B
【详解】
A．平抛运动受重力，为恒力，但平抛运动为曲线运动，故A错误；
B．如果物体所受合力跟速度的方向不在同一条直线上，物体一定做曲线运动，故B正确。
C．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力不为零如果合外力与速度在同一直线上时，物体做直线运动；故C错误；
D．若物体做曲线运动，则所受的合外力一定不为零且与速度不共线，但不一定是变化的，如平抛运动；故D错误；
故选B。
5．B
【详解】
AB．物体做曲线运动时的速度方向沿轨迹的切线方向，所以物体速度的方向不断变化，但是速度的大小可以不变，例如匀速圆周运动，故A错误，B正确；
CD．物体做曲线运动时加速度的大小及方向均可以不改变，例如平抛运动，故CD错误。
故选B。
6．A
【详解】
A. 位移是矢量，合运动的位移是分运动位移的矢量和，故A正确；
B. 速度也是矢量，满足平行四边形定则，根据平行四边形的特点，合速度可以比分速度小，故B错误；
C. 根据合运动与分运动的等时性，合运动的时间与分运动的时间相等，故C错误；
D. 两个直线运动的合运动也可以是曲线运动，例如：互成直角的匀速直线运动与匀加速直线运动合成时，合运动是曲线运动，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】
A．沿垂直河岸的方向划船，若已知河宽为，划船的速度恒定，则渡河的时间
可以求得，A错误；
B．小船在某一位置的速度大小
因为
只要知道小船的位置就可知道，即就可以求出小船在某一位置的速度大小，B错误；
C．河中各处水速不同，只要调整好航向，小船就能到达码头，C错误；
D．小船在垂直河岸方向上做匀速直线运动，在沿河岸方向上做变速运动，合加速度的方向与合速度方向不在同一条直线上，做曲线运动，D正确。
故选D。
8．A
【详解】
物体在多个恒力作用下做匀速直线运动，受力平衡，由平衡条件可知，物体受力当中的任一个力撤去，其它力的合力与这个力大小相等，方向相反，所以某时刻一个力大小不变，方向旋转180°时，物体受力的合力大小是这个力的2倍大小，方向与这个力旋转180°后的方向相同。如果物体原运动方向与旋转后的力方向相同，则物体匀加速直线运动；方向相反，做匀减速直线运动；如果物体原运动方向与旋转后的力方向成某一角度，物体将做曲线运动。由此可知，无论物体原运动方向是怎样的，物体受合力大小不变，加速度大小不变，物体一定做匀变速运动，A正确，BCD错误。
故选A。
9．C
【详解】
A．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直时渡河时间最短，即
故A错误；
B．由于水流速度变化，所以合速度变化，船头始终与河岸垂直时，运动的轨迹不可能是直线，故B错误；
C．船在最短时间内渡河，则船运动到河的中央时所用时间为10 s，水的流速在x＝0到x＝50 m之间均匀增加，则
同理x＝50 m到x＝100 m之间
则船在河水中的加速度大小为0.4 m/s2，故C正确；
D．船在河水中的最大速度为
故D错误。
故选C。
10．C
【详解】
AB．重物沿杆A向上运动，沿绳子方向的分速度等于v0，即
所以
当时
故AB错误；
CD．重物沿杆A向上运动，绳子与杆A的夹角θ增大，由
可知重物运动的速度增大，所以重物做加速运动，，故C正确，D错误。
故选C。
11．C
【详解】
AC．做曲线运动的物体，速度的方向一定改变，即速度一定改变，但有可能只改变速度方向，不改变速度大小，也就是速率不变，A错误，C正确；
BD．无论是恒力还是变力，只要力的方向与速度方向不在一条直线上，就做曲线运动，因此合外力可能是恒立也可能是变力，因此加速度可能变化也可能不变，BD错误。
故选C。
12．BD
【详解】
AB．经过时间t，角OAB为ωt，则AM的长度为，则AB杆上M点绕A点的线速度
将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解，垂直于AB杆上分速度等于M点绕A点的线速度v，则小环M的速度
故A错误，B正确；
CD．因cosωt随t减小，并且变化越来越快；故说明速度增大的越来越快；故加速度逐渐增大，故C错误，D正确。
故选BD。
13．AD
【详解】
A．曲线运动的速度方向时刻变化，因此曲线运动是变速运动。故A正确；
B．变速运动也可能是直线运动。当物体所受合力不为零，且速度方向与合力方向在一条直线上时，物体做变速直线运动。比如自由落体运动就是匀变速直线运动。故B错误；
C．曲线运动速度方向时刻变化，但速度的大小（速率）不一定变化，比如匀速圆周运动。故C错误；
D．曲线运动可以是加速度不变的运动。当物体所受合力方向与速度方向不在一条直线上，物体所受合力又是恒定不变的时，物体做匀变速曲线运动。比如平抛运动。故D正确。
故选AD。
14．ABD
【详解】
物体沿曲线从点A运动到点B的过程中，其所受恒力F的方向必定指向曲线的内侧；当运动到B点时，因恒力反向，由曲线运动的特点“物体以后运动的曲线轨迹必定向合外力方向弯曲”可知物体以后的运动只可能沿Bc运动。
故选ABD。
15．
【详解】
两船抵达的地点相同，知合速度方向相同，甲船静水速垂直于河岸，乙船的静水速与合速度垂直．如图：
两船的合位移相等，则渡河时间之比等于两船合速度之反比，则：；由图可知：； ；其中：tanθ=；；则：.