2.1运动的合成与分解 自主提升过关练(Word版含答案)

2.1运动的合成与分解 自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．在抗洪救灾时，救援人员划船将河对岸的受灾群众进行安全转移。一艘船头指向始终与河岸垂直，耗时6min到达对岸；另一艘船行驶路线与河岸垂直，耗时9min到达对岸。假设河两岸理想平行，整个过程水流速恒为v水，两船在静水中速度相等且均恒为v船，且，则为（　　）
A．3： B．3：2 C．5：4 D．5：3
2．关于运动的合成和分解，以下说法中正确的是（ ）
A．只有曲线运动才能分解为两个分运动
B．合运动的时间等于两个分运动的时间之和
C．合运动的速度一定大于每个分运动的速度
D．两个速度大小不等的匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动
3．如图所示，蜡烛块可以在直玻璃管内的水中速上升，若在蜡烛块从A点开始匀速上升的同时，玻璃管水平向右做匀加速直线运动，蜡烛块最终达到C点，蜡烛块从A点到C点的运动轨可能是图中的（ ）
A．曲线1 B．曲线2 C．直线3 D．曲线4
4．两端封闭的玻璃管中注满清水，迅速将管转至图示竖直位置，管内一个红蜡块立即以的速度匀速上浮，此时使玻璃管沿x轴正方向移动，当玻璃管沿x轴（　　）
A．匀速运动时，红蜡块的轨迹是一条曲线
B．以速度匀速运动时，红蜡块的速度大小是7cm/s
C．以速度匀速运动，2s内红蜡块的位移大小是10cm
D．由静止开始做的匀加速运动时，红蜡块的轨迹是一条直线
5．关于运动的描述，下列说法正确的是 （　　）
A．运动的物体不能选为参考系
B．只有质量和体积都极小的物体才能视为质点
C．若一段时间内物体做单向直线运动，则其位移大小等于路程
D．曲线运动不可能是匀变速运动
6．一质点在平面直角坐标系内运动，其x方向的x-t图像和y方向的v-t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．2s末质点的速度大小为6m/s
C．2s内质点的位移大小为15m D．质点的初速度方向与合外力方向垂直
7．关于物体做曲线运动，下面说法正确的是（　　）
A．它的速度一定发生变化 B．它的受力一定发生变化
C．它的速度和受力均可保持不变 D．速度方向与受力方向可以始终相同
8．东京奥运全红婵以“完美一跳”而使金牌生辉，荣耀乡里，这是运动员平时刻苦训练所结硕果。如图所示，虚线是跳水运动员在某次训练中，运动员离台后其头部在空中轨迹示意图。A为曲线轨迹起始点，B为轨迹最高点，C点的切线沿竖直方向，D点是即将入水点。关于运动员头部在空中运动下述正确的是（　　）
A．在A处速度和加速度都沿竖直方向 B．在B加速度向下，速度沿水平方向
C．在C处速度和加速度都沿水平方向 D．在D处速度向下，加速度向上
9．某学校运动会开幕式隆重举行，各班进行入场仪式表演时，某同学操控无人机从地面静止开始起飞，在空中进行跟踪拍摄。若无人机在水平和竖直方向运动的速度随时间变化关系图像如图所示，则无人机（　　）
A．在的时间内，运动轨迹为直线
B．在的时间内，运动轨迹为曲线
C．在的时间内，做变加速运动
D．在时刻的高度大于时刻的高度
10．关于物体做曲线运动，下列说法正确的是（　　）
A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B．物体在变力作用下有可能做曲线运动
C．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向可能在同一条直线上
D．物体在变力作用下不可能做直线运动
11．有一条宽为50m的河，游泳爱好者小明想要游到对岸去，水流速度为2m/s，小明在静水中的速度为1m/s，以下结论正确的是（　　）
A．小明可能到达正对岸
B．小明的最短过河时间为50s
C．小明以最短路程过河所需时间为50s
D．小明要以最短路程过河，游姿方向需始终与对岸垂直
12．马戏团表演时，小猴子沿着竹竿匀加速上爬高度h，同时人顶着直杆水平匀速移动位移x，观众观看小猴子的运动描述正确的是（　　）
A．小猴子做直线运动
B．小猴子的位移是
C．相同时间内速度的变化量增大
D．相同时间内速度的变化量减小
13．如图所示，当放在墙角的均匀直杆端在竖直墙上，端放在水平地面，当滑到图示位置时（已知），端速度为，下列说法正确的有（　　）
A．端和端垂直杆方向的速度分量大小一定相等
B．端和端沿杆方向的速度分量大小一定相等
C．端速度大小为
D．端速度大小为
14．如图，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着皮球（系绳延长线过球心）、一端连在水平台上的玩具小车上，车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处上升。则在球匀速上升且未离开墙面的过程中（　　）
A．玩具小车做匀速运动 B．玩具小车做减速运动
C．绳对球的拉力大小不变 D．球对墙的压力逐渐增大
15．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时（物体没有碰住滑轮之前），下列说法正确的是（　　）
A．绳子的拉力大于的重力
B．物体加速向上运动
C．绳子的拉力小于的重力
D．绳子的拉力先是大于的重力，后变为小于的重力
二、解答题
16．在一次军事演习中，一质量为的战斗机从战舰上以的速度水平飞出，同时通过发动机给战斗机只提供一竖直向上的大小为的恒定作用力，空气阻力忽略不计，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）战斗机运动的加速度；
（2）战斗机水平方向前进距离为L=120m时的速度。
17．一质量为2kg的质点在某平面上做曲线运动，在该平面上建立直角坐标系并将运动分解在x轴和y轴上进行研究，在x方向的位移-时间图线为抛物线，如图甲所示，在y方向的位移-时间图象为直线，如图乙所示，求：
（1）质点的初速度v；
（2）质点所受的合力F合；
（3）2s内质点的位移大小。
参考答案
1．A
【解析】
【详解】
船头始终与河岸垂直到达对岸，有
船行驶路线与河岸垂直到达对岸，有

解得
故选A。
2．D
【解析】
【详解】
A．物体做直线运动时，也能将这个运动分解为两个分运动，如竖直上抛运动可以分解成向上的匀速直线运动和向下的自由落体运动，故A错误；
B．两个分运动与合运动具有等时性，所以两个分运动的时间一定与合运动时间相等，故B错误；
C．根据平行四边形定则可知，合运动的速度不一定大于分运动的速度，也可以小于和等于，故C错误；
D．两个速度大小不等的匀速直线运动，速度的大小和方向都恒定，则其合速度的大小和方向也恒大，则仍做匀速直线运动，故D正确。
故选D。
3．A
【解析】
【详解】
当合速度的方向与合力（合加速度）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，而本题竖直向做匀速直线运动，水平向右做匀加速直线运动，因此蜡块将沿着合速度的方向做匀变速曲线运动，合力水平向右指向凹侧，故符合要求的轨迹是曲线1，故选A。
4．C
【解析】
【详解】
A．当玻璃管沿x轴匀速运动时，红蜡块的合运动为匀速直线运动，其轨迹是一条直线，故A错误；
BC．当玻璃管沿x轴以速度匀速运动时，红蜡块的速度大小是
2s内红蜡块的位移大小是
故B错误，C正确；
D．当玻璃管沿x轴由静止开始做的匀加速运动时，红蜡块的合运动为曲线运动，其轨迹是一条曲线，故D错误。
故选C。
5．C
【解析】
【详解】
A．参考系可以任意选取，运动的物体也可以作为参考系，A错误；
B．当物体的形状、大小对研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，质量和体积都极小的物体不一定能看成质点，要根据所研究的问题来判断，B错误；
C．在单向直线运动中，位移大小等于路程，C正确；
D．加速度恒定的运动叫匀变速运动，曲线运动可能为匀变速运动，平抛运动是曲线运动，但其加速度大小方向都不变，为匀变速运动，D错误。
故选C。
6．C
【解析】
【详解】
A．质点水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀变速运动，因此合力和速度方向不共线，做匀变速曲线运动，A错误；
B．2s末
2s末质点的速度大小为
B错误；
C．2s内质点的位移大小为
C正确；
D．质点所受合外力沿y轴正前方向，质点的初速度不沿x方向，所以，质点的初速度方向与合外力方向不垂直，D错误。
故选C。
7．A
【解析】
【详解】
AC．物体做曲线运动速度方向一定改变，所以速度一定改变，故A正确，C错误；
B．物体做曲线运动，受力不一定变化，比如平抛运动，故B错误；
D．物体做曲线运动的条件是速度方向与受力方向不相同，故D错误。
故选A。
8．B
【解析】
【详解】
曲线运动物体某位置的速度方向在该点所在轨迹的切线方向上，根据题目轨迹示意图，可知A处速度斜向左上方，B处水平向左，C处和D处都是竖着向下；运动员在空中只受重力作用（忽略空气阻力），所以任意位置的加速度都是重力加速度g，所以ACD错误，B正确。
故选B。
9．A
【解析】
【详解】
AB．在的时间内，由于、方向的加速度都是恒定的，合加速度也恒定，所以无人机从静止开始做匀加速直线运动，所以A选项正确，B选项错误；
C．在的时间内，方向做匀速运动，方向做匀变速运动，根据运动的合成与分解可知，在的时间内无人机做匀变速运动，C选项错误；
D．在的时间内无人机在竖直方向做匀减速运动，所以在时刻的高度小于时刻的高度，D选项错误。
故选A。
10．B
【解析】
【详解】
ABC．物体做曲线运动的条件是所受合力的方向与速度方向不在一条直线上，即速度方向与加速度方向不在同一条直线上，可以是恒力也可以是变力，故AC错误B正确；
D．物体做直线运动的条件是所受合力的方向与速度方向在一条直线上，可以是恒力也可以是变力，故D错误。
故选B。
11．B
【解析】
【详解】
A．小明在静水中的速度v1小于水流速度v2，v1和v2的合速度方向不可能垂直于正对岸，所以小明不可能到达正对岸，故A错误；
B．当小明的游姿方向始终垂直于正对岸时过河时间最短，为
故B正确；
CD．如图所示，当小明的游姿方向与合速度方向垂直时，其过河路程最短，根据速度的合成与分解以可得小明的合速度大小为
并且
以最短路程过河所需的时间为
故CD错误。
故选B。
12．B
【解析】
【详解】
A．小猴子的合速度方向(右上方)与加速度方向(竖直向上)不共线，所以做曲线运动。故A错误；
B．小猴子的合位移为
故B正确；
CD．依题意，小猴子的加速度为定值，根据公式
易知，相同时间内速度的变化量不变。故CD错误。
故选B。
13．BD
【解析】
【详解】
AB．将物体A端和B端的运动分解到沿杆和垂直于杆的方向如图所示
A端和B端沿杆方向的速度分量大小一定相等，垂直于杆的速度分量大小不一定相等，故A错误，B正确；
CD．设沿杆速度为，根据速度的合成与分解，将两个端点的速度分解，如图所示
则有
而
则两个端点实际速度之比
则A点速度是
故C错误，D正确。
故选BD。
14．BD
【解析】
【详解】
AB．设绳与竖直方向的夹角为，如图所示
将球的速度分解，可知沿绳方向的分速度（即绳子的速度）为
因球匀速上滑过程中角将增大，所以将减小，故小车做减速运动，A错误，B正确；
CD．球受三力作用处于平衡状态，设球重为G，则绳对球的拉力大小T、球对墙的压力大小N分别为
所以，随的增大，T、N均增大，C错误，D正确。
故选BD。
15．AB
【解析】
【详解】
设绳子与水平方向的夹角为，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于的速度，根据平行四边形定则得
小车在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为减小，所以的速度增大，做加速运动，根据牛顿第二定律有
知拉力大于重力。
故选AB。
16．（1），方向竖直向上；（2），与水平方向成37°角斜向上
【解析】
【分析】
【详解】
（1）战斗机受向上的升力F、向下的重力mg
由牛顿第二定律得
得
方向竖直向上
（2）战斗机在水平方向匀速运动
竖直方向匀加速
合速度
方向与水平方向成夹角斜向上，且
即
17．（1）4m/s，沿y轴负方向；（2）8N，沿x轴正方向；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由题图知，质点在x轴方向上做匀加速运动，初速度
质点在y轴方向上做匀速直线运动，速度大小
则质点的初速度大小
方向沿y轴负方向；
（2）由知，质点的加速度
质点所受的合力大小
合力方向沿x轴正方向。
（3）2s内质点在沿x轴方向的位移
沿y轴方向位移的大小
则质点2s内位移的大小
试卷第1页，共3页