2023-2024學(xué)年高中物理人教版（2019）必修第二冊課后習(xí)題 第五章 2　運動的合成與分解（含答案）

2運動的合成與分解A級必備知識基礎(chǔ)練1.如圖所示,在水平吊臂上有一個可以沿吊臂運動的小車A,安裝在小車下方的吊鉤吊著物體B。在小車A與物體B以相同的水平速度向右勻速運動的同時,吊鉤將物體B向上勻速吊起。關(guān)于物體B運動的情況,下列說法正確的是()A.向右上方做勻速直線運動B.向右上方做勻加速直線運動C.向右上方做勻減速直線運動D.向右上方做曲線運動2.帆板在海面上以速度v朝正西方向運動,帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板為參考系()A.帆船朝正東方向航行,速度大小為vB.帆船朝正西方向航行,速度大小為vC.帆船朝南偏東45°方向航行,速度大小為2vD.帆船朝北偏東45°方向航行,速度大小為2v3.(2021山東高三學(xué)業(yè)考試)關(guān)于一個勻速直線運動和一個勻加速直線運動的合運動,下列說法正確的是()A.一定是曲線運動B.可能是直線運動C.運動的方向一定不變D.速度一直在變,是變加速運動4.(2022浙江寧波高一期末)如圖所示為某校學(xué)生跑操的示意圖,跑操隊伍寬d=3m,某時刻隊伍整齊的排頭剛到達AB,在A點的體育老師此時準備從隊伍前沿經(jīng)直線勻速到達BC邊處某點,且不影響跑操隊伍,已知學(xué)生跑操的速度v=2m/s,B、C之間的距離為L=4m,則以下說法正確的是()A.體育老師的速度可能為2m/sB.體育老師速度方向與AB平行C.體育老師可能在0.5s到達BC邊D.若體育老師要跑到BC邊中點D處,其速度大小為5m/s5.(2021湖北十堰高一期末)兩個分運動均為勻速直線運動,兩分運動的夾角為α,則下列關(guān)于合運動的說法正確的是()A.若α為直角,則合運動一定是勻變速直線運動B.若α為銳角,則合運動一定是曲線運動C.若合運動是勻速直線運動,則α一定為直角D.無論α為何值,合運動一定是勻速直線運動6.(2021福建龍巖高一期末)無人機從地面起飛上升,向前追蹤拍攝運動會入場式表演,飛行過程中無人機水平方向的速度vx和豎直方向的速度vy與飛行時間t的關(guān)系圖線如圖所示。下列說法正確的是()A.無人機在0~t1時間內(nèi)做勻加速直線運動B.無人機在0~t1時間內(nèi)做變加速直線運動C.無人機在t1~t2時間內(nèi)做勻速直線運動D.無人機在t1~t2時間內(nèi)做勻減速直線運動7.某飛行器在飛行時,它的航線方向要嚴格地從東到西,如果飛行器的速度是160km/h,風(fēng)從南面吹來,風(fēng)的速度為80km/h。(1)飛行器應(yīng)朝哪個方向飛行?(2)如果所測地區(qū)長達803km,飛行器飛過所測地區(qū)所需時間是多少?B級關(guān)鍵能力提升練8.(多選)在雜技表演中,猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速運動,同時人頂著直桿以速度v0水平勻速移動,經(jīng)過時間t,猴子沿桿向上移動的高度為h,人頂桿沿水平地面移動的距離為x,如圖所示。關(guān)于猴子的運動情況,下列說法正確的是()A.相對地面的運動軌跡為直線B.相對地面做勻變速曲線運動C.t時刻猴子相對地面的速度大小為v0+atD.t時間內(nèi)猴子相對地面的位移大小為x9.(多選)在光滑水平面上有一質(zhì)量為2kg的物體,受幾個共點力作用做勻速直線運動。現(xiàn)突然將與速度反方向的2N的力水平旋轉(zhuǎn)90°,則下列關(guān)于物體運動情況的敘述正確的是()A.物體做速度大小不變的曲線運動B.物體做加速度為2m/s2的勻變速曲線運動C.物體做速度越來越大的曲線運動D.物體做非勻變速曲線運動,其速度越來越大10.(多選)一物體在以xOy為直角坐標系的平面上運動,其運動位置坐標與時間t的規(guī)律為x=t2+3t,y=-2t2-6t(式中的物理量單位均為國際單位)。關(guān)于物體的運動,下列說法正確的是()A.t=0時刻,物體的速率為35m/sB.物體在y軸方向上做勻減速直線運動C.物體運動的軌跡是一條直線D.物體運動的軌跡是一條拋物線11.(2021四川成都高一期末)質(zhì)點在xOy平面內(nèi)從O點開始運動的軌跡如圖所示,已知質(zhì)點在y軸方向的分運動是勻速運動,則關(guān)于質(zhì)點運動的描述正確的是()A.質(zhì)點先減速運動后加速運動B.質(zhì)點所受合力方向一定與x軸平行C.質(zhì)點所受合力始終沿同一個方向D.質(zhì)點的加速度方向始終與速度方向垂直12.(2022浙江臺州高一期末)塔式起重機是工程常用的機械之一,如圖所示,它能實現(xiàn)豎直、水平和旋轉(zhuǎn)運動達到全方位搬運工程物料,大大地提高了工程的效率。觀測發(fā)現(xiàn),某一次從地面靜止起吊包括吊鉤在內(nèi)共計300kg物料,搬運過程可以分解為豎直和水平方向運動:豎直方向上物料在0~4s內(nèi)以加速度a1=1m/s2勻加速向上運動,4~5s勻速向上運動;水平方向上物料在0~2s無運動,2~4s以加速度a2=0.5m/s2勻加速向右運動,4~5s勻速向右運動。塔架穩(wěn)定不旋轉(zhuǎn),不計空氣阻力,不考慮塔架和吊索晃動等因素。求:(1)第1s末吊索的拉力大小;(2)第5s末物料離出發(fā)點的距離;(3)第3s末吊索與豎直方向夾角的正切值。

2運動的合成與分解1.A物體B在水平方向上做勻速直線運動,在豎直方向上做勻速直線運動,根據(jù)運動的合成,可知合運動也是勻速直線運動。故A正確,B、C、D錯誤。2.D以帆板為參考系,帆船在東西方向以速度v向東運動,在南北方向以速度v向北運動,根據(jù)矢量合成的平行四邊形定則,可以求得帆船以帆板為參考系是以大小為2v的速度向北偏東45°方向運動,故選D。3.B由題意可知,初速度方向和加速度方向可能在一條直線上,也可能不在一條直線上,所以這兩個分運動的合運動可能是直線運動,也可能是曲線運動;但加速度是不變的,一定是勻變速運動,故B正確,A、C、D錯誤。4.C體育老師勻速運動從A到BC邊某處,且不影響跑操隊伍,則其一方面沿著隊伍行進方向的速度vx不能小于2m/s,另一方面還要有一個垂直于跑操隊伍前進方向的速度vy,其實際速度(v師=vx2+vy2)一定大于2m/s,與AB有一定夾角,故A、B都錯誤;若體育老師在0.5s到達BC邊,則其垂直于跑操隊伍前進方向的速度vy=dt,代入數(shù)據(jù)可得vy=6m/s,體育老師平行于跑操隊伍運動方向的速度vx≥2m/s,其合速度v師≥210m/s即可,作為體育老師,是可以實現(xiàn)的,故C正確;若體育老師要跑到BC邊中點D處,則運動時間t=L2vx≤1s,則其垂直于跑操隊伍前進方向的速度vy=dt≥3m/s,體育老師平行于跑操隊伍運動方向的速度vx≥25.D兩個分運動都是勻速直線運動,受到的合外力始終為零,故合運動也沒有加速度,所以無論α為何值,合運動一定是勻速直線運動,故D正確,A、B、C錯誤。6.A由題圖可知,無人機在0~t1時間內(nèi)初速度為零,豎直方向和水平方向的加速度恒定,則合加速度恒定,故無人機在0~t1時間內(nèi)做勻加速直線運動,故A正確,B錯誤;無人機在t1~t2時間內(nèi),水平方向做勻速直線運動,豎直方向做勻減速直線運動,加速度方向豎直向下且大小不變,速度方向與加速度方向不在同一條直線上,故t1~t2時間內(nèi)做勻減速曲線運動,故C、D錯誤。7.答案(1)西偏南30°(2)1h解析(1)根據(jù)平行四邊形定則可確定飛行器的航向,如圖所示有sinθ=v1v2=80160=12,(2)飛行器的合速度v=v2cos30°=803km/h飛行器飛過所測地區(qū)所需時間t=xv=8038038.BD猴子在水平方向上做勻速直線運動,豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運動,加速度與初速度不在一條直線上,猴子的實際運動軌跡為曲線,A錯誤;猴子加速度恒定,故相對地面做的是勻變速曲線運動,B正確;t時刻猴子對地的速度大小為vt=v02+(at)2,C錯誤9.BC如圖所示,物體原來受力可等效為F1、F2,且F1=F2=2N,合力為零;當(dāng)將F2水平旋轉(zhuǎn)90°后,其合力F=22N,且大小、方向都不變,是恒力,則物體的加速度為a=Fm=222m/s2=2m/s2;又因為F與v的夾角θ<90°,所以物體做速度越來越大、加速度恒為2m/s210.AC由勻變速直線運動規(guī)律有x=v0t+12at2,比較x=t2+3t,y=-2t2-6t,可知,x軸方向:初速度v0x=3m/s,加速度ax=2m/s2,y軸初速度為v0y=-6m/s,加速度為ay=-4m/s2,則t=0時,物體的初速度v0=v0x2+v0y2=35m/s,A正確;同理可得,物體在y軸方向:速度與加速度同向,即物體在y軸方向上做勻加速直線運動,B錯誤;根據(jù)x=t2+3t,y=-2t2-6t,消去t得y=-2x,11.B圖線中各點的切線方向可以表示為該點的合速度方向;而合速度是水平速度和豎直速度的合速度,在y軸方向的分運動是勻速運動,則由題圖可知,水平分速度應(yīng)先增大后減小,故物體先加速后減速,A錯誤;質(zhì)點在y軸方向的分運動是勻速運動,物體先向正方向加速,后減速,則說明合力一定先向x軸正方向,后沿負方向,一定與x軸平行,C錯誤,B正確;合力沿著x軸,則加速度沿著x軸,速度方向是與軌跡相切的,二者并不總是垂