5.2运动的合成与分解 同步练习(word版含答案）
文档属性
| 名称 | 5.2运动的合成与分解 同步练习(word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 588.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-09 17:59:44 | ||
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文档简介
高中物理人教版（2019）5.2运动的合成与分解 同步练习
一、单选题
1．物体在做平抛运动的过程中，下列哪些量是不变的（ ）
A．物体运动的加速度 B．物体的速度
C．物体竖直向下的分速度 D．物体位移的方向
2．某人以一定速率垂直河岸向对岸游去，当水流运动是匀速时，他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是 ( )
A．水速大时，路程长，时间长 B．水速大时，路程长，时间短
C．水速大时，路程长，时间不变 D．路程、时间与水速无关
3．小船在静水中速度为v，今小船要渡过一条河流，渡河时小船垂直对岸划行.若小船划行至河中间时，河水流速忽然增大，则( )
A．渡河时间与预定时间相比增长 B．渡河时间与预定时间相比不变
C．渡河时间与预定时间相比缩短 D．到达河岸偏离的更近
4．国产大飞机C919是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的喷气式民用飞机，于2017年5月5日成功首飞。如图所示，飞机在起飞过程中的某时刻水平分速度为35m/s，竖直分速度为25m/s，已知在此后的1min内，飞机在水平方向做加速度为1m/s2的匀加速直线运动，竖直方向做加速度为2m/s2的匀加速直线运动。关于这1min内飞机的运动与受力情况，下列选项正确的是（ ）
A．飞机做匀变速直线运动
B．前10s内，飞机竖直方向的平均速度为30m/s
C．10s末，飞机的速度方向与水平方向的夹角为45°
D．前10s内，水平方向的分位移与竖直方向分位移之比为5：3
5．某次消防演练中，左、右两条水柱从两辆大型消防车同一高度斜向上射出，射出时速度方向与水平方向的夹角分别为45°和37°，两条水柱恰好在最高点相遇，不计空气阻力和水柱间的相互影响，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则左、右两条水柱射出时的速度大小之比为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示,玻璃生产线上,宽为d的成型玻璃以v1速度连续不断地在平直的轨道上前进,在切割工序处,金刚石切割刀以相对的速度v2切割玻璃,且每次割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,以下说法正确的是（ ）
A．切割一次的时间为
B．切割刀切割一次所走的距离为
C．速度v2的方向应由O指向c,且cosθ=
D．速度v2的方向应由O指向a,且v1与v2的合速度方向沿Ob
7．如图所示，绳子通过固定在天花板上的定滑轮，两端分别与同一水平面上的A、B两物体连接，当两物体到达如图所示位置时，绳与水平面的夹角分别为37°、53°，两物体的速度分别为vA、vB，且此时vA+vB=35m/s，sin37°=、cos37°=，则此时绳子的速度大小为（ ）
A．25m/s B．17.5m/s C．16.8m/s D．12m/s
8．甲、乙、丙三船在同一河流中渡河，船头和水流方向如图所示，已知三船在静水中的速度均大于水流速度v0，则（ ）
A．甲船可能垂直到达对岸 B．乙船可能垂直到达对岸
C．丙船可能垂直到达对岸 D．都不可能垂直到达对岸
9．一物体在以 为直角坐标系的平面上运动，其运动规律为 ， （式中的物理量单位均为国际单位），关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体在 轴方向上做匀减速直线运动
B．物体在 轴方向上做匀加速直线运动
C．物体运动的轨迹，可能是直线，也可能是曲线
D．物体运动的轨迹是一条曲线
10．有关运动的合成与分解，以下说法正确的是( )
A．分运动和合运动具有等时性
B．若合运动是曲线运动，则其分运动中至少有一个是曲线运动
C．合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和
D．两个直线运动的合运动一定是直线运动
11．如图所示，一铁球用细线悬挂于天花板上，静止垂在桌子的边缘，悬线穿过一光盘的中间孔，手推光盘在桌面上平移，光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度v匀速运动，当光盘由A位置运动到图中虚线所示的B位置时，悬线与竖直方向的夹角为θ，此时铁球( )
A．竖直方向速度大小为vcosθ B．竖直方向速度大小为vsinθ
C．竖直方向速度大小为vtanθ D．相对于地面速度大小为v
12．如图所示，在河岸上用细绳拉船，为了使船匀速靠岸，拉绳的速度必须是（ ）
A．匀速拉 B．加速拉
C．减速拉 D．先加速，后减速
13．人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A实际运动的速度是( )
A．v0sin θ B．v0/cosθ C．v0/sinθ D．v0cos θ
二、填空题
14．有一渡船正在渡河，河宽200m，船在静水中的速度为4m/s，水流速度为3m/s，则船最短的渡河时间为 s，船最短的渡河距离为 m．
15．一物体以一定的速度水平抛出，经 后其运动方向与水平方向成37°角，落地时速度方向与水平方向成60°角，则该物体抛出时的速度大小为 ，抛出点距地面的高度为 m。（重力加速度 ）
16．如图所示，船从A处开出后沿直线 到达对岸，若 与河岸成 角，水流速度为 ，则船在静水中的最小速度为 。
17．如图所示，小车A以恒定的速度v向左运动，当连接小车的细线与水平方向成θ角时，B物体的速度为 ，且B物体受到的拉力 B物体受到的重力（选填“大于”、“小于”或“等于”）
三、计算题
18．河宽L＝300 m，河水流速u＝3 m/s，船在静水中的速度v＝5 m/s.欲按下列要求渡河，则船的航向应与河岸成多大角度？渡河时间为多少？
（1）以最短时间过河；
（2）以最小位移渡河．
19．如图所示，在离水面高H的岸边有人以大小为V0的速度匀速收绳使船靠岸．当船与岸上的定滑轮水平距离为S时，船速是多大？
20．光滑水平面上有一直角坐标系，质量m=4kg的物块静止在坐标原点，先用沿x轴正方向的力F1=8N作用了2s，然后撤去F1，并立即用沿y轴正方向的力作用F2=12N．求：物块在第3s末的速度．
21．一只船在200m宽的河中横渡，水流速度是2m/s，船在静水中的航速是4m/s，则
（1）小船怎样才能以最短时间渡过河去？需时多少？
（2）小船怎样才能以最短路径渡过河去 需时多少？
22．物体以4m/s的速度沿正东方向匀速运动了4s，接着又以3m/s的速度向正北方向匀速运动4s，求在这8s内物体的平均速率和平均速度。（ ）
答案解析部分
1．A
【解答】解：A、平抛运动的加速度大小和方向都不变．A符合题意；
B、平抛运动的速度大小和方向时刻改变．B不符合题意；
C、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，速度增大．C不符合题意；
D、平抛运动的位移大小和方向时刻改变．D不符合题意．
故答案为：A．
【分析】做平抛运动的物体，只受到重力的作用，为恒力，结合牛顿第二定律分析即可。
2．C
【分析】根据运动的独立性，过河时间有河宽和垂直过河的速度决定，所以过河时间不变，因此答案为C，当水流速度变大，过河时间不变，所以其路程变长
【点评】此类题型考察了对运动独立性和等时性的理解
3．B
【分析】根据运动的独立性，小船过河的时间为其中v指的是船垂直过河的速度，当河水速度增加，但是穿过河的速度不变，因此过河时间不受影响，答案为B。
【点评】此类题型考察了小船过河的问题的运动独立性，即互相垂直的两方向的运动互相独立不受影响。
4．C
【解答】在10s中内，水平方向做匀加运动，水平分速度
竖直方向做匀加运动，竖直分速度
A．初始时刻速度的夹角的正切值为
后来不是，由于速度的方向发生变化，而加速度不变，因此飞机做匀变速曲线运动，A不符合题意；
B．前10s内，飞机竖直方向的平均速度
B不符合题意；
C．10s末，飞机的速度方向与水平方向的夹角为 ，则
故
C符合题意；
D．前10s内，水平方向平均速度
水平方向的分位移与竖直方向分位移之比
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】对飞机进行分析，飞机的合速度方向和合加速度方向不共线，故飞机做匀变速曲线运动；根据匀变速直线运动的规律以及运动的合成与分解的规律分析求解。
5．B
【解答】左右水柱从同一高度射出，在最高点斜抛相遇，说明竖直分速度相等
得
故答案为：B。
【分析】水柱在最高点相遇，利用速度的分解结合竖直方向的速度相等可以求出射出速度之比。
6．C
【解答】因玻璃板以速度v1匀速前进,而刀具对其相对速度必须为垂直于v1方向才能割成矩形,故刀具对地速度方向方向沿Oc才有可能,且此时刀具有平行于v1方向上有v1大小的分速度,则v2cosθ=v1,切割一次用时t .
故答案为：C
【分析】玻璃前进的速度与切割刀的速度的合速度应该是沿玻璃的宽度方向，利用速度的合成求解即可。
7．D
【解答】设此时绳子的速度大小为，将A、B的速度分别沿绳的方向和垂直绳的方向分解，如图所示，可得
结合
综合解得
故答案为：D。
【分析】对两个物体的速度进行分解，结合沿绳子方向的速度大小相等可以求出其绳子速度的大小。
8．A
【解答】船到达对岸的位置取决于合速度的方向．乙和丙船速与水速合成后不可能垂直河岸，不可能垂直到达对岸，甲船速与水速合成后可能垂直于河岸，甲船可能垂直到达对岸，A对．BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用速度的合成可以判别船的运动轨迹。
9．B
【解答】AB．根据位移时间公式得 ， ， ，
所以物体在两个方向上均做匀加速直线运动，A不符合题意，B符合题意；
CD．因为有
所以物体运动的轨迹是一条直线。CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用匀变速的位移公式可以判别两个方向的速度及加速度大小；利用合速度方向和合加速度方向可以判别物体的运动轨迹。
10．A
【解答】分运动和合运动具有等时性，A符合题意；平抛运动是曲线运动，其竖直分运动和水平分运动都是直线运动，B不符合题意；合运动的速度大小等于分运动的速度的矢量和，C不符合题意；两个直线运动的合运动不一定是直线运动，例如平抛运动，D不符合题意．
故答案为：A
【分析】合运动和分运动具有等时性；合运动是曲线运动其分运动可以都是直线运动；合运动的速度等于两个分运动速度大小的矢量和；两个直线运动的合运动可以是曲线运动。
11．B
【解答】线与光盘交点参与两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系，则有： ，而线的速度的方向，即为小球上升的速度大小，B符合题意，AC不符合题意；球相对于地面速度大小为 ，D符合题意；
故答案为：B
【分析】线与光盘交点的运动根据作用效果可分解为逆着线的方向运动和垂直线的方向运动，线的方向的速度等于铁球上升的速度。
12．C
【解答】船的运动分解如图：
将小船的速度 分解为沿绳子方向的 和垂直绳子方向的 ，则 ，当小船靠近岸时， 变大， 的值减小，又因为 不变，所以拉绳子的速度 减小，所以应该减速拉．C符合题意．
故答案为：C
【分析】对小船的速度进行分解，结合船速的大小及角度的变化可以判别绳子的速度大小变化。
13．B
【解答】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定则得，实际速度v= ，ACD不符合题意，B符合题意，
故答案为：B。
【分析】运动的合成与分解中，物体的实际速度是合速度，把合速度分解为沿着绳和垂直于绳两个方向的分速度。
14．50；200
【解答】解：当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，则知：tmin= s=50s；
因在静水中的速度大于水流速度，当合速度垂直河岸，小船以最短距离过河，则静水中的速度斜着向上游，故船的最短的渡河距离为200m；
故答案为：50，200
【分析】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短．由矢量合成的平行四边形定则得知小船的合速度，小船实际以合速度做匀速直线运动，进而求得位移的大小；小船以最短距离过河时，则静水中的速度斜着向上游，合速度垂直河岸．
15．4；2.4
【解答】如图所示
所以 且
所以
因为
且
所以
【分析】利用速度的分解结合速度的方向可以求出水平方向的速度大小；结合平抛运动竖直方向的速度位移公式可以求出下落的高度。
16．2.4m/s
【解答】船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动，其中，合速度 方向已知，大小未知，顺水流而下的分运动 速度的大小和方向都已知，沿船头指向的分运动的速度 大小和方向都未知，合速度与分速度遵循平行四边形定则（或三角形定则），如图
当 与 垂直时， 最小，由几何关系得到 的最小值为
【分析】利用平行四边形定则结合水速的大小可以求出船速大小的最小值。
17．vcosθ；大于
【解答】解：设绳子与水平方向的夹角为θ根据平行四边形定则有：沿绳子方向的速度v绳=vcosθ，
沿绳子方向的速度等于B物体的速度，在运动的过程中，θ角减小，则v绳增大．
所以物体做加速上升．物体的加速度方向向上，
根据牛顿第二定律，知绳子的拉力大于B物体的重力．
故答案为：vcosθ，大于．
【分析】汽车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则求出绳子的速度，从而判断物体的运动情况，根据牛顿第二定律比较拉力和B的重力大小．
18．（1）解：当船的航向与河岸成90°角时渡河时间最短
最短渡河时间为tmin＝ ＝ s＝60 s
（2）解：设船的航向(船速方向)与上游河岸成α角．
由vcosα＝u可知cosα＝ ，α＝53°.
渡河时间t＝ ＝ s＝75 s
【分析】（1）当船的航向与河岸成90°角时渡河时间最短，利用位移除以速度即可；
（2）当船的速度与水流的速度，合速度指向对岸时，位移最小。
19．解：船参与了两个分运动，沿着绳子方向的分运动和垂直绳子方向的分运动，分解船的速度，如图所示：
故船的速度为：v=
其中：cosθ=
联立解得：v= ；
答：船速是 ．
【分析】船参与了两个分运动，沿着绳子方向的分运动和垂直绳子方向的分运动，运用平行四边形定则作图分析船的速度大小即可．
20．解：在t1=2s内物体的加速度为a1= ，
2s时的速度为v1=a1t1=2×2m/s=4m/s，方向沿x轴正方向；
以后在x轴正方向物体做匀速直线运动；
在2s后物体的加速度大小为：a2= ，
在t2=3s末物体在y轴正方向的速度大小为：
v2=a2（t2﹣t1）=3×（3﹣2）m/s=3m/s，
所以在3s末的合速度为v= ；
设速度方向与x轴正方向夹角为θ，则tanθ= ，
解得θ=37°．
答：物块在第3s末的速度大小为5m/s，方向与x轴正方向夹角为37°
【分析】根据牛顿第二定律分别求出两段时间内的加速度大小，再根据速度时间关系求解x方向和y方向的速度大小，然后进行合成即可．
21．（1）解：要使小船渡河时间最短，应使船头方向垂直对岸行驶，如图2所示．其渡河时间t= s=50 s．
（2）解：要使小船以最短路径渡河，合速度方向应垂直对岸，如图1所示．则 ，得θ=60°，即船头与河岸上游成60°角，这时v=v2sin θ=2 m/s
渡河时间：
【分析】（1）当船头垂直于河岸时过河时间最短，利用河岸宽度除以船在静水的速度可以求出最短的时间；
（2）当小球合速度方向垂直于河岸时其过河位移最短，利用速度的合成可以求出其船头的方向；结合速度合成可以求出合速度的大小，结合河岸宽度可以求出运动的时间。
22．解：物体的总路程s=v1t1+v2t2=4×4m+3×4m=28m
则平均速率
物体的总位移
则平均速度
方向
故θ=37°
方向东偏北37°.
【分析】平均速度是矢量，利用位移的位移除以对应的时间即可，平均速率是标量，利用物体移动的路程除以对应的时间。
一、单选题
1．物体在做平抛运动的过程中，下列哪些量是不变的（ ）
A．物体运动的加速度 B．物体的速度
C．物体竖直向下的分速度 D．物体位移的方向
2．某人以一定速率垂直河岸向对岸游去，当水流运动是匀速时，他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是 ( )
A．水速大时，路程长，时间长 B．水速大时，路程长，时间短
C．水速大时，路程长，时间不变 D．路程、时间与水速无关
3．小船在静水中速度为v，今小船要渡过一条河流，渡河时小船垂直对岸划行.若小船划行至河中间时，河水流速忽然增大，则( )
A．渡河时间与预定时间相比增长 B．渡河时间与预定时间相比不变
C．渡河时间与预定时间相比缩短 D．到达河岸偏离的更近
4．国产大飞机C919是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的喷气式民用飞机，于2017年5月5日成功首飞。如图所示，飞机在起飞过程中的某时刻水平分速度为35m/s，竖直分速度为25m/s，已知在此后的1min内，飞机在水平方向做加速度为1m/s2的匀加速直线运动，竖直方向做加速度为2m/s2的匀加速直线运动。关于这1min内飞机的运动与受力情况，下列选项正确的是（ ）
A．飞机做匀变速直线运动
B．前10s内，飞机竖直方向的平均速度为30m/s
C．10s末，飞机的速度方向与水平方向的夹角为45°
D．前10s内，水平方向的分位移与竖直方向分位移之比为5：3
5．某次消防演练中，左、右两条水柱从两辆大型消防车同一高度斜向上射出，射出时速度方向与水平方向的夹角分别为45°和37°，两条水柱恰好在最高点相遇，不计空气阻力和水柱间的相互影响，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则左、右两条水柱射出时的速度大小之比为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示,玻璃生产线上,宽为d的成型玻璃以v1速度连续不断地在平直的轨道上前进,在切割工序处,金刚石切割刀以相对的速度v2切割玻璃,且每次割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,以下说法正确的是（ ）
A．切割一次的时间为
B．切割刀切割一次所走的距离为
C．速度v2的方向应由O指向c,且cosθ=
D．速度v2的方向应由O指向a,且v1与v2的合速度方向沿Ob
7．如图所示，绳子通过固定在天花板上的定滑轮，两端分别与同一水平面上的A、B两物体连接，当两物体到达如图所示位置时，绳与水平面的夹角分别为37°、53°，两物体的速度分别为vA、vB，且此时vA+vB=35m/s，sin37°=、cos37°=，则此时绳子的速度大小为（ ）
A．25m/s B．17.5m/s C．16.8m/s D．12m/s
8．甲、乙、丙三船在同一河流中渡河，船头和水流方向如图所示，已知三船在静水中的速度均大于水流速度v0，则（ ）
A．甲船可能垂直到达对岸 B．乙船可能垂直到达对岸
C．丙船可能垂直到达对岸 D．都不可能垂直到达对岸
9．一物体在以 为直角坐标系的平面上运动，其运动规律为 ， （式中的物理量单位均为国际单位），关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体在 轴方向上做匀减速直线运动
B．物体在 轴方向上做匀加速直线运动
C．物体运动的轨迹，可能是直线，也可能是曲线
D．物体运动的轨迹是一条曲线
10．有关运动的合成与分解，以下说法正确的是( )
A．分运动和合运动具有等时性
B．若合运动是曲线运动，则其分运动中至少有一个是曲线运动
C．合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和
D．两个直线运动的合运动一定是直线运动
11．如图所示，一铁球用细线悬挂于天花板上，静止垂在桌子的边缘，悬线穿过一光盘的中间孔，手推光盘在桌面上平移，光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度v匀速运动，当光盘由A位置运动到图中虚线所示的B位置时，悬线与竖直方向的夹角为θ，此时铁球( )
A．竖直方向速度大小为vcosθ B．竖直方向速度大小为vsinθ
C．竖直方向速度大小为vtanθ D．相对于地面速度大小为v
12．如图所示，在河岸上用细绳拉船，为了使船匀速靠岸，拉绳的速度必须是（ ）
A．匀速拉 B．加速拉
C．减速拉 D．先加速，后减速
13．人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A实际运动的速度是( )
A．v0sin θ B．v0/cosθ C．v0/sinθ D．v0cos θ
二、填空题
14．有一渡船正在渡河，河宽200m，船在静水中的速度为4m/s，水流速度为3m/s，则船最短的渡河时间为 s，船最短的渡河距离为 m．
15．一物体以一定的速度水平抛出，经 后其运动方向与水平方向成37°角，落地时速度方向与水平方向成60°角，则该物体抛出时的速度大小为 ，抛出点距地面的高度为 m。（重力加速度 ）
16．如图所示，船从A处开出后沿直线 到达对岸，若 与河岸成 角，水流速度为 ，则船在静水中的最小速度为 。
17．如图所示，小车A以恒定的速度v向左运动，当连接小车的细线与水平方向成θ角时，B物体的速度为 ，且B物体受到的拉力 B物体受到的重力（选填“大于”、“小于”或“等于”）
三、计算题
18．河宽L＝300 m，河水流速u＝3 m/s，船在静水中的速度v＝5 m/s.欲按下列要求渡河，则船的航向应与河岸成多大角度？渡河时间为多少？
（1）以最短时间过河；
（2）以最小位移渡河．
19．如图所示，在离水面高H的岸边有人以大小为V0的速度匀速收绳使船靠岸．当船与岸上的定滑轮水平距离为S时，船速是多大？
20．光滑水平面上有一直角坐标系，质量m=4kg的物块静止在坐标原点，先用沿x轴正方向的力F1=8N作用了2s，然后撤去F1，并立即用沿y轴正方向的力作用F2=12N．求：物块在第3s末的速度．
21．一只船在200m宽的河中横渡，水流速度是2m/s，船在静水中的航速是4m/s，则
（1）小船怎样才能以最短时间渡过河去？需时多少？
（2）小船怎样才能以最短路径渡过河去 需时多少？
22．物体以4m/s的速度沿正东方向匀速运动了4s，接着又以3m/s的速度向正北方向匀速运动4s，求在这8s内物体的平均速率和平均速度。（ ）
答案解析部分
1．A
【解答】解：A、平抛运动的加速度大小和方向都不变．A符合题意；
B、平抛运动的速度大小和方向时刻改变．B不符合题意；
C、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，速度增大．C不符合题意；
D、平抛运动的位移大小和方向时刻改变．D不符合题意．
故答案为：A．
【分析】做平抛运动的物体，只受到重力的作用，为恒力，结合牛顿第二定律分析即可。
2．C
【分析】根据运动的独立性，过河时间有河宽和垂直过河的速度决定，所以过河时间不变，因此答案为C，当水流速度变大，过河时间不变，所以其路程变长
【点评】此类题型考察了对运动独立性和等时性的理解
3．B
【分析】根据运动的独立性，小船过河的时间为其中v指的是船垂直过河的速度，当河水速度增加，但是穿过河的速度不变，因此过河时间不受影响，答案为B。
【点评】此类题型考察了小船过河的问题的运动独立性，即互相垂直的两方向的运动互相独立不受影响。
4．C
【解答】在10s中内，水平方向做匀加运动，水平分速度
竖直方向做匀加运动，竖直分速度
A．初始时刻速度的夹角的正切值为
后来不是，由于速度的方向发生变化，而加速度不变，因此飞机做匀变速曲线运动，A不符合题意；
B．前10s内，飞机竖直方向的平均速度
B不符合题意；
C．10s末，飞机的速度方向与水平方向的夹角为 ，则
故
C符合题意；
D．前10s内，水平方向平均速度
水平方向的分位移与竖直方向分位移之比
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】对飞机进行分析，飞机的合速度方向和合加速度方向不共线，故飞机做匀变速曲线运动；根据匀变速直线运动的规律以及运动的合成与分解的规律分析求解。
5．B
【解答】左右水柱从同一高度射出，在最高点斜抛相遇，说明竖直分速度相等
得
故答案为：B。
【分析】水柱在最高点相遇，利用速度的分解结合竖直方向的速度相等可以求出射出速度之比。
6．C
【解答】因玻璃板以速度v1匀速前进,而刀具对其相对速度必须为垂直于v1方向才能割成矩形,故刀具对地速度方向方向沿Oc才有可能,且此时刀具有平行于v1方向上有v1大小的分速度,则v2cosθ=v1,切割一次用时t .
故答案为：C
【分析】玻璃前进的速度与切割刀的速度的合速度应该是沿玻璃的宽度方向，利用速度的合成求解即可。
7．D
【解答】设此时绳子的速度大小为，将A、B的速度分别沿绳的方向和垂直绳的方向分解，如图所示，可得
结合
综合解得
故答案为：D。
【分析】对两个物体的速度进行分解，结合沿绳子方向的速度大小相等可以求出其绳子速度的大小。
8．A
【解答】船到达对岸的位置取决于合速度的方向．乙和丙船速与水速合成后不可能垂直河岸，不可能垂直到达对岸，甲船速与水速合成后可能垂直于河岸，甲船可能垂直到达对岸，A对．BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用速度的合成可以判别船的运动轨迹。
9．B
【解答】AB．根据位移时间公式得 ， ， ，
所以物体在两个方向上均做匀加速直线运动，A不符合题意，B符合题意；
CD．因为有
所以物体运动的轨迹是一条直线。CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用匀变速的位移公式可以判别两个方向的速度及加速度大小；利用合速度方向和合加速度方向可以判别物体的运动轨迹。
10．A
【解答】分运动和合运动具有等时性，A符合题意；平抛运动是曲线运动，其竖直分运动和水平分运动都是直线运动，B不符合题意；合运动的速度大小等于分运动的速度的矢量和，C不符合题意；两个直线运动的合运动不一定是直线运动，例如平抛运动，D不符合题意．
故答案为：A
【分析】合运动和分运动具有等时性；合运动是曲线运动其分运动可以都是直线运动；合运动的速度等于两个分运动速度大小的矢量和；两个直线运动的合运动可以是曲线运动。
11．B
【解答】线与光盘交点参与两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系，则有： ，而线的速度的方向，即为小球上升的速度大小，B符合题意，AC不符合题意；球相对于地面速度大小为 ，D符合题意；
故答案为：B
【分析】线与光盘交点的运动根据作用效果可分解为逆着线的方向运动和垂直线的方向运动，线的方向的速度等于铁球上升的速度。
12．C
【解答】船的运动分解如图：
将小船的速度 分解为沿绳子方向的 和垂直绳子方向的 ，则 ，当小船靠近岸时， 变大， 的值减小，又因为 不变，所以拉绳子的速度 减小，所以应该减速拉．C符合题意．
故答案为：C
【分析】对小船的速度进行分解，结合船速的大小及角度的变化可以判别绳子的速度大小变化。
13．B
【解答】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定则得，实际速度v= ，ACD不符合题意，B符合题意，
故答案为：B。
【分析】运动的合成与分解中，物体的实际速度是合速度，把合速度分解为沿着绳和垂直于绳两个方向的分速度。
14．50；200
【解答】解：当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，则知：tmin= s=50s；
因在静水中的速度大于水流速度，当合速度垂直河岸，小船以最短距离过河，则静水中的速度斜着向上游，故船的最短的渡河距离为200m；
故答案为：50，200
【分析】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短．由矢量合成的平行四边形定则得知小船的合速度，小船实际以合速度做匀速直线运动，进而求得位移的大小；小船以最短距离过河时，则静水中的速度斜着向上游，合速度垂直河岸．
15．4；2.4
【解答】如图所示
所以 且
所以
因为
且
所以
【分析】利用速度的分解结合速度的方向可以求出水平方向的速度大小；结合平抛运动竖直方向的速度位移公式可以求出下落的高度。
16．2.4m/s
【解答】船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动，其中，合速度 方向已知，大小未知，顺水流而下的分运动 速度的大小和方向都已知，沿船头指向的分运动的速度 大小和方向都未知，合速度与分速度遵循平行四边形定则（或三角形定则），如图
当 与 垂直时， 最小，由几何关系得到 的最小值为
【分析】利用平行四边形定则结合水速的大小可以求出船速大小的最小值。
17．vcosθ；大于
【解答】解：设绳子与水平方向的夹角为θ根据平行四边形定则有：沿绳子方向的速度v绳=vcosθ，
沿绳子方向的速度等于B物体的速度，在运动的过程中，θ角减小，则v绳增大．
所以物体做加速上升．物体的加速度方向向上，
根据牛顿第二定律，知绳子的拉力大于B物体的重力．
故答案为：vcosθ，大于．
【分析】汽车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则求出绳子的速度，从而判断物体的运动情况，根据牛顿第二定律比较拉力和B的重力大小．
18．（1）解：当船的航向与河岸成90°角时渡河时间最短
最短渡河时间为tmin＝ ＝ s＝60 s
（2）解：设船的航向(船速方向)与上游河岸成α角．
由vcosα＝u可知cosα＝ ，α＝53°.
渡河时间t＝ ＝ s＝75 s
【分析】（1）当船的航向与河岸成90°角时渡河时间最短，利用位移除以速度即可；
（2）当船的速度与水流的速度，合速度指向对岸时，位移最小。
19．解：船参与了两个分运动，沿着绳子方向的分运动和垂直绳子方向的分运动，分解船的速度，如图所示：
故船的速度为：v=
其中：cosθ=
联立解得：v= ；
答：船速是 ．
【分析】船参与了两个分运动，沿着绳子方向的分运动和垂直绳子方向的分运动，运用平行四边形定则作图分析船的速度大小即可．
20．解：在t1=2s内物体的加速度为a1= ，
2s时的速度为v1=a1t1=2×2m/s=4m/s，方向沿x轴正方向；
以后在x轴正方向物体做匀速直线运动；
在2s后物体的加速度大小为：a2= ，
在t2=3s末物体在y轴正方向的速度大小为：
v2=a2（t2﹣t1）=3×（3﹣2）m/s=3m/s，
所以在3s末的合速度为v= ；
设速度方向与x轴正方向夹角为θ，则tanθ= ，
解得θ=37°．
答：物块在第3s末的速度大小为5m/s，方向与x轴正方向夹角为37°
【分析】根据牛顿第二定律分别求出两段时间内的加速度大小，再根据速度时间关系求解x方向和y方向的速度大小，然后进行合成即可．
21．（1）解：要使小船渡河时间最短，应使船头方向垂直对岸行驶，如图2所示．其渡河时间t= s=50 s．
（2）解：要使小船以最短路径渡河，合速度方向应垂直对岸，如图1所示．则 ，得θ=60°，即船头与河岸上游成60°角，这时v=v2sin θ=2 m/s
渡河时间：
【分析】（1）当船头垂直于河岸时过河时间最短，利用河岸宽度除以船在静水的速度可以求出最短的时间；
（2）当小球合速度方向垂直于河岸时其过河位移最短，利用速度的合成可以求出其船头的方向；结合速度合成可以求出合速度的大小，结合河岸宽度可以求出运动的时间。
22．解：物体的总路程s=v1t1+v2t2=4×4m+3×4m=28m
则平均速率
物体的总位移
则平均速度
方向
故θ=37°
方向东偏北37°.
【分析】平均速度是矢量，利用位移的位移除以对应的时间即可，平均速率是标量，利用物体移动的路程除以对应的时间。