第五章 抛体运动 2运动的合成与分解 课后提升训练 （有解析）人教版物理必修第二册
文档属性
| 名称 | 第五章 抛体运动 2运动的合成与分解 课后提升训练 （有解析）人教版物理必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 384.2KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-02-24 00:11:08 | ||
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文档简介
抛体运动
运动的合成与分解
基础对点练
考点1 运动的合成与分解
1．对于两个分运动及其合运动，下列说法正确的是( )
A．合运动的速度一定比两个分运动的速度都大
B．合运动的速度至少比其中一个分运动的速度大
C．合运动的速度方向就是物体实际运动的方向
D．合运动的时间一定比分运动的时间长
2．在跳伞运动中，跳伞员做减速运动，速度减小到一定值后便不再减小，跳伞员以这一速度做匀速运动，直至落地．无风时某跳伞员竖直下落，着地时速度是4 m/s.现在有风，跳伞员在竖直方向的运动情况与无风时相同，并且风使他以3 m/s的速度沿水平方向运动，则跳伞员着地时的速度大小为( )
A．5 m/s B． m/s
C． m/s D．7 m/s
3. 如图所示，一架飞机沿与水平方向成37°角的方向斜向上做匀速直线运动(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，速度的大小为v＝200 m/s，下列说法正确的是( )
A．经过t＝4 s，飞机运动的水平位移是800 m
B．飞机在竖直方向的分速度大小是100 m/s
C．经过t＝4 s，飞机在竖直方向上升了480 m
D．在飞机飞行过程中飞行员处于完全失重状态
4．如图所示，中学生在雨中打伞行走，从物理学可知当雨滴垂直落在伞面上时人淋雨最少，若雨滴在空中以2 m/s的速度竖直下落，而学生打着伞以1.5 m/s的速度向西走，则能让该学生少淋雨的打伞(伞柄指向)方式为(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )
A B
C D
考点2 合运动性质的判断
5．(2023年珠海质检)如图所示，工厂生产流水线上的玻璃以某一速度连续不断地随流水线向右匀速运动，在切割工序的P处有一玻璃割刀．为了使割下的玻璃都成规定尺寸的矩形，图中画出了割刀相对地的四个大致的速度方向，其中1与玻璃运动方向垂直．关于割刀相对地的速度方向，下列说法正确的是( )
A．割刀相对地的速度方向一定沿方向1
B．割刀相对地的速度方向可能沿方向2
C．割刀相对地的速度方向可能沿方向3
D．割刀相对地的速度方向可能沿方向4
6．(2023年中山统考)如图所示，小明同学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运动，右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速运动，以水平向右为x轴正方向，则关于笔尖的实际运动轨迹应为( )
A B
C D
7．如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v t图像如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的x t图像如图丙所示．若以地面为参考系，下列说法正确的是( )
A．猴子在2 s内做匀变速直线运动
B．t＝2 s时猴子的速度大小为4 m/s
C．t＝2 s时猴子的加速度大小为2.5 m/s2
D．t＝0时猴子的速度大小为8 m/s
综合提升练
8．无人机在空中拍摄运动会入场式表演．无人机起飞上升并向前追踪拍摄，飞行过程的水平方向速度vx和竖直向上的速度vy与飞行时间t的关系图线如图甲、乙所示．下列说法正确的是( )
A．无人机在0～t1内沿直线飞行
B．无人机在 t1～t2内沿直线飞行
C．无人机在t1时刻上升至最高点
D．无人机在0～t1内处于失重状态
9．如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射向固定目标(即图中的箭靶，箭靶平面与马运动方向平行).假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离为d.要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短．不考虑空气阻力和重力的影响，问：
(1)箭被射出到射中靶的最短时间为多少？
(2)运动员放箭处与目标的距离为多少？
答案解析
1.【答案】C 【解析】合运动的速度(合速度)与分运动的速度(分速度)之间的关系遵循平行四边形定则，其中合速度为平行四边形的对角线，而两个分速度为平行四边形的两个邻边，由几何知识可知，A、B错误；合运动指的就是物体的实际运动，C正确；合运动和分运动具有等时性，D错误．
2.【答案】A 【解析】由题意可知，跳伞员在着地前竖直方向做速度为vy＝4 m/s的匀速运动，水平方向做速度为vx＝3 m/s的匀速运动，由此可知，跳伞员着地时的速度大小为v＝＝5 m/s，故选A.
3.【答案】C 【解析】由于飞机做匀速直线运动，经过4 s，飞机运动的水平位移大小x＝vcos 37°·t＝640 m，A错误；飞机在竖直方向的分速度大小vy＝vsin 37°＝200×0.6 m/s＝120 m/s，B错误；经过t＝4 s，飞机在竖直方向上升的高度h＝vy·t＝120×4 m＝480 m，C正确；由于飞机做匀速直线运动，加速度为零，则竖直方向的加速度也为零，飞行员不处于完全失重状态，D错误．
4.【答案】A 【解析】在水平方向上，雨滴相对于人的速度为1.5 m/s，方向向东，在竖直方向上，雨滴的速度为2 m/s，方向竖直向下，设雨滴相对于人的速度方向与竖直方向的夹角为α，则根据矢量合成法则可知tan α＝＝，解得α＝37°，可见伞柄应向前倾斜，与竖直方向成37°夹角， A正确．
5.【答案】C 【解析】依题意，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，则割刀相对于玻璃的运动速度应垂直玻璃，即当割刀沿玻璃运动方向移动的分速度等于玻璃移动的速度时，则每次割下玻璃板都成规定尺寸的矩形，根据题图可知割刀相对地的速度方向可能沿方向3，故选C.
6.【答案】C 【解析】笔尖从O点出发，同时参与竖直向上的匀速直线运动和水平向右初速度为零的匀加速直线运动，合运动为匀变速曲线运动，具有水平向右的加速度，轨迹向x轴方向弯曲，C符合题意．
7.【答案】B 【解析】由图乙可知，猴子在竖直方向做匀加速直线运动，加速度竖直向上，由图丙可知，同时猴子在水平方向做匀速直线运动，由运动的合成可知，猴子在2 s内做匀变速曲线运动，A错误；由v t图像的斜率表示加速度、x t图像的斜率表示速度可知， t＝2 s时猴子的水平方向速度大小为vx＝＝ m/s＝4 m/s，竖直方向的加速度为ay＝＝ m/s2＝4 m/s2，t＝2 s时竖直方向的速度大小为vy＝ayt＝4×2 m/s＝8 m/s，则可得t＝2 s时猴子的合速度大小为v2＝＝ m/s＝4 m/s，B正确，C错误；t＝0时猴子水平方向的速度大小为4 m/s，竖直方向的速度是零，所以t＝0时猴子的速度大小为4 m/s，D错误．
8.【答案】A 【解析】由题图可知，t＝0时的初速度为0，0～t1时间内水平方向和竖直方向加速度恒定，即合加速度恒定，做匀加速运动，初速度为0的匀加速运动一定是直线运动，A正确；0～t1时间内沿直线飞行，t1时刻速度方向与合加速度方向一致，t1时刻之后，水平方向加速度变为0，合加速度方向为竖直方向，与此时速度方向不共线，所以做曲线运动，B错误； t1时刻之后，竖直速度依然向上，还在上升，直到t2时刻，竖直速度减为0，到达最高点，C错误；0～t1时间内竖直方向的加速度向上，处于超重状态，D错误．
9.解：(1)箭被射出到射中靶的最短时间为tmin＝.
(2)箭在沿马前进的方向运动的位移为x＝v1tmin＝，所以运动员放箭处与靶的距离为s＝＝.
运动的合成与分解
基础对点练
考点1 运动的合成与分解
1．对于两个分运动及其合运动，下列说法正确的是( )
A．合运动的速度一定比两个分运动的速度都大
B．合运动的速度至少比其中一个分运动的速度大
C．合运动的速度方向就是物体实际运动的方向
D．合运动的时间一定比分运动的时间长
2．在跳伞运动中，跳伞员做减速运动，速度减小到一定值后便不再减小，跳伞员以这一速度做匀速运动，直至落地．无风时某跳伞员竖直下落，着地时速度是4 m/s.现在有风，跳伞员在竖直方向的运动情况与无风时相同，并且风使他以3 m/s的速度沿水平方向运动，则跳伞员着地时的速度大小为( )
A．5 m/s B． m/s
C． m/s D．7 m/s
3. 如图所示，一架飞机沿与水平方向成37°角的方向斜向上做匀速直线运动(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，速度的大小为v＝200 m/s，下列说法正确的是( )
A．经过t＝4 s，飞机运动的水平位移是800 m
B．飞机在竖直方向的分速度大小是100 m/s
C．经过t＝4 s，飞机在竖直方向上升了480 m
D．在飞机飞行过程中飞行员处于完全失重状态
4．如图所示，中学生在雨中打伞行走，从物理学可知当雨滴垂直落在伞面上时人淋雨最少，若雨滴在空中以2 m/s的速度竖直下落，而学生打着伞以1.5 m/s的速度向西走，则能让该学生少淋雨的打伞(伞柄指向)方式为(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )
A B
C D
考点2 合运动性质的判断
5．(2023年珠海质检)如图所示，工厂生产流水线上的玻璃以某一速度连续不断地随流水线向右匀速运动，在切割工序的P处有一玻璃割刀．为了使割下的玻璃都成规定尺寸的矩形，图中画出了割刀相对地的四个大致的速度方向，其中1与玻璃运动方向垂直．关于割刀相对地的速度方向，下列说法正确的是( )
A．割刀相对地的速度方向一定沿方向1
B．割刀相对地的速度方向可能沿方向2
C．割刀相对地的速度方向可能沿方向3
D．割刀相对地的速度方向可能沿方向4
6．(2023年中山统考)如图所示，小明同学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运动，右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速运动，以水平向右为x轴正方向，则关于笔尖的实际运动轨迹应为( )
A B
C D
7．如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v t图像如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的x t图像如图丙所示．若以地面为参考系，下列说法正确的是( )
A．猴子在2 s内做匀变速直线运动
B．t＝2 s时猴子的速度大小为4 m/s
C．t＝2 s时猴子的加速度大小为2.5 m/s2
D．t＝0时猴子的速度大小为8 m/s
综合提升练
8．无人机在空中拍摄运动会入场式表演．无人机起飞上升并向前追踪拍摄，飞行过程的水平方向速度vx和竖直向上的速度vy与飞行时间t的关系图线如图甲、乙所示．下列说法正确的是( )
A．无人机在0～t1内沿直线飞行
B．无人机在 t1～t2内沿直线飞行
C．无人机在t1时刻上升至最高点
D．无人机在0～t1内处于失重状态
9．如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射向固定目标(即图中的箭靶，箭靶平面与马运动方向平行).假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离为d.要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短．不考虑空气阻力和重力的影响，问：
(1)箭被射出到射中靶的最短时间为多少？
(2)运动员放箭处与目标的距离为多少？
答案解析
1.【答案】C 【解析】合运动的速度(合速度)与分运动的速度(分速度)之间的关系遵循平行四边形定则，其中合速度为平行四边形的对角线，而两个分速度为平行四边形的两个邻边，由几何知识可知，A、B错误；合运动指的就是物体的实际运动，C正确；合运动和分运动具有等时性，D错误．
2.【答案】A 【解析】由题意可知，跳伞员在着地前竖直方向做速度为vy＝4 m/s的匀速运动，水平方向做速度为vx＝3 m/s的匀速运动，由此可知，跳伞员着地时的速度大小为v＝＝5 m/s，故选A.
3.【答案】C 【解析】由于飞机做匀速直线运动，经过4 s，飞机运动的水平位移大小x＝vcos 37°·t＝640 m，A错误；飞机在竖直方向的分速度大小vy＝vsin 37°＝200×0.6 m/s＝120 m/s，B错误；经过t＝4 s，飞机在竖直方向上升的高度h＝vy·t＝120×4 m＝480 m，C正确；由于飞机做匀速直线运动，加速度为零，则竖直方向的加速度也为零，飞行员不处于完全失重状态，D错误．
4.【答案】A 【解析】在水平方向上，雨滴相对于人的速度为1.5 m/s，方向向东，在竖直方向上，雨滴的速度为2 m/s，方向竖直向下，设雨滴相对于人的速度方向与竖直方向的夹角为α，则根据矢量合成法则可知tan α＝＝，解得α＝37°，可见伞柄应向前倾斜，与竖直方向成37°夹角， A正确．
5.【答案】C 【解析】依题意，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，则割刀相对于玻璃的运动速度应垂直玻璃，即当割刀沿玻璃运动方向移动的分速度等于玻璃移动的速度时，则每次割下玻璃板都成规定尺寸的矩形，根据题图可知割刀相对地的速度方向可能沿方向3，故选C.
6.【答案】C 【解析】笔尖从O点出发，同时参与竖直向上的匀速直线运动和水平向右初速度为零的匀加速直线运动，合运动为匀变速曲线运动，具有水平向右的加速度，轨迹向x轴方向弯曲，C符合题意．
7.【答案】B 【解析】由图乙可知，猴子在竖直方向做匀加速直线运动，加速度竖直向上，由图丙可知，同时猴子在水平方向做匀速直线运动，由运动的合成可知，猴子在2 s内做匀变速曲线运动，A错误；由v t图像的斜率表示加速度、x t图像的斜率表示速度可知， t＝2 s时猴子的水平方向速度大小为vx＝＝ m/s＝4 m/s，竖直方向的加速度为ay＝＝ m/s2＝4 m/s2，t＝2 s时竖直方向的速度大小为vy＝ayt＝4×2 m/s＝8 m/s，则可得t＝2 s时猴子的合速度大小为v2＝＝ m/s＝4 m/s，B正确，C错误；t＝0时猴子水平方向的速度大小为4 m/s，竖直方向的速度是零，所以t＝0时猴子的速度大小为4 m/s，D错误．
8.【答案】A 【解析】由题图可知，t＝0时的初速度为0，0～t1时间内水平方向和竖直方向加速度恒定，即合加速度恒定，做匀加速运动，初速度为0的匀加速运动一定是直线运动，A正确；0～t1时间内沿直线飞行，t1时刻速度方向与合加速度方向一致，t1时刻之后，水平方向加速度变为0，合加速度方向为竖直方向，与此时速度方向不共线，所以做曲线运动，B错误； t1时刻之后，竖直速度依然向上，还在上升，直到t2时刻，竖直速度减为0，到达最高点，C错误；0～t1时间内竖直方向的加速度向上，处于超重状态，D错误．
9.解：(1)箭被射出到射中靶的最短时间为tmin＝.
(2)箭在沿马前进的方向运动的位移为x＝v1tmin＝，所以运动员放箭处与靶的距离为s＝＝.