1.2 运动的合成与分解 分层练习 （含解析） 2026学年高一下学期物理教科版必修第二册

1.2 《运动的合成与分解》分层练习（含答案解析）
A组 必备知识基础练
题组一　运动的合成与分解
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.(多选)关于运动的合成与分解,下列说法正确的是 (　　)
A.两个分运动与合运动的时间一定相等
B.两个分运动互相影响
C.合运动的速度可能比每一个分运动的速度都大
D.合运动的速度可能比每一个分运动的速度都小
2.骑马射箭是蒙古族传统的体育项目,如图甲所示,在某次比赛中,选手骑马沿直线O1O2匀速前进,分别经过E、F、G和H四点(GP连线与O1O2连线垂直),并在每处射出一支箭,射箭方向如图乙所示。则可能射中靶心P点的是(　　)
A.E点 B.F点
C.G点 D.H点
题组二　合运动性质和轨迹的判断
3.2023年2月6日,土耳其发生7.8级地震,多地建筑被夷为平地,震感遍及亚欧非多洲,中国第一时间派出多支救援队参与救援工作。救援过程中,有救援人员利用悬停的无人机,由静止释放急救包。急救包在下落过程中受到水平风力的影响,不计空气阻力,下列说法正确的是(　　)
A.风力越大,急救包下落时间越长
B.风力越大,急救包下落时间越短
C.急救包着地速度大小与风力大小无关
D.急救包下落时间与风力大小无关
4.质点在xOy平面内从O点开始运动的轨迹如图所示,已知质点在y轴方向的分运动是匀速运动,则关于质点运动的描述正确的是(　　)
A.质点先减速运动后加速运动
B.质点所受合外力方向一定与x轴平行
C.质点所受合外力始终沿同一个方向
D.质点的加速度方向始终与速度方向垂直
5.(2025江苏扬州期末)在一端封闭的玻璃管内注满清水,水中放一个红蜡块,将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧。把玻璃管倒置,蜡块沿玻璃管匀速上升。在蜡块上升的同时,玻璃管水平向右移动,蜡块运动的轨迹如图中虚线所示,则(　　)
A.玻璃管可能做匀速直线运动
B.玻璃管可能做匀加速直线运动
C.玻璃管可能做匀减速直线运动
D.玻璃管的移动对蜡块上升的时间有影响
题组三　小船渡河模型
6.某小船船头垂直于河岸渡河,若水流速度突然增大,其他条件不变,下列判断正确的是(　　)
A.小船渡河的时间不变
B.小船渡河的时间减少
C.小船渡河的时间增加
D.小船到达对岸的地点不变
7.(2025北京期末)1935年5月,红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽200 m,水流速度2 m/s,木船相对静水速度1 m/s,则突击队渡河所需的最短时间为(　　)
A.66.7 s B.75 s
C.100 s D.200 s
B组 关键能力提升练
8.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。图中画出了割刀相对地的速度方向的四条大致的方向,其中1与玻璃运动方向垂直。为了使割下的玻璃都成规定尺寸的矩形,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
9.(多选)无人机起飞时的照片如图所示,假设无人机即将起飞时水平分速度为40 m/s,竖直分速度为0,无人机起飞后在竖直方向上做匀加速直线运动,在水平方向上做匀速直线运动。当无人机运动的水平位移为160 m时,其竖直位移也为160 m,下列说法正确的是(　　)
A.无人机的运动轨迹为倾斜的直线
B.此过程无人机运动的时间为4 s
C.无人机的加速度大小为20 m/s2
D.此时无人机的竖直分速度大小为120 m/s
10.某实验小组的同学在实验室用模型研究小船渡河的问题,如图所示,已知模型船由岸边的A点开始渡河,B点为A点正对岸的点,模型船在静水中的速度为v2,水流速度方向与河岸平行、大小为v1,A、B两点之间的距离为L。则下列说法正确的是(　　)
A.v1>v2时模型船有可能到达B点
B.模型船到达对岸时的速度一定小于v2
C.模型船渡河所用的最短时间为
D.如果模型船到达B点,则所用时间为
11.(2025广东深圳期末)如图甲所示,一物品在河中心顺水沿直线漂流,当物品漂到B处时,河道巡视员在岸边的O处开着快艇从静止立即出发,6 s后快艇到达物品处,O、B两处沿河岸方向距离为x1。快艇沿河岸方向相对河岸的速度vx和垂直河岸方向相对河岸的速度vy与时间t的图像分别如图乙和图丙所示,已知河中心水流速度v0=2 m/s,求:
甲
乙
丙
(1)到达物品处快艇的速度;
(2)O、B两处沿河岸方向距离x1。
C组 核心素养拔高练
12.如图所示,一架直升机在运送物资。该直升机A用长度足够长的悬索(其重力可忽略)系住一质量m=50 kg的物资B。直升机A和物资B以v0=10 m/s的速度一起沿水平方向匀速运动,某时刻开始将物资放下,在t=5 s时间内,物资在竖直方向上移动的距离按y=2t2(单位:m)的规律变化。求:
(1)在t=5 s时间内物资的位移大小;
(2)在t=5 s末物资的速度大小。
参考答案
1.ACD　解析 分运动与合运动具有等时性,故A正确;组成合运动的各个分运动具有独立性,互不影响,故B错误;合运动的速度可能比分运动的速度大,也可能比分运动的速度小,也可能与分运动的速度大小相等,故C、D正确。
2.B　解析 根据合运动与分运动的关系,合运动在两分运动之间,故F点处射出的箭可能射中,故选B。
3.D　解析 急救包参与两个分运动,水平方向受到水平风力的影响,随空气加速运动,竖直方向由静止释放急救包做自由落体运动,由于竖直分运动不受水平分运动的干扰,所以运动时间与风力大小无关,故A、B错误,D正确;急救包落地速度由水平分速度和竖直分速度合成,水平的速度由风力大小决定,故风力越大,合速度越大,即着地速度越大,故C错误。
4.B　解析 图线中各点的切线方向可以表示为该点的合速度方向;而合速度是水平速度和竖直速度的合速度,在y轴方向的分运动是匀速运动,则由题图可知,水平分速度应先增大后减小,故物体先加速后减速,A错误。质点在y轴方向的分运动是匀速运动,物体先向正方向加速,后减速,则说明合外力一定先向x轴正方向,后沿负方向,一定与x轴平行,C错误,B正确。合外力沿着x轴,则加速度沿着x轴,速度方向是与轨迹相切的,二者并不总是垂直的,D错误。
5.C　解析 由题图可知,蜡块做曲线运动,合外力(加速度)指向轨迹凹侧,由于竖直方向是匀速直线运动,则水平方向有向左的加速度,可知玻璃管可能向右做匀减速直线运动,故A、B错误,C正确;根据运动分解的独立性原则可知,蜡块上升的时间为t=,玻璃管的移动对蜡块上升的时间没有影响,故D错误。
6.A　解析 设小船沿垂直河岸方向、在静水中的速度大小为v,河宽为d,则渡河时间t=,与水速大小无关,选项A正确,B、C错误;由于水速增大,故合速度的方向变化,到达河对岸的地点变化,选项D错误。
7.D　解析 当船速垂直于河岸时,渡河时间最短,突击队渡河所需的最短时间为t= s=200 s,故选D。
8.C　解析 依题意,为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,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的分速度等于玻璃移动的速度时,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。
9.BC　解析 无人机起飞后在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动,在水平方向上做匀速直线运动,加速度方向与速度方向不共线,所以无人机做曲线运动,选项A错误;无人机运动的时间t= s=4 s,选项B正确;竖直方向上,根据h=at2得无人机的加速度大小a= m/s2=20 m/s2,选项C正确;无人机的竖直分速度大小vy=at=20×4 m/s=80 m/s,选项D错误。
10.C　解析 欲使模型船到达B点,模型船的速度方向应斜向上游,使得合速度垂直于河岸,此时应有v111.解析 (1)由题图乙可知到达物品处沿河岸方向的速度为vx'=×6 m/s=24 m/s
垂直于河岸方向的速度为vy'=×6 m/s=18 m/s
根据速度的合成可知v'==30 m/s
设快艇到达物品处速度方向与水流方向夹角为θ,由几何关系可得tan θ=
可得θ=37°。
(2)6 s后快艇到达物品处,则O、B两处沿河岸方向距离x1=vx't-v0t=60 m。
答案 (1)30 m/s,方向与水流方向成37°角　(2)60 m
12.解析 (1)在t=5 s时间内
竖直方向位移y=2t2=50 m
水平方向位移x=v0t=50 m
所以在t=5 s时间内物资的位移大小s==50 m。
(2)由y=2t2可知物资在竖直方向上做初速度为0的匀变速直线运动,且加速度ay=4 m/s2
t=5 s时vy=ayt=20 m/s
vx=v0=10 m/s
所以在t=5 s末物资的速度大小v==10 m/s。
答案 (1)50 m　(2)10 m/s