2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册5.2运动的合成与分解能力提升 (Word版含答案)

5.2运动的合成与分解
一、选择题（共16题）
1．飞机斜向上飞的运动可以看成水平方向和竖直方向两个分运动的合运动，如图所示，若飞机飞行速度v的方向与水平方向的夹角为，则飞机的水平速度vx的大小是（　　）
A．vcos B．vsin C．vcot D．vtan
2．如图所示，小船在静水中的速度为8m/s，它在宽为240m，水流速度为6m/s的河中渡河，船头始终与河岸垂直，则小船渡河需要的时间为( )
A．24s B．40s
C．30s D．17.1s
3．在水面有甲、乙两个拖船用绳索沿两个方向运动拖拉一艘大船，其示意图如图所示。已知甲、乙两船的运动方向分别沿绳，绳索始终保持水平大船的运动方向与两绳索夹角分别为、，设甲、乙两船速度大小分别为、，大船速度大小为v，下面关系式正确的是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示，旋臂式起重机的旋臂保持不动，可沿旋臂“行走”的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿旋臂水平运动．现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶，同时又启动天车上的起吊电动机，使货物沿竖直方向做匀减速运动．在这一过程中相对于地面而言（ ）
A．货物做速度大小、方向均不变的直线运动
B．货物做速度大小变化的直线运动
C．货物做加速度大小变化的曲线运动
D．货物做加速度大小、方向均不变的曲线运动
5．河宽420 m，船在静水中速度为5m/s，水流速度是3 m/s，则船过河的最短时间：
A．140 s B．105 s C．84 s D．53 s
6．甲、乙两车以相同的速度v0沿轨道前进，甲车在前，乙车在后，两车上分别有两人a、b用石子瞄准对方，以相对自身v0的速度同时击打对方，抛出石子后，车的速度不变．若石子的竖直下落很小，则（　　）
A．a先被击中
B．b先被击中
C．a、b同时被击中
D．石子只能击中b而不能击中a
7．如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为，水的阻力恒为，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为，此时人的拉力大小为T，则此时（　　）
A．人拉绳行走的速度为
B．人拉绳行走的速度为
C．船的加速度为
D．船的加速度为
8．某次无人机在配送快递的飞行过程中，水平方向速度vx及竖直方向vy与飞行时间t关系图像如图甲、乙所示。关于无人机运动的说法正确的是（ ）
A．0~t1时间内，无人机做曲线运动
B．t2时刻，无人机运动到最高点
C．t3~t4时间内，无人机做匀速直线运动
D．t2时刻，无人机的速度为
9．在某玻璃自动切割生产线上，宽的成型玻璃板以的速度匀速向前运动，在切割工序处，金刚钻的割刀速度为，为了使割下的玻璃都成规定尺寸的矩形，则下列说法正确的是（　　）
A．金刚钻的割刀速度与玻璃板的运动方向成
B．金刚钻的割刀速度与玻璃板的运动方向成
C．切割一次的时间为
D．切割一次的时间为
10．一条船沿垂直于河岸的方向航行，它在静止水中航行速度大小一定，当船行驶到河中心时，河水流速突然增大，这使得该船将不会出现（　　）的情况。
A．渡河时间增大 B．到达对岸时的速度增大
C．渡河通过的路程增大 D．渡河通过的路程大于位移
11．小船在200m宽的河中横渡，水流速度是3m/s，船在静水中的航速是5m/s，则下列判断正确的是 ( )
A．要使小船过河的位移最短，船头应始终正对着对岸
B．要使小船过河的位移最短，过河所需的时间是40s
C．小船过河所需的最短时间是40s
D．如果水流速度增大为4m/s，小船过河所需的最短时间将增大
12．如图所示,河水的流速保持不变，船在静水中的速度大小也一定，当船头的指向分别沿着图中4个箭头方式，下列说法正确的是( )
A．①方向小船一定向上游前进
B．③方向小船一定过河时间最短
C．②方向小船一定沿图中虚线前进
D．④方向小船到达河对岸所通过位移最大
13．如图所示，某河段两岸平行，越靠近中央水流速度越大．一条小船(可视为质点)沿垂直于河岸的方向航行，它在静水中的速度为v，沿水流方向及垂直于河岸方向建立直角坐标系xOy，则该小船渡河的大致轨迹是
A．A B．B C．C D．D
14．如图，在河水速度恒定的小河中，一小船保持船头始终垂直河岸从一侧岸边向对岸行驶，船的轨迹是一个弯曲的“S”形，则(　　)
A．小船垂直河岸的速度大小恒定不变
B．小船垂直河岸的速度大小先增大后减小
C．若河水速度增大，小船的过河时间变短
D．若船以出发时的速度匀速过河，过河时间将变短
15．如图所示，汽车通过定滑轮吊起个重物M，在吊起重物的过程中，汽车以速度匀速向左行驶，当汽车到达P点时，绳子与水平方向的夹角为，物体M的速度为，则下列说法正确的是（　　）
A． B．
C．M处于失重状态 D．M向上匀速运动
16．如图所示，一轮船在河岸的两码头A、B间运送货物，A、B连线与河岸夹角为60°。由A到B过程中，船头正对河岸，轮船相对河水的速度大小恒为v1；返回时（即由B到A）所用时间与去时相同，轮船相对河水的速度大小恒为v2。水速恒定不变，则（　　）
A． B． C． D．
二、填空题（共3题）
17．小船在静水中速度是v，今小船要渡过一条宽度为d的河流，渡河时小船朝对岸垂直划行，则渡河的时间为____________，若航行至河中心时，水流速度增大，则渡河时间将____________．（填变大、变小或不变）．
18．小船在静水中的航行速度是，河水的流速是，河宽为，使小船的船头垂直河岸过河，小船的合运动速度____________，船的渡河时间为_________．
19．自行车转弯可近似成自行车绕某个定点O（图中未画出）做圆周运动，如图所示为自行车转弯的俯视图，自行车前后轮接触地面的位置A、B相距L，虚线表示两点转弯的轨迹，OB距离．则前轮与车身夹角θ=__________ ；若B点速度大小v1=2m/s，则A点的速度大小v2= _______m/s．
三、解答题（共3题）
20．一小船正在渡河，如图所示，在离对岸30m时，其下游40m处有一危险水域，若水流速度为5m/s，船在静水中的速度6m/s。
（1）从现在开始小船到达对岸的最小时间？
（2）为了使小船在危险水域之前到达对岸，那么小船从现在起相对于静水的最小速度应为多大？
21．一条宽度为L的河，水流速度恒定，
(1)若船在静水中的速度为，那么，保持发动机输出功率不变，怎样渡河时间最短？最短时间？
(2)若船在静水中速度，怎样渡河位移最小？最小位移？
(3)如图，某同学偶然发现在水流速度恒定的河流中，某渡河游艇的航迹好像是一条抛物线，又发现游艇船头指向对岸，该同学猜测该游艇可能在垂直河岸方向做匀加速运动，请你分析论证该同学的猜想。
22．河宽d＝200 m，水流速度v1＝3 m/s，船在静水中的速度v2＝5 m/s．求：
(1)欲使船渡河时间最短，船应怎样渡河？最短时间是多少？
(2)欲使船航行距离最短，船应怎样渡河？渡河时间多长？
参考答案
1．A2．C3．B4．D5．C6．C7．A8．D9．A10．A11．C12．B13．C14．B15．B16．B
17． 不变
18．
19．30° 2.31或
20．（1）5s；（2）3m/s，斜向上游河岸，且与河岸成
21．（1）船头垂直河岸时间最短，；（2）船头与河岸的角度满足时有最小位移，L；（3）见解析。
22．（1）垂直对岸过河，40s （2）与河岸夹53°向上游，50s