2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册1.2运动的合成与分解 同步练习 (Word版含答案)

1.2运动的合成与分解 同步练习（解析版）
一、选择题
1．如图所示，红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右作匀速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的（　　）
A．直线P B．曲线Q C．曲线R D．无法确定
2．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 （　　）
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
3．2019年8月18日，2019帆船周青岛国际帆船赛在山东省青岛市奥林匹克帆船中心落下帷幕，上海诺莱仕帆船俱乐部帆船在J80级比赛中以总分12分的成绩获该项目第一名。如图所示，帆板在水面上以速度v朝正东方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参考系（　　）
A．帆船朝正东方向航行，速度大小为v
B．帆船朝正西方向航行，速度大小为v
C．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为v
D．帆船朝北偏西45°方向航行，速度大小为v
4．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（　　）
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
5．一条河宽100 m，水流速度为3 m/s，一条小船在静水中的速度为5 m/s，关于小船过河的过程，下列说法中正确的是（　　）
A．船过河的时间可能是20 s B．船过河的时间可能是15 s
C．船的实际速度不可能为3 m/s D．船的实际位移不可能为100 m
6．1935年5月，红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽300m，水流速度3m/s，木船相对静水速度1m/s，则突击队渡河所需的最短时间为（　　）
A．75s B．95s
C．100s D．300s
7．如图，一条细绳跨过光滑轻定滑轮连接物体A、B，A悬挂起来，B穿在一根竖直杆上。若B沿杆匀速下滑，速度为v，当绳与竖直杆间的夹角为θ时，则下列判断正确的是（　　）
A．A的速度为
B．A的速度为vsinθ
C．细绳的张力等于A的重力
D．细绳的张力大于A的重力
8．在电力系统巡线过程中，无人机巡线技术提高了工作效率，全面提高了送电线路的运维水平。现工作人员通过传感器获取无人机水平方向速度、竖直方向速度（取竖直向上为正方向）与飞行时间的关系分别如图甲、乙所示。则下列说法正确的是（　　）
A．无人机在时刻上升至最高点
B．无人机在时刻处于平衡状态
C．无人机在时间内沿曲线飞行
D．无人机在时间内做匀变速直线运动
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．如图所示，不可伸长的轻绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为的物体A连接，A放在倾角为的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体连接，连接物体B的绳最初水平。从当前位置开始，使物体B以速度沿杆匀速向下运动，设绳的拉力为，在此后的运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．物体A做匀速运动 B．物体A做加速运动
C．小于 D．等于
11．如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为，货物的质量为，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为时，连接货车的绳与水平方向夹角，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．货车的速度等于 B．货车的速度等于
C．缆绳中的拉力等于 D．货物处于失重状态
12．某质点在Oxy平面上运动，t=0时，质点位于y轴上，它在x方向运动的速度-时间图像以及在y方向运动的位移-时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．质点做匀变速直线运动
B．质点做匀变速曲线运动
C．质点在2s末的速度大小为8m/s
D．质点第1s内的位移大小为
13．如图所示，渔民用长绳拴住渔船并绕过岸上定滑轮，人以恒定的速度拉绳子使渔船靠岸，已知当绳与海面夹角为时，渔船的速度为，此时渔船离岸，则下列判断正确的是（　　）
A．海岸距离海面的高度是12m
B．人拉绳子的速度大小为4m/s
C．渔船继续运动3s后，此时渔船的速率为5m/s
D．渔船继续运动3s后，离岸的距离为9m
14．如图所示，ab是半径为R的圆的直径，c是圆周上一点，。质量为m的物体仅受一个恒力作用，从a点沿ac方向射入圆形区域，经时间t沿cb方向从b点射出、圆形区域。下列说法中正确的是（　　）
A．恒力沿cb方向，大小为
B．恒力方向垂直ab斜向左上，大小为
C．物体在a点的速率为
D．物体离开b点时的速率为
二、解答题
15．质量m = 15 kg的物体在如图甲所示的xOy平面上运动，其相互垂直的两个分速度和随时间变化的图线如图乙所示，求：
（1）物体所受的合力大小：
（2）物体的初速度大小：
（3）若t=0时刻物体的位置在坐标原点，求3s末物体的位置坐标。
16．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．A
【详解】
蜡块参加了两个分运动，竖直方向在管中以v1匀速上浮，水平方向水平向右匀速直线移动，速度v2不变， 将v1与v2合成，如图
红蜡沿着合速度方向做匀速直线运动。
故选A。
2．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。
故选C。
3．D
【详解】
以帆板为参考系，帆船在东西方向以速度v向西运动，南北方向以速度v向北运动，根据矢量合成的平行四边形定则可以求得，帆船以帆板为参考系是以大小为v的速度向北偏西45°运动，故D正确，ABC错误。
故选D。
4．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。
5．A
【详解】
船头与河岸垂直时，过河的时间最短
则船过河的时间可能是20 s，但不可能是15s；因船的静水速度大于水流速度，则船实际运动的方向可以与河岸垂直时，位移最短，smin＝100 m；船实际运动速度即为合速度，其大小在 (5-3)m/s～(5+3)m/s范围内，可能是3m/s。故选项A正确，BCD错误。
故选A。
6．D
【详解】
河宽一定，当木船船头垂直河岸时，在河宽方向上的速度最大，渡河用时最短，即木船相对静水的速度，渡河时间最短为
故选D。
7．D
【详解】
AB．由于细绳不可伸长，故两物体沿绳方向的速度相等，设A上升的速度为v1，则
AB错误；
CD．由于B匀速下降时减小，故增大，A具有向上的加速度，细绳的张力大于A的重力，C错误，D正确。
故选D。
8．A
【详解】
A．因为最高点是竖直方向速度为0时，则无人机在时刻上升至最高点， A正确；
B．无人机在时刻，水平方向做匀速直线运动状态，竖直方向处于匀减速上升过程中，加速度向下，处于失重状态，所以无人机在时刻处于不平衡状态，B错误；
C．无人机在时间内沿直线飞行。因为其合加速度与合速度方向在同一直线上，C错误；
D．无人机在时间内，水平方向做匀速直线运动。竖直方向做匀减速直线运动，所以无人机做匀变速曲线运动，D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．B
【详解】
由图可知绳端的速度为，与B的位置有关，因为B为匀速运动，B下降过程中变大，因此物体A做加速运动，T大于，故B正确，ACD错误。
故选B。
11．A
【详解】
AB．货车沿着绳子方向的速度等于货箱的速度，因此有
可得
故A正确，B错误；
CD．货车匀速前进过程中，绳子倾角逐渐减小，可得货箱的速度逐渐增大，因此货箱向上做加速运动，处于超重状态，因此绳子拉力
故CD错误。
故选A。
12．BD
【详解】
AB．质点沿x轴做匀加速直线运动，初速度和加速度分别为
，
沿y轴负方向做匀速直线运动，速度为
合初速度为
合初速度与加速度方向不在同一直线，质点匀变速曲线运动，A错误，B正确；
C．由图可知，质点在2s末在x轴的分速度为
合速度大小为
C错误；
D．质点第1s内在x轴、y轴的分位移为
合位移为
D正确。
故选BD。
13．ACD
【详解】
A．海面离岸的高度
故A正确；
B．将船的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直于细绳方向的速度，则人拉绳子的速度
故B错误；
CD．3s后，人拉绳通过的位移为9m，细绳长度缩短9m，当绳与海面夹角为30°时，从滑轮到船的绳长为24m，则此时从滑轮到船的绳长为15m，根据勾股定理可算出这时船离岸的距离为9m，此时渔船的速率
故CD正确。
故选ACD。
14．BD
【详解】
CD．把运动分解为沿ac方向和cb方向，沿ac方向初速度为va，末速度为零，物体做匀减速直线运动，由几何关系得位移为，在这方向的平均速度
则
沿cb方向初速度为0，末速度为 零，物体做匀加速直线运动，在这方向的平均速度
解得
C错误D正确；
AB．沿ac方向的加速度
方向从c指向a
沿cb方向加速度
方向从c指向b
合加速度为
解得
方向与ab垂直斜向左上方
根据牛顿第二定律
B正确A错误。
故选BD。
15．（1）15N；（2）5m/s；（3）（8m，12m）
【详解】
（1）由图象可知，y方向物体做匀速直线运动，而在x方向做以初速度3m/s，加速度1m/s2，匀减速直线运动，根据牛顿第二定律，则物体所受的合力大小为
（2）由速度的合成平行四边形法则，则有物体的初速度的大小为
（3）当t=4s时，在x方向上物体的位移为
而在y方向物体的位移为
因此t=4s时物体的位置坐标为（8m，12m）。
16．（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