5.2 运动的合成与分解 课后巩固（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 5.2 运动的合成与分解 课后巩固（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 947.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-14 17:20:32 | ||
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文档简介
5.2 运动的合成与分解 课后巩固 2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．如图所示，某同学在研究运动的合成时做了下述活动：用左手沿黑板推动直尺竖直向上运动，运动中保持直尺水平，同时，用右手沿直尺向右移动笔尖。若该同学左手的运动为匀速直线运动，右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速直线运动，则关于笔尖相对于黑板的运动，下列说法中正确的是（ ）
A．笔尖做匀速直线运动
B．笔尖做匀变速直线运动
C．笔尖做匀变速曲线运动
D．图中笔尖的运动轨迹是一条斜向上的直线
2．金马河流经温江后河宽逐渐增大，由300米扩至1200米，是温江的一张名片。如图所示，一条小船位于400m宽的河中央A点处，从这里向下游200m处有一危险的急流区，当时水流速度恒定为4m/s，为使小船避开危险区沿直线到达对岸；小船在静水中的速度至少为（ ）
A．m/s B．2m/s C．m/s D．4m/s
3．如图所示，物体A和B的质量均为m，分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）。现用水平变力F拉着物体A沿水平方向向右做匀速直线运动。则下列说法中正确的是（ ）
A．物体B做匀速直线运动 B．物体B做加速直线运动
C．绳子对物体B的拉力等于mg D．绳子对物体B的拉力小于mg
4．如图分别是一物体在水平面上运动时x方向上的速度-时间图线和y方向上的位移-时间图线，由图可知（ ）
A．最初4s内物体的位移为8m
B．从开始至6s末物体都做曲线运动
C．第4s末至第6s末物体加速度大小为2m/s2
D．最初4s内物体做直线运动，接着的2s物体做曲线运动
5．在光滑水平桌面上建立直角坐标系xOy，滑块位于坐标原点O处，现给滑块以一沿y方向的初速度v0，同时在x方向施加一恒力F，经过一段时间后撤去F，则滑块的运动轨迹可能为（ ）
A． B．
C． D．
6．小船横渡一条河，为尽快到达对岸，船头方向始终与河岸垂直，为避免船撞击河岸，小船先加速后减速运动，使小船到达河对岸时恰好不与河岸相撞。小船在静水中的行驶速度，如图甲所示，水的流速以如图乙所示，则下列关于小船渡河说法正确的是（ ）
A．小船的运动轨迹为直线
B．小船渡河的河宽是
C．小船到达对岸时，沿河岸方向向下游运动了
D．小船渡河的过程中最大速度是
7．如图所示，在注满清水的竖直密封玻璃管中，红蜡块 R 正以较小的速度v沿y轴匀速上浮，与此同时玻璃管沿水平x轴正方向做匀速直线运动。从红蜡块通过坐标原点 O 开始计时，直至蜡块运动到玻璃管顶端为止。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．红蜡块做变速曲线运动
B．红蜡块的速度与时间成反比
C．仅减小玻璃管运动的速度，红蜡块将更慢运动到顶端
D．仅增大玻璃管运动的速度，红蜡块运动到顶端的时间保持不变
8．一条两岸平行的小河,河水自西向东流动,各处流速相同,一小船船头垂直河岸行驶,下列说法正确的是（ ）
A．若小船速度不变,小船可能做曲线运动
B．若小船速度不变,小船可能做匀变速直线运动
C．若小船沿垂直河岸方向的初速度为零、加速度不为零且不变,小船做匀变速曲线运动
D．若小船沿垂直河岸方向的初速度为零、加速度不为零且不变,小船可能做变加速曲线运动
二、多选题
9．如图所示，不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮C与物体A连接，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接，开始时，BC连线沿水平方向。B从当前位置下滑，当下滑至BC连线与水平方向的夹角为θ时，B的速率为v0，A的速率为v。下列说法正确的是（ ）
A． B．
C．该过程B下降的高度等于A上升的高度 D．该过程B下降的高度大于A上升的高度
10．运动员在河面上做划船运动训练，河水流动的速度v大小不变，方向沿河岸向下游方向，运动员划船的速度方向沿船头方向，大小不变。如图所示，为五幅描述船过河的航线图，图中虚线表示船运动的实际航线。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙、戊三幅图描绘的航线都可能是符合实际的船过河的航线
B．甲图所绘航线是符合实际的，船头保持甲图所示方向航行，船过河时间最短
C．丙图所绘航线是符合实际的，船头保持丙图所示方向航行，船过河位移最小
D．乙图和戊图所绘航线都是符合实际的，船头保持图示方向航行，船过河位移都可能最小
11．如图所示，小车在岸上拉船，细绳一端固定在竖直墙壁上，一端跨过车后的定滑轮与船相连（忽略滑轮与细绳间的摩擦）。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，此时车的拉力大小为，则说法正确的是（ ）
A．车的速度为 B．车的速度为
C．船的加速度为 D．船的加速度为
12．如图所示，小船从河岸的O点沿虚线运动轨迹，匀速运动到河对岸的P点，河水的流速、船在静水中的速度与虚线的夹角分别为，，河宽为L，且、的大小不变，下列说法正确的是（ ）
A．渡河时间 B．渡河时间
C．越小，渡河时间越短 D．当，渡河的时间最短
三、实验题
13．有一组同学在做运动的合成与分解的实验中，做了如下实验：一长为80cm的玻璃管竖直放置当红蜡块从玻璃管的最下端开始匀速上升的同时玻璃管水平向右匀速运动，经过20s。红蜡块到达玻璃管的最上端，此过程玻璃管的水平位移为60cm，不计红蜡块的大小，则红蜡块运动的合位移大小___________cm，合速度大小___________cm/s。若红蜡块从玻璃管的最下端开始匀速上升的同时，玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块的运动轨迹是___________（选填“直线”或“曲线”）
14．某同学观察蜡块的运动，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧。把玻璃管倒置，红蜡块沿玻璃管匀速上升，如图a所示。
（1）t=0开始，红蜡块在玻璃管内每1s上升的距离为20cm，与此同时，玻璃管向右沿水平方向匀加速平移，每1s内的位移依次是4cm、12cm、20cm、28cm。在图b所示的坐标系中，y表示红蜡块在竖直方向的位移，x表示红蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时红蜡块位于坐标原点。请在图b中用平滑曲线描绘出红蜡块的轨迹________。
（2）红蜡块加速度的大小a=________，红蜡块在第2s末速度的大小________m/s。（结果均保留两位有效数字）
四、解答题
15．塔吊是建筑工地上常用的一种起重设备。在一次施工中，塔吊将重物从地面吊起，在最初的2 s内，水平方向做加速度为0.3 m/s2的直线运动，竖直方向做加速度为0.4 m/s2的直线运动，以运动起点为坐标原点，分别沿水平、竖直的运动方向建立x轴、y轴，求：
（1）1 s末重物的速度大小；
（2）最初2 s内重物的轨迹方程。
16．一小船渡河，河宽，水流速度。已知，
（1）若船在静水中的速度为，求：
①欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？
②欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？
（2）若船在静水中的速度，要使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？
（3）若小船只能停靠在河对岸下游处，则小船在静水中航速至少要达到多大？对应运动时间是多少？船头指向与河岸夹角多大？
17．如图所示，一条宽为d的大河，小明驾着小船从码头A出发，欲将一批货物运送到对岸的码头B。已知河水流速为v水，小船在静水中的航速为v船。
（1）渡河过程中，小船参与了哪两个分运动？
（2）小船如何渡河时间最短？最短时间为多少？此时渡河位移为多大？
（3）小船如何渡河才能使渡河位移最小？最小位移为多大？
18．运动的合成与分解是分析复杂运动时常用的方法，可以将复杂运动分解为简单运动。如图所示，在A点以水平速度v0=10m/s向左抛出一个质量为m=1.0kg的小球，小球抛出后始终受到水平向右恒定风力的作用，风力大小F=10N。经过一段时间小球将到达B点，B点位于A点正下方，重力加速度为g=10m/s2。
（1）求小球水平方向的速度为零时距A点的水平距离x；
（2）求A、B两点间的距离y；
（3）说明从A到B运动过程中小球速度大小的变化情况，并求出相应的最大值和最小值。
试卷第页，共页
试卷第2页，共1页
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．D
5．C
6．C
7．D
8．C
9．AD
10．ABD
11．AC
12．BD
13． 100 5 曲线
14． 0.080 0.26
15．（1）0.5 m/s；（2）y=x
16．（1）①船头垂直河岸，，；②船头与上游河岸成角，，；（2）船头的方向与上游河岸成角，，；（3），，
17．（1）船相对水的运动（即船在静水中的运动），它的方向与船头的指向相同；船随水漂流的运动，它的方向与河岸平行。；（2）船头垂直河岸航行渡河时间最短，，；（3）第一种情况：船速大于水速，最短的位移为河宽d，此时合速度垂直河岸，船头与上游河岸夹角θ满足
如图所示
所用时间为
第二种情况：船速小于水速，如图所示
以v水矢量的末端为圆心，以v船的大小为半径作圆，当合速度的方向与圆相切时，合速度的方向与河岸的夹角最大（设为α），此时航程最短，由图可知
最短航程为
此时船头指向与上游河岸成角满足
故当船速大于水速时，船头与上游河岸夹角满足时，渡河位移最小，为d，当船速小于水速时，船头与上游河岸夹角满足时，渡河位移最小，为。
18．（1）5.0m；（2）20m；（3）从A到B，速度先减小再增大， ，
一、单选题
1．如图所示，某同学在研究运动的合成时做了下述活动：用左手沿黑板推动直尺竖直向上运动，运动中保持直尺水平，同时，用右手沿直尺向右移动笔尖。若该同学左手的运动为匀速直线运动，右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速直线运动，则关于笔尖相对于黑板的运动，下列说法中正确的是（ ）
A．笔尖做匀速直线运动
B．笔尖做匀变速直线运动
C．笔尖做匀变速曲线运动
D．图中笔尖的运动轨迹是一条斜向上的直线
2．金马河流经温江后河宽逐渐增大，由300米扩至1200米，是温江的一张名片。如图所示，一条小船位于400m宽的河中央A点处，从这里向下游200m处有一危险的急流区，当时水流速度恒定为4m/s，为使小船避开危险区沿直线到达对岸；小船在静水中的速度至少为（ ）
A．m/s B．2m/s C．m/s D．4m/s
3．如图所示，物体A和B的质量均为m，分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）。现用水平变力F拉着物体A沿水平方向向右做匀速直线运动。则下列说法中正确的是（ ）
A．物体B做匀速直线运动 B．物体B做加速直线运动
C．绳子对物体B的拉力等于mg D．绳子对物体B的拉力小于mg
4．如图分别是一物体在水平面上运动时x方向上的速度-时间图线和y方向上的位移-时间图线，由图可知（ ）
A．最初4s内物体的位移为8m
B．从开始至6s末物体都做曲线运动
C．第4s末至第6s末物体加速度大小为2m/s2
D．最初4s内物体做直线运动，接着的2s物体做曲线运动
5．在光滑水平桌面上建立直角坐标系xOy，滑块位于坐标原点O处，现给滑块以一沿y方向的初速度v0，同时在x方向施加一恒力F，经过一段时间后撤去F，则滑块的运动轨迹可能为（ ）
A． B．
C． D．
6．小船横渡一条河，为尽快到达对岸，船头方向始终与河岸垂直，为避免船撞击河岸，小船先加速后减速运动，使小船到达河对岸时恰好不与河岸相撞。小船在静水中的行驶速度，如图甲所示，水的流速以如图乙所示，则下列关于小船渡河说法正确的是（ ）
A．小船的运动轨迹为直线
B．小船渡河的河宽是
C．小船到达对岸时，沿河岸方向向下游运动了
D．小船渡河的过程中最大速度是
7．如图所示，在注满清水的竖直密封玻璃管中，红蜡块 R 正以较小的速度v沿y轴匀速上浮，与此同时玻璃管沿水平x轴正方向做匀速直线运动。从红蜡块通过坐标原点 O 开始计时，直至蜡块运动到玻璃管顶端为止。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．红蜡块做变速曲线运动
B．红蜡块的速度与时间成反比
C．仅减小玻璃管运动的速度，红蜡块将更慢运动到顶端
D．仅增大玻璃管运动的速度，红蜡块运动到顶端的时间保持不变
8．一条两岸平行的小河,河水自西向东流动,各处流速相同,一小船船头垂直河岸行驶,下列说法正确的是（ ）
A．若小船速度不变,小船可能做曲线运动
B．若小船速度不变,小船可能做匀变速直线运动
C．若小船沿垂直河岸方向的初速度为零、加速度不为零且不变,小船做匀变速曲线运动
D．若小船沿垂直河岸方向的初速度为零、加速度不为零且不变,小船可能做变加速曲线运动
二、多选题
9．如图所示，不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮C与物体A连接，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接，开始时，BC连线沿水平方向。B从当前位置下滑，当下滑至BC连线与水平方向的夹角为θ时，B的速率为v0，A的速率为v。下列说法正确的是（ ）
A． B．
C．该过程B下降的高度等于A上升的高度 D．该过程B下降的高度大于A上升的高度
10．运动员在河面上做划船运动训练，河水流动的速度v大小不变，方向沿河岸向下游方向，运动员划船的速度方向沿船头方向，大小不变。如图所示，为五幅描述船过河的航线图，图中虚线表示船运动的实际航线。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙、戊三幅图描绘的航线都可能是符合实际的船过河的航线
B．甲图所绘航线是符合实际的，船头保持甲图所示方向航行，船过河时间最短
C．丙图所绘航线是符合实际的，船头保持丙图所示方向航行，船过河位移最小
D．乙图和戊图所绘航线都是符合实际的，船头保持图示方向航行，船过河位移都可能最小
11．如图所示，小车在岸上拉船，细绳一端固定在竖直墙壁上，一端跨过车后的定滑轮与船相连（忽略滑轮与细绳间的摩擦）。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，此时车的拉力大小为，则说法正确的是（ ）
A．车的速度为 B．车的速度为
C．船的加速度为 D．船的加速度为
12．如图所示，小船从河岸的O点沿虚线运动轨迹，匀速运动到河对岸的P点，河水的流速、船在静水中的速度与虚线的夹角分别为，，河宽为L，且、的大小不变，下列说法正确的是（ ）
A．渡河时间 B．渡河时间
C．越小，渡河时间越短 D．当，渡河的时间最短
三、实验题
13．有一组同学在做运动的合成与分解的实验中，做了如下实验：一长为80cm的玻璃管竖直放置当红蜡块从玻璃管的最下端开始匀速上升的同时玻璃管水平向右匀速运动，经过20s。红蜡块到达玻璃管的最上端，此过程玻璃管的水平位移为60cm，不计红蜡块的大小，则红蜡块运动的合位移大小___________cm，合速度大小___________cm/s。若红蜡块从玻璃管的最下端开始匀速上升的同时，玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块的运动轨迹是___________（选填“直线”或“曲线”）
14．某同学观察蜡块的运动，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧。把玻璃管倒置，红蜡块沿玻璃管匀速上升，如图a所示。
（1）t=0开始，红蜡块在玻璃管内每1s上升的距离为20cm，与此同时，玻璃管向右沿水平方向匀加速平移，每1s内的位移依次是4cm、12cm、20cm、28cm。在图b所示的坐标系中，y表示红蜡块在竖直方向的位移，x表示红蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时红蜡块位于坐标原点。请在图b中用平滑曲线描绘出红蜡块的轨迹________。
（2）红蜡块加速度的大小a=________，红蜡块在第2s末速度的大小________m/s。（结果均保留两位有效数字）
四、解答题
15．塔吊是建筑工地上常用的一种起重设备。在一次施工中，塔吊将重物从地面吊起，在最初的2 s内，水平方向做加速度为0.3 m/s2的直线运动，竖直方向做加速度为0.4 m/s2的直线运动，以运动起点为坐标原点，分别沿水平、竖直的运动方向建立x轴、y轴，求：
（1）1 s末重物的速度大小；
（2）最初2 s内重物的轨迹方程。
16．一小船渡河，河宽，水流速度。已知，
（1）若船在静水中的速度为，求：
①欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？
②欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？
（2）若船在静水中的速度，要使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？
（3）若小船只能停靠在河对岸下游处，则小船在静水中航速至少要达到多大？对应运动时间是多少？船头指向与河岸夹角多大？
17．如图所示，一条宽为d的大河，小明驾着小船从码头A出发，欲将一批货物运送到对岸的码头B。已知河水流速为v水，小船在静水中的航速为v船。
（1）渡河过程中，小船参与了哪两个分运动？
（2）小船如何渡河时间最短？最短时间为多少？此时渡河位移为多大？
（3）小船如何渡河才能使渡河位移最小？最小位移为多大？
18．运动的合成与分解是分析复杂运动时常用的方法，可以将复杂运动分解为简单运动。如图所示，在A点以水平速度v0=10m/s向左抛出一个质量为m=1.0kg的小球，小球抛出后始终受到水平向右恒定风力的作用，风力大小F=10N。经过一段时间小球将到达B点，B点位于A点正下方，重力加速度为g=10m/s2。
（1）求小球水平方向的速度为零时距A点的水平距离x；
（2）求A、B两点间的距离y；
（3）说明从A到B运动过程中小球速度大小的变化情况，并求出相应的最大值和最小值。
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参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．D
5．C
6．C
7．D
8．C
9．AD
10．ABD
11．AC
12．BD
13． 100 5 曲线
14． 0.080 0.26
15．（1）0.5 m/s；（2）y=x
16．（1）①船头垂直河岸，，；②船头与上游河岸成角，，；（2）船头的方向与上游河岸成角，，；（3），，
17．（1）船相对水的运动（即船在静水中的运动），它的方向与船头的指向相同；船随水漂流的运动，它的方向与河岸平行。；（2）船头垂直河岸航行渡河时间最短，，；（3）第一种情况：船速大于水速，最短的位移为河宽d，此时合速度垂直河岸，船头与上游河岸夹角θ满足
如图所示
所用时间为
第二种情况：船速小于水速，如图所示
以v水矢量的末端为圆心，以v船的大小为半径作圆，当合速度的方向与圆相切时，合速度的方向与河岸的夹角最大（设为α），此时航程最短，由图可知
最短航程为
此时船头指向与上游河岸成角满足
故当船速大于水速时，船头与上游河岸夹角满足时，渡河位移最小，为d，当船速小于水速时，船头与上游河岸夹角满足时，渡河位移最小，为。
18．（1）5.0m；（2）20m；（3）从A到B，速度先减小再增大， ，