5.2运动的合成和分解（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 5.2运动的合成和分解（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 184.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-09 09:51:22 | ||
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文档简介
人教版必修二5.2运动的合成和分解
一、单项选择题（共6小题；共24分）
1. 跳伞是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员在某高度从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是
A. 风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B. 风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害
C. 运动员下落时间与风力有关
D. 运动员着地速度与风力无关
2. 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。如图所示，当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，第一次使玻璃管水平向右匀速运动，测得红蜡块运动到顶端所需时间为 ；第二次使玻璃管水平向右加速运动，测得红蜡块从下端运动到顶端所需时间为 ，则
A. B. C. D. 无法比较
3. 质量为 的物体在水平面内做曲线运动，已知该物体在两个互相垂直方向上的分运动的速度-时间图象分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是
A. 末物体速度大小为
B. 物体所受的合外力大小为
C. 物体的初速度大小为
D. 物体初速度的方向与合外力方向垂直，做匀变速曲线运动
4. 如图所示，在光滑水平面上有两条互相平行的直线 、 ， 是这两条平行直线的垂线，其中 点在直线 上， 、 两点在直线 上，一个物体正沿直线 以恒定的速度匀速向右运动，如果物体要从 点运动到 点，图中 、 、 为可能的路径，则可以使物体通过 点时
A. 获得由 指向 的任意瞬时速度，物体的路径是
B. 获得由 指向 的确定瞬时速度，物体的路径是
C. 持续受到平行 的任意大小的恒力，物体的路径可能是
D. 持续受到平行 的确定大小的恒力，物体的路径可能是
5. 在第十一届珠海国际航展上，歼- 战机是此次航展最大的“明星”。如图，歼- 战机在降落过程中水平方向的初速度为 ，竖直方向的初速度为 ，已知歼- 战机在水平方向做加速度大小为 的匀减速直线运动，在竖直方向做加速度大小为 的匀减速直线运动，则歼- 战机在降落过程中，下列说法正确的是
A. 歼- 战机的运动轨迹为曲线
B. 经 ，歼- 战机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等
C. 在前 内，歼- 战机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等
D. 歼- 战机在前 内，水平方向的平均速度为
6. 如图所示，在一次救灾工作中，一架离水面高为 、沿水平直线飞行的直升机 ，用悬索（重力可忽略不计）救护困在湖水中的伤员 ，在直升机 和伤员 以相同的水平速率匀速运动的同时，悬索将伤员吊起。设经 时间后， 、 之间的距离为 ，且 ，则在这段时间内伤员 的受力情况和运动轨迹是下列哪个图
A. B.
C. D.
二、双项选择题（共2小题；共8分）
7. 关于运动的合成和分解，下列说法正确的是
A. 合运动的时间就是分运动的时间之和
B. 已知两分运动的速度大小，就可以确定合速度的大小
C. 已知两分运动的速度大小和方向，可以用平行四边形定则确定合速度的大小和方向
D. 若两匀速直线运动的速度大小分别为 、 ，则合速度 大小的范围为
8. 如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其 图象如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的 图象如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是
A. 猴子的运动轨迹为直线
B. 猴子在 内做匀变速曲线运动
C. 时猴子的速度大小为
D. 猴子在 内的加速度大小为
三、多项选择题（共2小题；共8分）
9. 玻璃生产线的最后有一台切割机，能将一定宽度但很长的原始玻璃板按需要的长度切成矩形。假设送入切割机的原始玻璃板的宽度是 ，它沿切割机的轨道（与玻璃板的两侧边平行）以 的速度水平向右匀速移动；已知割刀相对玻璃板的切割速度 ，为了确保割下的玻璃板是矩形，则相对地面
A. 割刀运动的轨迹是一段直线
B. 割刀完成一次切割的时间为
C. 割刀运动的实际速度大小为
D. 割刀完成一次切割的时间内，玻璃板的位移大小是
10. 质量为 的质点在 平面内做曲线运动，在 方向的速度一时间图象和 方向的位移—时间图象如图所示，下列说法正确的是
A. 质点的初速度为
B. 质点所受的合外力为 ，做匀变速曲线运动
C. 末质点速度大小为
D. 内质点的位移大小约为
四、填空题（共5小题；共12分）
11. 判断下列说法的正误。
合运动与分运动是同时进行的，时间相等。
12. 判断下列说法的正误。
合运动一定是实际发生的运动。
13. 判断下列说法的正误。
合运动的速度一定比分运动的速度大。
14. 竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个蜡块能在水中以 的速度匀速上浮。在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管沿水平方向匀速向右运动，测得蜡块实际运动方向与水平方向成 角，如图所示。若玻璃管的长度为 ，在蜡块从底端上升到顶端的过程中，玻璃管水平方向的移动速度和沿水平方向运动的距离分别约为 和 。（，）
15. 判断下列说法的正误。
两个夹角为 的匀速直线运动的合运动，一定也是匀速直线运动。
五、解答题（共2小题；共26分）
16. 合运动与分运动
（1）如果物体同时参与了几个运动，那么物体 就是合运动，同时参与的几个运动就是分运动。
（2）运动的合成与分解： 的过程，叫作运动的合成； 的过程，叫作运动的分解。
（3）运动的合成与分解遵循 法则。
17. 建立坐标系
（1）研究蜡块在平面内的运动，可以选择建立 坐标系。
如图所示，以蜡块开始匀速运动的位置为 ，以 的方向和 的方向分别为 轴和 轴的方向，建立平面直角坐标系。
（2）蜡块运动的位置：玻璃管向右匀速平移的速度设为 ，蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为 ，在某时刻 ，蜡块的位置 的坐标： ， 。
（3）蜡块运动的轨迹：将 、 消去 ，得到 ，可见蜡块的运动轨迹是一条 。
（4）蜡块运动的速度：大小 ，方向满足 。
答案
第一部分
1. B
【解析】运动员同时参与了两个分运动：竖直方向向下落的运动和水平方向随风飘的运动。这两个分运动同时发生，相互独立。所以水平风力越大，运动员着地速度越大，但下落时间由下落的高度决定，与风力无关，故选 B。
2. A
【解析】蜡块在水平方向上都做匀速直线运动，在竖直方向上，，管长不变，竖直方向上的分速度不变，
根据合运动与分运动具有等时性，知蜡块由管口到顶端的时间不变，故A正确，BCD错误。
3. D
【解析】根据題意可知，物体在两个互相垂直方向上运动，即 方向与 方向垂直，且物体在 方向做初速度为零的匀加速直线运动，在 方向做匀速直线运动， 末，，，因而 ，A错误；，，根据牛顿第二定律 ，，因而 ，B错误； 时，，，因而初速度 ，C错误；由于初速度 ，且沿 方向，，且沿 方向，故物体做匀变速曲线运动，D正确。
4. B
【解析】获得由 指向 的确定瞬时速度，即两个匀速直线运动的合运动轨迹可能是 ，A 错误，B 正确。持续受到平行 的确定大小的恒力，即合加速度与合初速度垂直，轨迹偏向加速度一侧，轨迹可能是 ，C 、D 错误.
5. D
【解析】歼- 战机的合初速度方向与水平方向夹角的正切值 ，歼- 战机的合加速度方向与水平方向夹角的正切值 ，可以知道歼- 战机的合初速度的方向与合加速度的方向在同一直线上，歼- 战机做匀变速直线运动，故A错误；经 ，歼- 战机水平方向的分速度 ，竖直方向上的分速度为 ，故B错误；在前 内，歼- 战机水平方向的平均速度 ，D正确。歼- 战机在水平方向的分位移 ，在竖直方向的分位移 ，故C错误。
6. A
【解析】根据 ，位移 可知伤员 在竖直方向上是匀加速上升的，悬索中拉力大于重力，即表示拉力 的线段要比表示重力 的线段长，伤员 在水平方向匀速运动，所以 、 都在竖直方向上；向上加速，运动轨迹向上偏转，只有A符合，所以在这段时间内伤员 的受力情况和运动轨迹是A。
第二部分
7. C， D
【解析】合运动与分运动具有等时性，故A错误；已知两分运动的速度大小和方向，可以用平行四边形定则确定合速度的大小和方向，故B错误，C正确；两匀速直线运动的速度大小分别为 、 ，则合速度 大小的范围为 ，故D正确。
8. B， D
【解析】猴子在竖直方向做初速度为 、加速度为 的匀减速直线运动，水平方向做速度为 的匀速直线运动，其合运动为曲线运动，故猴子在 内做匀变速曲线运动，选项B正确，A错误；
时猴子的速度大小为 ，选项C错误；
猴子在 内的加速度大小为 ，选项D正确。
第三部分
9. A， B， D
【解析】为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，割刀相对玻璃板的运动速度应垂直于玻璃板侧边，割刀实际参与了两个分运动，即沿玻璃板侧边方向的运动和垂直于玻璃板侧边方向的运动。两个分运动都是匀速直线运动，则合运动为匀直线运动，故A正确；对于垂直于玻璃板侧边方向的运动，运动时间 故B正确；割刀运动的实际速度 ，故C错误； 内玻璃板沿轨道方向的位移 ，故D正确
10. A， B， D
【解析】由题图 方向的速度一时间图象可知，在 方向的加速度为 ， 方向受力 ，由题图 方向的位移—时间图象可知在 方向做匀速直线运动，速度大小为 ， 方向受力 。因此质点的初速度为 ，A 正确；受到的合外力恒为 ，质点初速度方向与合外力方向不在同一条直线上，故做匀变速曲线运动，B 正确； 末质点速度大小为 ，C 错误； 内，，，合位移 ，D 正确。
第四部分
11.
12.
13.
14. ；
【解析】设蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为 ，位移为 ，蜡块随玻璃管水平向右移动的速度为 ，位移为 ，如图所示，。蜡抉沿玻璃管匀速上升的时间 。由于两分运动具有等时性，故玻璃管水平移动的时间为 。水平运动的距离 。
15.
第五部分
16. （1） 实际发生的运动
（2） 已知分运动求合运动；已知合运动求分运动
（3） 矢量运算
17. （1） 平面直角；原点 ；水平向右；竖直向上
（2） ；
（3） ；过原点的直线
（4） ；
第1页（共1 页）
一、单项选择题（共6小题；共24分）
1. 跳伞是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员在某高度从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是
A. 风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B. 风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害
C. 运动员下落时间与风力有关
D. 运动员着地速度与风力无关
2. 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。如图所示，当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，第一次使玻璃管水平向右匀速运动，测得红蜡块运动到顶端所需时间为 ；第二次使玻璃管水平向右加速运动，测得红蜡块从下端运动到顶端所需时间为 ，则
A. B. C. D. 无法比较
3. 质量为 的物体在水平面内做曲线运动，已知该物体在两个互相垂直方向上的分运动的速度-时间图象分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是
A. 末物体速度大小为
B. 物体所受的合外力大小为
C. 物体的初速度大小为
D. 物体初速度的方向与合外力方向垂直，做匀变速曲线运动
4. 如图所示，在光滑水平面上有两条互相平行的直线 、 ， 是这两条平行直线的垂线，其中 点在直线 上， 、 两点在直线 上，一个物体正沿直线 以恒定的速度匀速向右运动，如果物体要从 点运动到 点，图中 、 、 为可能的路径，则可以使物体通过 点时
A. 获得由 指向 的任意瞬时速度，物体的路径是
B. 获得由 指向 的确定瞬时速度，物体的路径是
C. 持续受到平行 的任意大小的恒力，物体的路径可能是
D. 持续受到平行 的确定大小的恒力，物体的路径可能是
5. 在第十一届珠海国际航展上，歼- 战机是此次航展最大的“明星”。如图，歼- 战机在降落过程中水平方向的初速度为 ，竖直方向的初速度为 ，已知歼- 战机在水平方向做加速度大小为 的匀减速直线运动，在竖直方向做加速度大小为 的匀减速直线运动，则歼- 战机在降落过程中，下列说法正确的是
A. 歼- 战机的运动轨迹为曲线
B. 经 ，歼- 战机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等
C. 在前 内，歼- 战机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等
D. 歼- 战机在前 内，水平方向的平均速度为
6. 如图所示，在一次救灾工作中，一架离水面高为 、沿水平直线飞行的直升机 ，用悬索（重力可忽略不计）救护困在湖水中的伤员 ，在直升机 和伤员 以相同的水平速率匀速运动的同时，悬索将伤员吊起。设经 时间后， 、 之间的距离为 ，且 ，则在这段时间内伤员 的受力情况和运动轨迹是下列哪个图
A. B.
C. D.
二、双项选择题（共2小题；共8分）
7. 关于运动的合成和分解，下列说法正确的是
A. 合运动的时间就是分运动的时间之和
B. 已知两分运动的速度大小，就可以确定合速度的大小
C. 已知两分运动的速度大小和方向，可以用平行四边形定则确定合速度的大小和方向
D. 若两匀速直线运动的速度大小分别为 、 ，则合速度 大小的范围为
8. 如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其 图象如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的 图象如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是
A. 猴子的运动轨迹为直线
B. 猴子在 内做匀变速曲线运动
C. 时猴子的速度大小为
D. 猴子在 内的加速度大小为
三、多项选择题（共2小题；共8分）
9. 玻璃生产线的最后有一台切割机，能将一定宽度但很长的原始玻璃板按需要的长度切成矩形。假设送入切割机的原始玻璃板的宽度是 ，它沿切割机的轨道（与玻璃板的两侧边平行）以 的速度水平向右匀速移动；已知割刀相对玻璃板的切割速度 ，为了确保割下的玻璃板是矩形，则相对地面
A. 割刀运动的轨迹是一段直线
B. 割刀完成一次切割的时间为
C. 割刀运动的实际速度大小为
D. 割刀完成一次切割的时间内，玻璃板的位移大小是
10. 质量为 的质点在 平面内做曲线运动，在 方向的速度一时间图象和 方向的位移—时间图象如图所示，下列说法正确的是
A. 质点的初速度为
B. 质点所受的合外力为 ，做匀变速曲线运动
C. 末质点速度大小为
D. 内质点的位移大小约为
四、填空题（共5小题；共12分）
11. 判断下列说法的正误。
合运动与分运动是同时进行的，时间相等。
12. 判断下列说法的正误。
合运动一定是实际发生的运动。
13. 判断下列说法的正误。
合运动的速度一定比分运动的速度大。
14. 竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个蜡块能在水中以 的速度匀速上浮。在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管沿水平方向匀速向右运动，测得蜡块实际运动方向与水平方向成 角，如图所示。若玻璃管的长度为 ，在蜡块从底端上升到顶端的过程中，玻璃管水平方向的移动速度和沿水平方向运动的距离分别约为 和 。（，）
15. 判断下列说法的正误。
两个夹角为 的匀速直线运动的合运动，一定也是匀速直线运动。
五、解答题（共2小题；共26分）
16. 合运动与分运动
（1）如果物体同时参与了几个运动，那么物体 就是合运动，同时参与的几个运动就是分运动。
（2）运动的合成与分解： 的过程，叫作运动的合成； 的过程，叫作运动的分解。
（3）运动的合成与分解遵循 法则。
17. 建立坐标系
（1）研究蜡块在平面内的运动，可以选择建立 坐标系。
如图所示，以蜡块开始匀速运动的位置为 ，以 的方向和 的方向分别为 轴和 轴的方向，建立平面直角坐标系。
（2）蜡块运动的位置：玻璃管向右匀速平移的速度设为 ，蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为 ，在某时刻 ，蜡块的位置 的坐标： ， 。
（3）蜡块运动的轨迹：将 、 消去 ，得到 ，可见蜡块的运动轨迹是一条 。
（4）蜡块运动的速度：大小 ，方向满足 。
答案
第一部分
1. B
【解析】运动员同时参与了两个分运动：竖直方向向下落的运动和水平方向随风飘的运动。这两个分运动同时发生，相互独立。所以水平风力越大，运动员着地速度越大，但下落时间由下落的高度决定，与风力无关，故选 B。
2. A
【解析】蜡块在水平方向上都做匀速直线运动，在竖直方向上，，管长不变，竖直方向上的分速度不变，
根据合运动与分运动具有等时性，知蜡块由管口到顶端的时间不变，故A正确，BCD错误。
3. D
【解析】根据題意可知，物体在两个互相垂直方向上运动，即 方向与 方向垂直，且物体在 方向做初速度为零的匀加速直线运动，在 方向做匀速直线运动， 末，，，因而 ，A错误；，，根据牛顿第二定律 ，，因而 ，B错误； 时，，，因而初速度 ，C错误；由于初速度 ，且沿 方向，，且沿 方向，故物体做匀变速曲线运动，D正确。
4. B
【解析】获得由 指向 的确定瞬时速度，即两个匀速直线运动的合运动轨迹可能是 ，A 错误，B 正确。持续受到平行 的确定大小的恒力，即合加速度与合初速度垂直，轨迹偏向加速度一侧，轨迹可能是 ，C 、D 错误.
5. D
【解析】歼- 战机的合初速度方向与水平方向夹角的正切值 ，歼- 战机的合加速度方向与水平方向夹角的正切值 ，可以知道歼- 战机的合初速度的方向与合加速度的方向在同一直线上，歼- 战机做匀变速直线运动，故A错误；经 ，歼- 战机水平方向的分速度 ，竖直方向上的分速度为 ，故B错误；在前 内，歼- 战机水平方向的平均速度 ，D正确。歼- 战机在水平方向的分位移 ，在竖直方向的分位移 ，故C错误。
6. A
【解析】根据 ，位移 可知伤员 在竖直方向上是匀加速上升的，悬索中拉力大于重力，即表示拉力 的线段要比表示重力 的线段长，伤员 在水平方向匀速运动，所以 、 都在竖直方向上；向上加速，运动轨迹向上偏转，只有A符合，所以在这段时间内伤员 的受力情况和运动轨迹是A。
第二部分
7. C， D
【解析】合运动与分运动具有等时性，故A错误；已知两分运动的速度大小和方向，可以用平行四边形定则确定合速度的大小和方向，故B错误，C正确；两匀速直线运动的速度大小分别为 、 ，则合速度 大小的范围为 ，故D正确。
8. B， D
【解析】猴子在竖直方向做初速度为 、加速度为 的匀减速直线运动，水平方向做速度为 的匀速直线运动，其合运动为曲线运动，故猴子在 内做匀变速曲线运动，选项B正确，A错误；
时猴子的速度大小为 ，选项C错误；
猴子在 内的加速度大小为 ，选项D正确。
第三部分
9. A， B， D
【解析】为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，割刀相对玻璃板的运动速度应垂直于玻璃板侧边，割刀实际参与了两个分运动，即沿玻璃板侧边方向的运动和垂直于玻璃板侧边方向的运动。两个分运动都是匀速直线运动，则合运动为匀直线运动，故A正确；对于垂直于玻璃板侧边方向的运动，运动时间 故B正确；割刀运动的实际速度 ，故C错误； 内玻璃板沿轨道方向的位移 ，故D正确
10. A， B， D
【解析】由题图 方向的速度一时间图象可知，在 方向的加速度为 ， 方向受力 ，由题图 方向的位移—时间图象可知在 方向做匀速直线运动，速度大小为 ， 方向受力 。因此质点的初速度为 ，A 正确；受到的合外力恒为 ，质点初速度方向与合外力方向不在同一条直线上，故做匀变速曲线运动，B 正确； 末质点速度大小为 ，C 错误； 内，，，合位移 ，D 正确。
第四部分
11.
12.
13.
14. ；
【解析】设蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为 ，位移为 ，蜡块随玻璃管水平向右移动的速度为 ，位移为 ，如图所示，。蜡抉沿玻璃管匀速上升的时间 。由于两分运动具有等时性，故玻璃管水平移动的时间为 。水平运动的距离 。
15.
第五部分
16. （1） 实际发生的运动
（2） 已知分运动求合运动；已知合运动求分运动
（3） 矢量运算
17. （1） 平面直角；原点 ；水平向右；竖直向上
（2） ；
（3） ；过原点的直线
（4） ；
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