第1章　抛体运动 分层作业2　运动的合成与分解--2025粤教版高中物理必修第二册同步练习题

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2025粤教版高中物理必修第二册
分层作业2　运动的合成与分解
A组 必备知识基础练
　　　　　　　　　　　　　　　　　
题组一　分运动与合运动
1.关于合运动和分运动,下列说法正确的是(　　)
A.合运动的速度一定比分运动的速度大
B.合运动的位移一定比分运动的位移大
C.合运动的时间等于分运动的时间
D.两个直线运动的合运动一定是直线运动
2.如图所示,一名高空跳伞者从距地面大约2 700 m的飞机上,与跳伞教练绑在一起跳下.假设没有风的时候,落到地面所用的时间为t,而实际上在下落过程中受到了水平方向的风的影响,则实际下落所用时间(　　)
A.仍为t B.大于t
C.小于t D.无法确定
题组二　运动的合成与分解
3.如图所示,房屋瓦面与水平面夹角为37°,一小球从瓦面上滚下,运动过程可视为匀加速直线运动,离开瓦面时速度大小为5 m/s,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则此时小球在水平方向和竖直方向分速度大小分别为(　　)
A.4 m/s,3 m/s B.5 m/s,3 m/s
C.4 m/s,5 m/s D.5 m/s,4 m/s
4.(2024广东佛山高一期中)如图为自动控制货品运动的智能传送带,其奥秘在于面板上蜂窝状的小正六边形部件,每个部件上有三个导向轮A、B、C,在单个方向轮子的作用下,货品可获得与导向轮同向的速度v,若此时仅控制A、C两个方向的轮子同时按图示箭头方向等速转动,则货品获得的速度大小为 (　　)
A.v B.v C.v D.2v
题组三　小船过河问题
5.如图所示,河水以v=4 m/s的速度向东流动,河宽30 m.小船船头朝正南方向,从岸边M点以恒定的速度渡河,最终到达对岸N点,M、N两点距离为50 m,则小船在静水中的速度大小为(　　)
A.2 m/s B.3 m/s
C.4 m/s D.5 m/s
6.(多选)下列各图中实线为河岸,河水的流动方向如图中v的箭头所示,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线.假设船头方向为小船在静水中的速度方向,则下列各图可能正确的是(　　)
题组四　关联速度问题
7.(2024广东揭阳校考)某小车通过定滑轮拉动木块的情境如图所示.当θ=60°时,小车的速度大小为v1,木块的速度大小为v2,则下列关系式正确的是(　　)
A.v1=v2 B.v1=2v2
C.2v1=v2 D.v1=v2
B组 关键能力提升练
8.(2024陕西汉中高一期末)物理社团的同学们用白纸、直尺和小刻刀体验运动的合成与分解,如图所示.将白纸abcd固定在水平桌面上,直尺放置在白纸上,一位同学使直尺沿着ba方向做匀加速运动,且保持直尺始终平行于bc,另一个同学手握小刻刀贴着直尺从b点开始向右匀速运动,最终白纸被割为两部分,则左侧的形状可能为(　　)
9.火灾逃生的首要原则是快速离开火灾现场.如图是火警设计的一种快捷让人逃离火灾现场的救援方案:用一根不变形的轻杆MN支撑在楼面平台AB上,N端在水平地面上向右以速度大小v0匀速运动,被救助人员紧抱在M端随轻杆向平台B端靠近,平台高h,当BN=2h时,被救助人员向B点运动的速率是(　　)
A.v0 B.2v0 C.v0 D.v0
10.同学们到中国科技馆参观,看到了一个有趣的科学实验.如图所示,一辆小火车在平直轨道上行驶,当小火车将要从“∩”形框架的下方通过时,突然从小火车顶部的小孔中以相对小火车竖直向上大小为v0=6 m/s的速度弹出一小球,该小球越过框架后,又与通过框架的小火车相遇,并恰好落回原来的孔中.忽略空气阻力情况下,下列说法不正确的是(　　)
A.小球从弹出到落回小孔的时间为1.2 s
B.小球能落回小孔是因为小球具有惯性
C.小球在空中的运动是直线运动
D.小球从弹出到落回小孔过程中,小火车不一定做匀速直线运动
11.某地遭遇特大暴雨,造成洪灾,救援人员发现一被困在车顶的人员,车不动但周围的水在流动,水流方向与安全区域平行,如图所示,已知车离安全区域最近的距离d=20 m,救援人员乘皮筏从安全区域边缘去救援,皮筏相对静水的速度大小v1=1 m/s,水流速度大小v2=2 m/s,皮筏和车均可视为质点.求:
(1)皮筏运动到车旁的最短时间t;
(2)在(1)中皮筏运动的位移大小s.
C组 核心素养拔高练
12.(2024广东汕头检测)利用机械装置可以让毛笔在纸上画出如图所示的一个圆,现让该机械装置画圆的同时让纸沿x轴负方向匀速移动,则纸上的轨迹可能是(　　)
分层作业2　运动的合成与分解
1.C　解析 速度的合成与位移的合成都遵循平行四边形定则,对角线的长度不一定比平行四边形边长长,即合运动的速度不一定比分运动的速度大,合运动的位移不一定比分运动的位移大,故A、B错误;根据运动合成与分解的性质可知合运动与分运动之间具有等时性,故C正确;分运动是直线运动,合运动不一定是直线运动,故D错误.
2.A　解析 将跳伞者在空中的运动分解为水平方向和竖直方向的运动,人在竖直方向下落的时间为t,虽受到了水平方向的风的影响,但不影响竖直方向上的运动,所以实际下落时间不变.故选A.
3.A　解析 小球离开瓦面时速度大小为v=5 m/s,则此时小球在水平方向分速度大小为vx=vcos 37°=4 m/s,竖直方向分速度大小为vy=vsin 37°=3 m/s.故选A.
4.C　解析 根据题意可知,两个速度夹角为60°,根据速度合成可知,合速度大小为v实际=2vcos 30°=v,故选C.
5.B　解析 由题意可知,合速度与河岸的夹角满足sin θ=,可得tan θ=,由平行四边形定则可得tan θ=,解得v船=3 m/s,故选B.
6.AB　解析 小船在静水中的速度方向垂直于河岸,合速度的方向偏向下游,且过河时间最短,故A正确.根据平行四边形定则可知,若船头指向河对岸上游,小船的合速度方向正好垂直河岸,过河的位移最小,故B正确.由于流水速度,因此当船头指向河对岸时,小船的合速度方向不可能垂直河对岸,不可能出现此现象,故C错误.船头的指向为小船在静水中的速度方向,小船在静水中的速度方向与流水速度的合速度的方向不可能是图示方向,故D错误.
7.B　解析 小车和木块通过绳子连接,则两物体沿绳子方向的速度大小相等,小车速度分解到平行绳子方向上的速度与木块速度大小相等,即v1cos θ=v2,得v1=2v2,故选B.
8.B　解析 小刻刀同时参与了ba方向的匀加速运动和沿bc方向的匀速直线运动,根据运动的合成,可知B正确.故选B.
9.C　解析 设轻杆与水平面CD的夹角为θ,由几何关系得sin θ=,即θ=30°,将轻杆上N点的速度分解成沿轻杆的分速度v1和垂直轻杆的分速度v2,由矢量三角形可知v1=v0cos θ=v0,沿着同一根轻杆,各点的速度相同,则被救助人员向B点运动的速率为v0,故选C.
10.C　解析 根据运动学公式和对称性可得小球从弹出到落回小孔的时间为t==1.2 s,故A正确;小球能落回小孔是因为小球具有惯性,使小球在弹出之后在水平方向上始终保持抛出时的水平速度,故B正确;小球在空中的运动是曲线运动,故C错误;小球从弹出到落回小孔过程中,小球和小火车在水平方向的位移相等,但小火车不一定做匀速直线运动,故D正确.
11.解析 (1)皮筏静水速度方向垂直安全区域时,皮筏运动到车旁时间最短为t=,解得t=20 s.
(2)由题意知皮筏垂直水流方向的位移大小s1=d=20 m
沿水流方向的位移大小s2=v2t
解得s2=40 m
由几何关系知s=
解得s=20 m.
答案 (1)20 s　(2)20 m
12.C　解析 由于画圆的同时纸沿x轴负方向匀速移动,则前半圆在x轴方向上的直径变长,后半圆在x轴方向上的直径变短,与x轴垂直方向上的半径不变;前半圆左右向外形变,后半圆向左边向里形变,右两边都向外形变,故A、B、D错误,C正确.故选C.
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