5.2运动的合成与分解同步测试卷—2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（Word含答案）
文档属性
| 名称 | 5.2运动的合成与分解同步测试卷—2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（Word含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 435.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-19 08:23:34 | ||
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文档简介
2运动的合成与分解同步测试卷
一、单选题
1．如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰匀速上升，那么以下说法正确的是（ ）
A．物体B正向右做匀减速运动
B．物体B正向右做加速运动
C．物体B正向右做匀速运动
D．斜绳与水平成时，
2．如图所示为教室里可以沿水平方向滑动的黑板，一位老师用粉笔在其中某块可移动的黑板上画直线。若粉笔相对于地面从静止开始向下先做匀加速直线滑动后做匀减速直线滑动，同时黑板以某一速度水平向左匀速滑动，则粉笔在黑板上所画出的轨迹，可能为下列图中的（ ）
A． B． C． D．
3．某小船渡河时做匀速直线运动，小船相对于河岸的速度大小为，方向与河岸的夹角为，河宽为，河水速度恒定，则下列判断正确的是（ ）
A．河水速度大小为 B．河水速度大小为
C．渡河时间为 D．渡河时间为
4．一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
5．一小船欲渡过一条宽为100m的河，已知水流的速度为3m/s，船在静水中的速度为5m/s，则下列说法中正确的是（ ）
A．小船不能垂直过河
B．小船过河的最短时间为25s
C．小船以最短位移过河时，所需要的时间为25s
D．若小船的船头始终正对河岸过河，水流速度变大，小船过河的时间变长
6．一质点同时参与相互垂直的x方向和y方向上的两个运动，已知时刻，x方向上速度为3m/s，y方向上速度为4m/s；两个方向上的运动均为匀加速运动，x方向上的加速度为4m/s2，y方向上的加速度为3m/s2。下列哪个图能定性描述该质点的运动轨迹（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示，正方形木块放在光滑的实验桌面上，桌子边缘有一定滑轮，一轻绳上端系在木块上，下端连接砂桶，将砂桶由静止释放，正方形木块沿水平桌面滑动。若某一瞬间，砂桶的速度大小为v时，上端绳与水平桌面的夹角为θ，则此时正方形木块的速度大小为（ ）。
A．vcos θ B． C． D．vsin θ
8．如图所示，某人由A点划船渡河，恰好到达对岸的位置B．则船头指向是
A．正对岸的B点
B．正对岸B点的右侧
C．正对岸B点的左侧
D．正对岸的任意点
9．如图所示为一条河流。河水流速为v。—只船从A点先后两次渡河到对岸。船在静水中行驶的速度为u。第一次船头朝着AB方向行驶。渡河时间为t1，船的位移为s1，第二次船头朝着AC方向行驶。渡河时间为t2，船的位移为s2。若AB、AC与河岸的垂线方向的夹角相等。则有
A．t1>t2 s1B．t1s2
C．t1＝t2 s1D．t1＝t2 s1>s2
10．如图所示，将质量为2m重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d，现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当环沿直杆下滑距离也为d向下通过B处时，下列说法不正确的是（重力加速度为g）（ ）
A．小环运动过程中，轻绳中的张力可能大于2mg
B．小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为
C．小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为
D．小环到达B处时，重物上升的高度为
11．一小船在静水的速度为3m/s，它在一条河宽150m，水流速度为4m/s的河流中渡河，则该小船（）
A．能到达正对岸
B．最短渡河的时间为50s
C．以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200m
D．以最短位移渡河时，位移大小为150m
二、多选题
12．如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成角，则（ ）
A．刚开始时B的速度vB=
B．刚开始时B的速度vB=vcosθ
C．A匀速上升时，重物B减速下降
D．重物B下降过程，绳对B的拉力小于B的重力
13．质量为m=4 kg 的物体在光滑的水平面上运动,在水平面上建立xOy坐标系,t=0时,物体位于坐标系的原点O.物体在x轴和y轴方向上的分速度vx、vy随时间t变化的图象如图甲、乙所示.关于t =6.0 s时，物体速度大小和位置坐标，以下说法正确的是（ ）
A．7m/s B．3m/s C．（18m，32m） D．(18m，9m)
14．质量m=2kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图（a）、（b）所示，则下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度为
B．物体的初速度为
C．s时物体的速度为
D．s时物体的速度为
2运动的合成与分解参考答案
1．D
【详解】
ABC．将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于A的速度，如图
根据平行四边形定则有
所以
物体B沿水平面向右运动时，α减小，所以B的速度减小，但不是匀减速运动，故A B错误；
D． 根据
斜绳与水平成30°时
故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
根据做曲线运动的物体受合外力一定指向曲线凹侧，则粉笔在水平方向始终匀速，在竖直方向上先向下加速再减速。由运动的合成与分解，结合矢量合成法则，故ABD错误，C正确。
故选C。
3．D
【详解】
AB．小船相对于河岸的速度方向与河岸的夹角为，没有说明是与河岸的上游还是下游的夹角，则无法求得河水的速度，AB错误；
CD．把小船相对于河岸的速度分解垂直于河岸方向和沿河岸方向，则垂直于河岸方向为
则渡河时间为
C错误D正确。
故选D。
4．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。
5．C
【详解】
A．水流的速度为3m/s，船在静水中的速度为5m/s，船在静水中的速度大于水速，因此可以垂直过河，故选项A错误；
B．当船在静水中的速度方向与河岸的方向垂直时，渡河时间最短为
故选项B错误；
C．当船垂直河岸过河即合速度垂直河岸时，小船过河的位移最短为100m，此时合速度与分速度如图所示
则合速度大小为
过河所需要的时间为
故选项C正确；
D．若小船的船头始终正对河岸过河，水流速度变大，根据运动独立性，小船过河的时间仍为，小船过河的时间不变，故选项D错误。
故选C。
6．B
【详解】
质点同时参与相互垂直的两个方向上的两个运动，由题意可知
，，，
合运动的初速度为
方向与水平方向夹角为，则
合运动的加速度为
方向与水平方向夹角为，则
即
合初速度与合加速度不在同一直线上，质点做曲线运动，并且弯向受力一侧，也就是合加速度方向，又因为合加速度是个恒量，所以B正确，ACD错误。
故选B。
7．B
【详解】
依据运动的合成与分解知，O点的运动可分解为沿着绳子方向的运动与垂直于绳子方向的运动，如图所示
根据平行四边形定则及三角形知识，则有
v'=
故选B。
8．C
【详解】
恰好到达对岸的位置B，则合速度方向指向对岸的位置B。根据速度合成的平行四边形法则，船头应指向正对岸B点的左侧。
A. 正对岸的B点。与结论不符，故A错误；
B. 正对岸B点的右侧。与结论不符，故B错误；
C. 正对岸B点的左侧。与结论相符，故C正确；
D. 正对岸的任意点。与结论不符，故D错误。
9．D
【详解】
因为AB、AC与河岸的垂线方向的夹角相等，则在垂直于河岸方向上的分速度相等，渡河时间
所以两次渡河时间相等。船头向着AB方向行驶时，沿河岸方向的分速度
v∥=μcosθ+v
船头向着AC方向行驶时，沿河岸方向行驶的分速度
v∥′=v-ucosθ＜v∥
水平方向上的位移
x1＞x2
根据平行四边形定则，则
s1＞s2
故D正确，ABC错误。
故选D。
【名师点睛】
解决本题的关键将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，分运动和合运动遵循平行四边形定则，知道分运动与合运动具有等时性。
10．B
【解析】
【详解】
A. 释放时小环向下加速运动，则重物将加速上升，对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力2mg，故A正确不符合题意．
BC. 两个物体沿着绳子方向的分速度相等，故：，环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为，故B错误符合题意，C正确不符合题意．
D. 小环到达B处时，重物上升的高度应为绳子缩短的长度，即
故D正确不符合题意．
11．BC
【解析】
【详解】
因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸．故A错误．当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：，故B正确．船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移：x=v水tmin=4×50m=200m，即到对岸时被冲下200m，故C正确．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸．所以最短位移大于河的宽度即大于150m．故D错误．故选BC．
12．BC
【详解】
AB．对于A，它的速度如图中标出的v，这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是，其中就是B的速率（同一根绳子，大小相同），故刚开始上升时B的速度
选项A错误，B正确；
CD．由于A匀速上升，在增大，所以在减小，当运动至定滑轮的连线处于水平位置时，所以，B做减速运动，处于超重状态，绳对B的拉力大于B的重力，则选项C正确，D错误。
故选BC。
13．BD
【详解】
AB．t =6.0 s时，vx=3m/s；vy=3m/s，则速度
，
选项A错误，B正确；
CD．t=6.0s时，物体的在x轴方向的位移：
x=vxt=3×6=18m，
在y轴方向的位移：
y=×6×3m=9m，
则物体的位置坐标是（18m，9m）；选项C错误，D正确。
故选BD。
14．BD
【详解】
A．由υy-t图像可知物体的加速度
a==0.5m/s2
故A错误；
B．由vx-t图像可知物体的初速度v0=vx=3m/s，方向沿x轴正向，故B正确；
CD．t=8s末，vx=3m/s，vy=4m/s，所以物体速度
v==5m/s
故C错误，D正确。
故选BD。
试卷第1页，共3页
一、单选题
1．如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰匀速上升，那么以下说法正确的是（ ）
A．物体B正向右做匀减速运动
B．物体B正向右做加速运动
C．物体B正向右做匀速运动
D．斜绳与水平成时，
2．如图所示为教室里可以沿水平方向滑动的黑板，一位老师用粉笔在其中某块可移动的黑板上画直线。若粉笔相对于地面从静止开始向下先做匀加速直线滑动后做匀减速直线滑动，同时黑板以某一速度水平向左匀速滑动，则粉笔在黑板上所画出的轨迹，可能为下列图中的（ ）
A． B． C． D．
3．某小船渡河时做匀速直线运动，小船相对于河岸的速度大小为，方向与河岸的夹角为，河宽为，河水速度恒定，则下列判断正确的是（ ）
A．河水速度大小为 B．河水速度大小为
C．渡河时间为 D．渡河时间为
4．一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
5．一小船欲渡过一条宽为100m的河，已知水流的速度为3m/s，船在静水中的速度为5m/s，则下列说法中正确的是（ ）
A．小船不能垂直过河
B．小船过河的最短时间为25s
C．小船以最短位移过河时，所需要的时间为25s
D．若小船的船头始终正对河岸过河，水流速度变大，小船过河的时间变长
6．一质点同时参与相互垂直的x方向和y方向上的两个运动，已知时刻，x方向上速度为3m/s，y方向上速度为4m/s；两个方向上的运动均为匀加速运动，x方向上的加速度为4m/s2，y方向上的加速度为3m/s2。下列哪个图能定性描述该质点的运动轨迹（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示，正方形木块放在光滑的实验桌面上，桌子边缘有一定滑轮，一轻绳上端系在木块上，下端连接砂桶，将砂桶由静止释放，正方形木块沿水平桌面滑动。若某一瞬间，砂桶的速度大小为v时，上端绳与水平桌面的夹角为θ，则此时正方形木块的速度大小为（ ）。
A．vcos θ B． C． D．vsin θ
8．如图所示，某人由A点划船渡河，恰好到达对岸的位置B．则船头指向是
A．正对岸的B点
B．正对岸B点的右侧
C．正对岸B点的左侧
D．正对岸的任意点
9．如图所示为一条河流。河水流速为v。—只船从A点先后两次渡河到对岸。船在静水中行驶的速度为u。第一次船头朝着AB方向行驶。渡河时间为t1，船的位移为s1，第二次船头朝着AC方向行驶。渡河时间为t2，船的位移为s2。若AB、AC与河岸的垂线方向的夹角相等。则有
A．t1>t2 s1
C．t1＝t2 s1
10．如图所示，将质量为2m重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d，现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当环沿直杆下滑距离也为d向下通过B处时，下列说法不正确的是（重力加速度为g）（ ）
A．小环运动过程中，轻绳中的张力可能大于2mg
B．小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为
C．小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为
D．小环到达B处时，重物上升的高度为
11．一小船在静水的速度为3m/s，它在一条河宽150m，水流速度为4m/s的河流中渡河，则该小船（）
A．能到达正对岸
B．最短渡河的时间为50s
C．以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200m
D．以最短位移渡河时，位移大小为150m
二、多选题
12．如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成角，则（ ）
A．刚开始时B的速度vB=
B．刚开始时B的速度vB=vcosθ
C．A匀速上升时，重物B减速下降
D．重物B下降过程，绳对B的拉力小于B的重力
13．质量为m=4 kg 的物体在光滑的水平面上运动,在水平面上建立xOy坐标系,t=0时,物体位于坐标系的原点O.物体在x轴和y轴方向上的分速度vx、vy随时间t变化的图象如图甲、乙所示.关于t =6.0 s时，物体速度大小和位置坐标，以下说法正确的是（ ）
A．7m/s B．3m/s C．（18m，32m） D．(18m，9m)
14．质量m=2kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图（a）、（b）所示，则下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度为
B．物体的初速度为
C．s时物体的速度为
D．s时物体的速度为
2运动的合成与分解参考答案
1．D
【详解】
ABC．将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于A的速度，如图
根据平行四边形定则有
所以
物体B沿水平面向右运动时，α减小，所以B的速度减小，但不是匀减速运动，故A B错误；
D． 根据
斜绳与水平成30°时
故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
根据做曲线运动的物体受合外力一定指向曲线凹侧，则粉笔在水平方向始终匀速，在竖直方向上先向下加速再减速。由运动的合成与分解，结合矢量合成法则，故ABD错误，C正确。
故选C。
3．D
【详解】
AB．小船相对于河岸的速度方向与河岸的夹角为，没有说明是与河岸的上游还是下游的夹角，则无法求得河水的速度，AB错误；
CD．把小船相对于河岸的速度分解垂直于河岸方向和沿河岸方向，则垂直于河岸方向为
则渡河时间为
C错误D正确。
故选D。
4．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。
5．C
【详解】
A．水流的速度为3m/s，船在静水中的速度为5m/s，船在静水中的速度大于水速，因此可以垂直过河，故选项A错误；
B．当船在静水中的速度方向与河岸的方向垂直时，渡河时间最短为
故选项B错误；
C．当船垂直河岸过河即合速度垂直河岸时，小船过河的位移最短为100m，此时合速度与分速度如图所示
则合速度大小为
过河所需要的时间为
故选项C正确；
D．若小船的船头始终正对河岸过河，水流速度变大，根据运动独立性，小船过河的时间仍为，小船过河的时间不变，故选项D错误。
故选C。
6．B
【详解】
质点同时参与相互垂直的两个方向上的两个运动，由题意可知
，，，
合运动的初速度为
方向与水平方向夹角为，则
合运动的加速度为
方向与水平方向夹角为，则
即
合初速度与合加速度不在同一直线上，质点做曲线运动，并且弯向受力一侧，也就是合加速度方向，又因为合加速度是个恒量，所以B正确，ACD错误。
故选B。
7．B
【详解】
依据运动的合成与分解知，O点的运动可分解为沿着绳子方向的运动与垂直于绳子方向的运动，如图所示
根据平行四边形定则及三角形知识，则有
v'=
故选B。
8．C
【详解】
恰好到达对岸的位置B，则合速度方向指向对岸的位置B。根据速度合成的平行四边形法则，船头应指向正对岸B点的左侧。
A. 正对岸的B点。与结论不符，故A错误；
B. 正对岸B点的右侧。与结论不符，故B错误；
C. 正对岸B点的左侧。与结论相符，故C正确；
D. 正对岸的任意点。与结论不符，故D错误。
9．D
【详解】
因为AB、AC与河岸的垂线方向的夹角相等，则在垂直于河岸方向上的分速度相等，渡河时间
所以两次渡河时间相等。船头向着AB方向行驶时，沿河岸方向的分速度
v∥=μcosθ+v
船头向着AC方向行驶时，沿河岸方向行驶的分速度
v∥′=v-ucosθ＜v∥
水平方向上的位移
x1＞x2
根据平行四边形定则，则
s1＞s2
故D正确，ABC错误。
故选D。
【名师点睛】
解决本题的关键将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，分运动和合运动遵循平行四边形定则，知道分运动与合运动具有等时性。
10．B
【解析】
【详解】
A. 释放时小环向下加速运动，则重物将加速上升，对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力2mg，故A正确不符合题意．
BC. 两个物体沿着绳子方向的分速度相等，故：，环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为，故B错误符合题意，C正确不符合题意．
D. 小环到达B处时，重物上升的高度应为绳子缩短的长度，即
故D正确不符合题意．
11．BC
【解析】
【详解】
因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸．故A错误．当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：，故B正确．船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移：x=v水tmin=4×50m=200m，即到对岸时被冲下200m，故C正确．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸．所以最短位移大于河的宽度即大于150m．故D错误．故选BC．
12．BC
【详解】
AB．对于A，它的速度如图中标出的v，这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是，其中就是B的速率（同一根绳子，大小相同），故刚开始上升时B的速度
选项A错误，B正确；
CD．由于A匀速上升，在增大，所以在减小，当运动至定滑轮的连线处于水平位置时，所以，B做减速运动，处于超重状态，绳对B的拉力大于B的重力，则选项C正确，D错误。
故选BC。
13．BD
【详解】
AB．t =6.0 s时，vx=3m/s；vy=3m/s，则速度
，
选项A错误，B正确；
CD．t=6.0s时，物体的在x轴方向的位移：
x=vxt=3×6=18m，
在y轴方向的位移：
y=×6×3m=9m，
则物体的位置坐标是（18m，9m）；选项C错误，D正确。
故选BD。
14．BD
【详解】
A．由υy-t图像可知物体的加速度
a==0.5m/s2
故A错误；
B．由vx-t图像可知物体的初速度v0=vx=3m/s，方向沿x轴正向，故B正确；
CD．t=8s末，vx=3m/s，vy=4m/s，所以物体速度
v==5m/s
故C错误，D正确。
故选BD。
试卷第1页，共3页