高中物理人教版（2019新版）第二册 达标训练题第五章 2运动的合成与分解 Word版含解析

1．(运动的合成与分解)(多选)关于运动的合成与分解，下列说法中正确的是(　　)
A．物体的两个分运动是直线运动，则它们的合运动一定是直线运动
B．若不在一条直线上的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动，则合运动一定是曲线运动
C．合运动与分运动具有等时性
D．速度、加速度和位移的合成都遵从平行四边形定则
答案　BCD
解析　物体的两个分运动是直线运动，若合初速度方向与合加速度方向共线，则为直线运动，否则为曲线运动，故A错误，B正确；合运动和分运动，同时开始同时结束，具有等时性，故C正确；速度、加速度和位移都是矢量，矢量合成都遵从平行四边形定则，故D正确。
2．(合运动的性质)(多选)如果两个不在同一直线上的分运动都是匀变速直线运动，关于它们的合运动的描述，正确的是(　　)
A．合运动一定是匀变速运动
B．合运动可能是曲线运动
C．只有当两个分运动的速度垂直时，合运动才为直线运动
D．以上说法都不对
答案　AB
解析　两个分运动都是匀变速直线运动，则物体所受合力恒定不变，故一定是匀变速运动，但因合力的方向与速度的方向不一定在同一直线上，物体可能做匀变速曲线运动，故C、D错误，A、B正确。
3．(合运动的性质)(多选)若a、b为两个不在同一条直线上的分运动，它们的合运动为c，则下列说法正确的是(　　)
A．若a、b的轨迹为直线，则c的轨迹必为直线
B．若c的轨迹为直线，则a、b必为匀速运动
C．若a为匀速直线运动，b为匀速直线运动，则c必为匀速直线运动
D．若a、b均为初速度为零的匀变速直线运动，则c必为初速度为零的匀变速直线运动
答案　CD
解析　a、b两个分运动的合初速度与合加速度如果不共线，则合运动c必为曲线运动，A错误；若c为直线运动，a、b可能为匀速直线运动，也可能为变速直线运动，且a、b的合初速度与合加速度共线，合加速度方向恒定，B错误；两个匀速直线运动的合运动必为匀速直线运动，C正确；两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动必为初速度为零的匀加速直线运动，D正确。
4.(运动的合成)如图所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参照物(　　)
A．帆船朝正东方向航行，速度大小为v
B．帆船朝正西方向航行，速度大小为v
C．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为v
D．帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为v
答案　D
解析　以帆板为参照物，帆船具有朝正东方向的速度v和朝正北方向的速度v，两速度的合速度大小为v，方向朝北偏东45°，故D正确。
5.(合运动的性质)如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度(　　)
A．大小和方向均不变
B．大小不变，方向改变
C．大小改变，方向不变
D．大小和方向均改变
答案　A
解析　橡皮在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀速直线运动，其合运动仍是匀速直线运动，其速度大小和方向均不变，故选A。
6．(分运动的独立性)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机由静止跳下后，在下落过程中不免会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是(　　)
A．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B．风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害
C．运动员下落时间与风力有关
D．运动员着地速度与风力无关
答案　B
解析　运动员同时参与了两个分运动，竖直方向下落运动和水平方向随风飘动，两个分运动同时发生，相互独立，因而，水平风力越大，落地的合速度越大，但落地时间不变，故B正确。
7.(合运动的性质)一质点在xOy平面内运动的轨迹如图所示，已知质点在x轴方向的分运动是匀速运动，则关于质点在y轴方向的分运动的描述正确的是(　　)
A．匀速运动
B．先匀速运动后加速运动
C．先加速运动后减速运动
D．先减速运动后加速运动
答案　D
解析　依题意知，质点沿x轴方向做匀速直线运动，故该方向上质点所受外力Fx＝0；由图像看出，沿y轴方向，质点运动的轨迹先向y轴负方向弯曲后向y轴正方向弯曲；由质点做曲线运动的条件以及质点做曲线运动时轨迹弯曲方向与所受外力的关系知，沿y轴方向，该质点先受沿y轴负方向的力，后受沿y轴正方向的力，即质点沿y轴方向先做减速运动后做加速运动，D正确。
8．(小船过河问题)某小船在静水中的速度大小保持不变，该小船要渡过一条河，渡河时小船船头垂直指向河岸。若船行至河中间时，水流速度突然增大，则(　　)
A．小船渡河时间不变 B．小船航行方向不变
C．小船航行速度不变 D．小船到达对岸地点不变
答案　A
解析　因为分运动具有等时性，所以分析渡河时间时，只分析垂直河岸方向的速度即可，渡河时小船船头垂直指向河岸，即在静水中的速度方向指向河岸，而其大小不变，因此，小船渡河时间不变，故A正确；当水流速度突然增大时，由矢量合成的平行四边形定则知船的合速度变化，航行方向变化，因而小船到达对岸地点变化，故B、C、D错误。
9．(小船过河问题)一小船在静水中的速度为3 m/s，它在一条河宽150 m、水流速度为4 m/s的河流中渡河，则该小船(　　)
A．能到达正对岸
B．渡河的时间可能少于50 s
C．以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200 m
D．以最短位移渡河时，位移大小为150 m
答案　C
解析　因为小船在静水中的速度小于水流速度，所以小船不能到达正对岸，故A错误；当船头与河岸垂直时渡河时间最短，最短时间t＝＝50 s，故渡河时间不会少于50 s，故B错误；以最短时间渡河时，沿水流方向位移x＝v水t＝200 m，故C正确；当v船与实际运动方向垂直时渡河位移最短，设此时船头与河岸的夹角为θ，则cosθ＝＝，故渡河位移s＝＝200 m，故D错误。
10.(关联速度问题)(多选)如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水面的夹角为θ时，船的速度为v，人的拉力大小为F，则此时(　　)
A．人拉绳行走的速度为vcosθ
B．人拉绳行走的速度为
C．船的加速度为
D．船的加速度为
答案　AC
解析　船的运动产生了两个效果：一是使滑轮与船间的绳缩短，二是使绳绕滑轮顺时针转动，因此将船的速度按如图所示进行分解，人拉绳行走的速度v人＝v∥＝vcosθ，A正确，B错误；绳对船的拉力等于人拉绳的力，即绳的拉力大小为F，与水平方向成θ角，因此Fcosθ－f＝ma，解得a＝，C正确，D错误。
B组：等级性水平训练
11.(关联速度问题)如图所示，不计所有接触面之间的摩擦，斜面固定，两物体M、N的质量分别为m1和m2，且m1A．v2sinθ B. C．v2cosθ D.
答案　C
解析　N的实际运动情况是沿杆竖直下滑，这个实际运动是合运动。M的速度与绳上各点沿绳方向的速度大小相等，所以绳的速度等于M的速度v1，合速度v2可分解为沿绳方向的分速度和垂直于绳的分速度。因此v1跟v2的关系如图所示，由图可看出M的速度大小为v1＝v2cosθ，故C正确。
12．(小船过河问题)一条河宽为L＝900 m，水的流速为v＝50 m/s，并在下游形成壮观的瀑布。一艘游艇从距离瀑布水平距离为l＝1200 m的上游渡河。
(1)为了不被冲进瀑布，游艇船头指向如何才能使航行速度最小，最小值为多少？
(2)在(1)的情况中游艇在河中航行的时间为多少？
答案　(1)船头与河岸成53°角指向上游　30 m/s
(2)37.5 s
解析　(1)为了不被冲进瀑布，而且速度最小，则游艇的临界航线OA如图所示。船头应与航线垂直，并偏向上游，由几何关系可得
tanα＝＝，故α＝37°，
船头与河岸成53°角并指向上游，
vmin＝vsinα＝v＝30 m/s。
(2)在(1)中情况下，游艇在河中航行的时间为
t＝＝＝37.5 s。