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5.2运动的合成与分解 同步练习
一、单选题
1.(2021·全国·高三专题练 ( http: / / www.21cnjy.com )习)在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动,经过时间t,猴子沿杆向上移动的高度为h,人顶杆沿水平地面移动的距离为s,如图所示。关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是( )21·cn·jy·com
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A.相对地面的运动轨迹为直线 B.相对地面做变加速曲线运动
C.t时刻猴子对地速度的大小为v0+at D.t时间内猴子对地的位移大小为
2.(2021·广东·佛山市南海区桂城中学高二月考)一物体在力、、…共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去,则该物体( )2·1·c·n·j·y
A.可能做直线运动
B.不可能继续做直线运动
C.必沿的方向做直线运动
D.必沿的反方向做匀减速直线运动
3.(2021·四川省仁寿第二中学 ( http: / / www.21cnjy.com )高三月考)如图所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中匀速上浮。在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管以不同方式水平向右运动。蜡块第一次从玻璃管下端运动到上端的轨迹为直线1,运动时间为t1.蜡块第二次从玻璃管下端运动到上端的轨迹为曲线2,运动时间为t2.则可知 ( )21·世纪*教育网
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A.第一次玻璃管匀速运动,t1>t2
B.第一次玻璃管加速运动,t1=t2
C.第二次玻璃管加速运动,t1=t2
D.第二次玻璃管减速运动,t1<t2
4.(2021·辽宁·阜新市第二高级中学高一月考)地面的观察者看雨滴是竖直下落的,坐在匀速行驶的列车车厢中的乘客看雨滴是( )21世纪教育网版权所有
A.水平向前运动 B.水平向后运动
C.倾斜落向前下方 D.倾斜落向后下方
5.(2021·北京市第二十二中学高三月 ( http: / / www.21cnjy.com )考)如图所示,蜡块在竖直玻璃管内的水中匀速上升,速度为v。若在蜡块从A点开始匀速上升的同时,玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动,加速度大小为a,则蜡块的实际运动轨迹可能是图中的( )www.21-cn-jy.com
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A.直线P B.曲线Q C.曲线R D.无法确定
6.(2021·重庆市第七中学校高三月考)下列关于分运动、合运动以及曲线运动的正确描述是( )
A.合运动的速度大小一定大于分运动速度大小
B.分运动为两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动
C.分运动为两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动
D.曲线运动一定是变速运动,其加速度也一定发生变化
7.(2021·江苏·宿迁青 ( http: / / www.21cnjy.com )华中学高三月考)一物体在xOy平面内从坐标原点开始运动,沿x轴和y轴方向运动的速度v随时间t变化的图象分别如图甲、乙所示,则物体在0-t0时间内( )【来源:21·世纪·教育·网】
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A.做匀变速直线运动
B.做变加速曲线运动
C.运动的轨迹可能如图丙所示
D.运动的轨迹可能如图丁所示
8.(2021·陕西·高三月考)如图所示,一塔式起重机正在工作,在某段时间内,吊车沿吊臂向末端水平匀速移动,同时吊车正下方的重物先匀减速竖直上升,后匀加速竖直上升。该段时间内,重物的运动轨迹可能是( )www-2-1-cnjy-com
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A. ( http: / / www.21cnjy.com / ) B. C. D. ( http: / / www.21cnjy.com / )
9.(2021·浙江丽水·高三期中)如图所示,粗糙的水平传送带的运行速度大小为v,一物块以从传送带的边缘垂直传送带运行方向滑上传送带。在物块达到与传送带共速前的过程中,下列说法正确的是( )
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A.物块的速度一直增大 B.物块的速度一直减小
C.物块可能做直线运动 D.物块一定做曲线运动
10.(2021·贵州·周林学校高一月考 ( http: / / www.21cnjy.com ))如图甲所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中,正确的有( )21教育网
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A.笔尖留下的痕迹不会是一条如图乙所示的抛物线
B.笔尖留下的痕迹可以是一条倾斜的直线
C.在运动过程中,笔尖运动的速度方向始终保持不变
D.在运动过程中,笔尖运动的加速度方向始终保持不变
11.(2021·山西怀仁·高三期中)一物体在以为直角坐标系的平面上运动,其运动规律为,(式中的物理量单位均为国际单位),关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A.物体在轴方向上做匀减速直线运动
B.物体在轴方向上做匀加速直线运动
C.物体运动的轨迹,可能是直线,也可能是曲线
D.物体运动的轨迹是一条曲线
二、多选题
12.(2021·北京·人大附中高三月考 ( http: / / www.21cnjy.com ))如图所示,一块橡皮用不可伸长的细线悬挂于O点,用铅笔靠着细线的左侧从O点开始水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则在铅笔向右匀速移动过程中,橡皮运动的( )
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A.速度大小和方向均不变 B.速度大小不变,方向改变
C.运动轨迹为直线 D.运动轨迹为曲线
13.(2021·河北·任丘市第一中 ( http: / / www.21cnjy.com )学高二开学考试)物体在以xOy为直角坐标系的平面上运动,其运动规律为x=﹣2t2﹣4t,y=3t2+6t(式中的物理量单位均为国际单位),关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A.物体在x轴方向上做匀加速直线运动
B.物体运动的轨迹是一条直线
C.物体在y轴方向上做变加速直线运动
D.物体运动的轨迹是一条曲线
14.(2021·四川·成都七中高三期中) ( http: / / www.21cnjy.com )在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系xOy,质量为1kg的物体原来静止在坐标原点O(0,0),t = 0时受到如图所示随时间变化的外力作用,图甲中Fx表示沿x轴方向的外力,图乙中Fy表示沿y轴方向的外力,下列描述正确的是( )21cnjy.com
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A.0 ~ 2s内物体的运动轨迹是一条直线
B.2 ~ 4s内物体的运动轨迹可能是一条直线
C.前2s内物体做匀加速直线运动,后2s内物体做匀加速曲线运动
D.前2s内物体发生的位移与后2s内物体发生的位移大小相等
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5.2运动的合成与分解 同步练习
一、单选题
1.(2021·全国·高三专题练习)在杂技表 ( http: / / www.21cnjy.com )演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动,经过时间t,猴子沿杆向上移动的高度为h,人顶杆沿水平地面移动的距离为s,如图所示。关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是( )【版权所有:21教育】
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A.相对地面的运动轨迹为直线 B.相对地面做变加速曲线运动
C.t时刻猴子对地速度的大小为v0+at D.t时间内猴子对地的位移大小为
【答案】D
【详解】
AB.猴子竖直向上做匀加速直线运动,水平向右做匀速直线运动,其合运动是匀变速曲线运动,AB错误;
C.据平行四边形定则可得,t时刻猴子对地的速度大小为
C错误;
D.t时间内猴子对地的位移是指合位移,其大小为
D正确。故选D。
2.(2021·广东·佛山市南海区桂城中学高二月考)一物体在力、、…共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去,则该物体( )2·1·c·n·j·y
A.可能做直线运动
B.不可能继续做直线运动
C.必沿的方向做直线运动
D.必沿的反方向做匀减速直线运动
【答案】A
【详解】
物体开始做匀速直线运动,则可知初始时合力为 ( http: / / www.21cnjy.com )零,撤去F2后,则合力为F2,由于不知道F2与速度方向的夹角,则物体一定做匀变速运动,直线、曲线均有可能,加速、减速均有可能,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(2021·四川省仁寿第二 ( http: / / www.21cnjy.com )中学高三月考)如图所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中匀速上浮。在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管以不同方式水平向右运动。蜡块第一次从玻璃管下端运动到上端的轨迹为直线1,运动时间为t1.蜡块第二次从玻璃管下端运动到上端的轨迹为曲线2,运动时间为t2.则可知 ( )【来源:21·世纪·教育·网】
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A.第一次玻璃管匀速运动,t1>t2
B.第一次玻璃管加速运动,t1=t2
C.第二次玻璃管加速运动,t1=t2
D.第二次玻璃管减速运动,t1<t2
【答案】C
【详解】
竖直方向,两次蜡烛均向上以相同的速度做匀速运动,可知时间相等t1=t2
第一次运动轨迹为直线,可知水平方向为匀速运动;第二次运动轨迹为曲线,合力方向指向轨迹的凹向,则加速度水平向右,则水平方向为加速运动。2-1-c-n-j-y
故选C。
4.(2021·辽宁·阜新市第二高级中学高一月考)地面的观察者看雨滴是竖直下落的,坐在匀速行驶的列车车厢中的乘客看雨滴是( )
A.水平向前运动 B.水平向后运动
C.倾斜落向前下方 D.倾斜落向后下方
【答案】D
【详解】
坐在车厢中的乘客看到雨滴不仅仅在下落,还在向 ( http: / / www.21cnjy.com )后退,即既有向下的速度,又有向后的速度,根据平行四边形进行合成,合速度的方向倾斜向后方。所以乘客看到雨滴倾斜落向后下方。故D正确。www.21-cn-jy.com
故选D。
5.(2021·北京市第二十二中学高三月考) ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示,蜡块在竖直玻璃管内的水中匀速上升,速度为v。若在蜡块从A点开始匀速上升的同时,玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动,加速度大小为a,则蜡块的实际运动轨迹可能是图中的( )【出处:21教育名师】
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A.直线P B.曲线Q C.曲线R D.无法确定
【答案】B
【详解】
当合速度的方向与合力(合加 ( http: / / www.21cnjy.com )速度)的方向不在同一条直线上,物体将做曲线运动,且轨迹夹在速度与合力方向之间,轨迹的凹向大致指向合力的方向,合加速度方向水平向右,轨迹的凹向要大致指向合力的方向,故B正确,ACD错误。故选B。
6.(2021·重庆市第七中学校高三月考)下列关于分运动、合运动以及曲线运动的正确描述是( )
A.合运动的速度大小一定大于分运动速度大小
B.分运动为两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动
C.分运动为两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动
D.曲线运动一定是变速运动,其加速度也一定发生变化
【答案】C
【详解】
A.两个速度合成时,合速度的范围,所以合速度可以比分速度小,故A错误;
B.根据物体做曲线运动的条件知,只要速度与合 ( http: / / www.21cnjy.com )力不在一条直线上,物体做曲线运动,所以两个匀变速直线运动合成时可能是直线运动,也可能是曲线运动,故B错误;21cnjy.com
C.物体做匀速直线运动时,加速度为零,合运动的加速度为零,所以一定做匀速直线运动,故C正确;
D.曲线运动的最大特点是速度一定发生变化,但加速度可能不变,故D错误。
故选C。
7.(2021·江苏·宿迁青华中学 ( http: / / www.21cnjy.com )高三月考)一物体在xOy平面内从坐标原点开始运动,沿x轴和y轴方向运动的速度v随时间t变化的图象分别如图甲、乙所示,则物体在0-t0时间内( )
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A.做匀变速直线运动
B.做变加速曲线运动
C.运动的轨迹可能如图丙所示
D.运动的轨迹可能如图丁所示
【答案】C
【详解】
AB.质点在x方向做匀速运动,y方向做匀减速运动,可知合运动是匀减速曲线运动,选项AB错误;
CD.因加速度沿y轴负方向,则y-x图像的凹向指向-y方向,即运动的轨迹可能如图丙所示,选项C正确,D错误。www-2-1-cnjy-com
故选C。
8.(2021·陕西·高三月考)如图所示,一塔式起重机正在工作,在某段时间内,吊车沿吊臂向末端水平匀速移动,同时吊车正下方的重物先匀减速竖直上升,后匀加速竖直上升。该段时间内,重物的运动轨迹可能是( )21*cnjy*com
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A. ( http: / / www.21cnjy.com / ) B. C. D. ( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】C
【详解】
由运动轨迹与力的关系可知运动轨迹想力的 ( http: / / www.21cnjy.com )方向弯曲,由题可知,物体开始的加速度向下,后向上,可得物体的合力先向下后向上,所以所以运动轨迹先向下弯曲。然后向上弯曲,故C正确,ABD错误。
故选C。
9.(2021·浙江丽水·高三期中)如图所示,粗糙的水平传送带的运行速度大小为v,一物块以从传送带的边缘垂直传送带运行方向滑上传送带。在物块达到与传送带共速前的过程中,下列说法正确的是( )
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A.物块的速度一直增大 B.物块的速度一直减小
C.物块可能做直线运动 D.物块一定做曲线运动
【答案】D
【详解】
AB.物块在沿着传送带的方向做匀加速直线运动,在垂直传动带速度方向做匀减速直线运动,两个方向的加速度大小相等,则物块的速度为
由数学知识可知,若,则物块速度先减小后增大,若,则速度一直减小,故AB错误;
CD.物块的初速度方向沿着垂直传动带速度方向,而摩擦力的方向与初速度的方向夹角为,不在同一直线上,故物块一定做曲线运动,故D正确,C错误。21教育网
故选D。
10.(2021·贵州·周林学校高一月考)如 ( http: / / www.21cnjy.com )图甲所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中,正确的有( )
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A.笔尖留下的痕迹不会是一条如图乙所示的抛物线
B.笔尖留下的痕迹可以是一条倾斜的直线
C.在运动过程中,笔尖运动的速度方向始终保持不变
D.在运动过程中,笔尖运动的加速度方向始终保持不变
【答案】D
【详解】
AB.由题可知,铅笔尖既随三角板向右的匀速运动,又沿三角板直角边向上做匀加速运动,其运动轨迹是向上弯曲的抛物线,故AB错误;21世纪教育网版权所有
C.在运动过程中,笔尖运动的速度方向是轨迹的切线方向,时刻在变化,故C错误;
D.笔尖水平方向的加速度为零,竖直方向 ( http: / / www.21cnjy.com )加速度的方向竖直向上,则根据运动的合成规律可知,笔尖运动的加速度方向始终竖直向上,保持不变,故D正确。21教育名师原创作品
故选D。
11.(2021·山西怀仁·高三期中)一物体在以为直角坐标系的平面上运动,其运动规律为,(式中的物理量单位均为国际单位),关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A.物体在轴方向上做匀减速直线运动
B.物体在轴方向上做匀加速直线运动
C.物体运动的轨迹,可能是直线,也可能是曲线
D.物体运动的轨迹是一条曲线
【答案】B
【详解】
AB.根据位移时间公式得,,,
所以物体在两个方向上均做匀加速直线运动,A错误,B正确;
CD.因为有
所以物体运动的轨迹是一条直线。CD错误。
故选B。
二、多选题
12.(2021·北京·人大附 ( http: / / www.21cnjy.com )中高三月考)如图所示,一块橡皮用不可伸长的细线悬挂于O点,用铅笔靠着细线的左侧从O点开始水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则在铅笔向右匀速移动过程中,橡皮运动的( )
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.速度大小和方向均不变 B.速度大小不变,方向改变
C.运动轨迹为直线 D.运动轨迹为曲线
【答案】AC
【详解】
AB.橡皮在水平方向匀速运动 ( http: / / www.21cnjy.com ),由于橡皮向右运动的位移一定等于橡皮向上的位移,故在竖直方向以相等的速度匀速运动,根据平行四边形定则,可知合速度也是一定的,即橡皮运动的速度大小和方向均不变,故A正确,B错误;21·世纪*教育网
CD.橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动,两个方向的分运动都是匀速直线运动,合运动也为匀速直线运动,所以运动轨迹直线,故C正确,D错误。21*cnjy*com
故选AC。
13.(2021·河北·任丘市第一中学高二 ( http: / / www.21cnjy.com )开学考试)物体在以xOy为直角坐标系的平面上运动,其运动规律为x=﹣2t2﹣4t,y=3t2+6t(式中的物理量单位均为国际单位),关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A.物体在x轴方向上做匀加速直线运动
B.物体运动的轨迹是一条直线
C.物体在y轴方向上做变加速直线运动
D.物体运动的轨迹是一条曲线
【答案】AB
【详解】
A.根据匀变速直线运动的规律
可知方向初速度和加速度分别为
速度与加速度同向,物体在x轴方向上做匀加速直线运动,A正确;
C.方向初速度和加速度分别为
物体在y轴方向上做匀加速直线运动,选项C错误;
BD.则初始时刻
可知初速度与加速度共线,物体运动的轨迹是一条直线,B正确,D错误;
故选AB。
14.(2021·四川·成都七中高三期中 ( http: / / www.21cnjy.com ))在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系xOy,质量为1kg的物体原来静止在坐标原点O(0,0),t = 0时受到如图所示随时间变化的外力作用,图甲中Fx表示沿x轴方向的外力,图乙中Fy表示沿y轴方向的外力,下列描述正确的是( )21·cn·jy·com
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A.0 ~ 2s内物体的运动轨迹是一条直线
B.2 ~ 4s内物体的运动轨迹可能是一条直线
C.前2s内物体做匀加速直线运动,后2s内物体做匀加速曲线运动
D.前2s内物体发生的位移与后2s内物体发生的位移大小相等
【答案】AC
【详解】
ABC.在前2s内,物体只受沿 ( http: / / www.21cnjy.com )x轴方向的力,所以物体沿x轴方向做匀加速直线运动,则0 ~ 2s内物体的运动轨迹是一条直线,2s末开始,x轴方向的力消失,以后物体仅受沿y轴方向的力,该力与2s末速度方向垂直,且大小方向均不变,则物体以后做匀加速曲线运动,则2 ~ 4s内物体的运动轨迹是一条曲线,B错误、AC正确;
D.在前2s内,物体只受沿x轴方向的力,所以物体沿x轴方向做匀加速直线运动,则有
ax = = 2m/s2,x1= axt12= 4m,vx1= axt1= 4m/s
2s末开始,x轴方向的力消失,以后物体仅受 ( http: / / www.21cnjy.com )沿y轴方向的力,该力与2s末速度方向垂直,且大小方向均不变,则物体以后做匀变速曲线运动,在x方向有【来源:21cnj*y.co*m】
x2= vx1t2= 8m
y方向有
ay = = 2m/s2,y2= ayt22= 4m
则合位移为
L = = m
D错误。
故选AC。
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