5.2　運(yùn)動(dòng)的合成與分解同步練2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

新人教版高中物理必修第二冊(cè)PAGEPAGE15.2運(yùn)動(dòng)的合成與分解1.關(guān)于合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()A.合運(yùn)動(dòng)的速度等于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度之和B.合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定等于分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間C.兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)D.合運(yùn)動(dòng)的速度方向一定與其中某一分速度方向相同2．關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成，下列說(shuō)法中正確的是()A．合運(yùn)動(dòng)的速度一定比分運(yùn)動(dòng)的速度大B．兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)不一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)C．兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)不一定是勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．合運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不一定相等3.跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目，如圖，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從直升機(jī)上由靜止跳下，在下落過(guò)程中不免會(huì)受到水平風(fēng)力的影響，下列說(shuō)法中正確的是()A．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間越長(zhǎng) B．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員著地速度越大C．運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力有關(guān) D．運(yùn)動(dòng)員著地速度與風(fēng)力無(wú)關(guān)4．如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，使鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度()A．大小和方向均不變 B．大小不變，方向改變C．大小改變，方向不變 D．大小和方向均改變5．(多選)如圖所示，吊車以v1的速度沿水平直線向右勻速行駛，同時(shí)以v2的速度勻速收攏繩索提升物體，下列表述正確的是()A．物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度為v1＋v2 B．物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度為eq\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2))C．物體相對(duì)地面做曲線運(yùn)動(dòng) D．繩索保持豎直狀態(tài)6．如圖所示，小船以大小為v1、方向與上游河岸夾角為θ的速度(在靜水中的速度)從A處過(guò)河，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，正好到達(dá)正對(duì)岸的B處?，F(xiàn)要使小船在更短的時(shí)間內(nèi)過(guò)河并且也正好到達(dá)正對(duì)岸B處，在水流速度不變的情況下，可采取的方法是()A．只增大v1大小，不改變夾角θ B．只增大夾角θ，不改變v1大小C．在增大v1的同時(shí)，適當(dāng)增大夾角θ D．在增大v1的同時(shí)，適當(dāng)減小夾角θ7.如圖所示，有兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道，軌道上有兩個(gè)物體A和B，它們通過(guò)一根繞過(guò)定滑輪O的不可伸長(zhǎng)的輕繩相連接，物體A以速度vA＝20m/s勻速向右運(yùn)動(dòng)，在繩子與軌道成α＝30°角時(shí)，物體B的速度大小vB為()A．10eq\r(3)m/s B.eq\f(40\r(3),3)m/sC．40m/s D．10m/s8.如圖所示，中間有孔的物塊A套在光滑的豎直桿上，通過(guò)滑輪用不可伸長(zhǎng)的輕繩將物體拉著勻速向上運(yùn)動(dòng)。則下列關(guān)于拉力F及拉力作用點(diǎn)的移動(dòng)速度v的說(shuō)法，正確的是()A．F不變、v不變 B．F增大、v不變C．F增大、v增大 D．F增大、v減小9．飛機(jī)在航行測(cè)量時(shí)，它的航線要嚴(yán)格地從東到西，如果飛機(jī)的速度是80km/h，風(fēng)從南面吹來(lái)，風(fēng)的速度為40km/h，那么：(1)飛機(jī)應(yīng)朝哪個(gè)方向飛行？(2)如果所測(cè)地區(qū)長(zhǎng)達(dá)80eq\r(3)km，所需時(shí)間是多少？10．質(zhì)量m＝2kg的物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，其在相互垂直的x方向和y方向的分速度vx和vy隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，求：(1)物體所受的合力大小；(2)物體的初速度大?。?3)t1＝4s時(shí)物體的位移大?。?4)t2＝8s時(shí)物體的速度大小；(5)物體運(yùn)動(dòng)的軌跡方程。11．小船勻速橫渡一條河流，當(dāng)船頭垂直對(duì)岸方向航行時(shí)，在出發(fā)后10min到達(dá)對(duì)岸下游120m處，若船頭保持與河岸成α角向上游航行，出發(fā)后12.5min到達(dá)正對(duì)岸，求：(1)水流的速度大??；(2)船頭與河岸間的夾角α；(3)船在靜水中的速度大??；(4)河的寬度。

--☆參考答案☆--1.[答案]B[解析]根據(jù)平行四邊形定則知,合運(yùn)動(dòng)的速度可能比分運(yùn)動(dòng)的速度大,可能比分運(yùn)動(dòng)的速度小,可能與分運(yùn)動(dòng)的速度相等,故A錯(cuò)誤;合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性,故B正確;兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)不一定是直線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;合運(yùn)動(dòng)的速度方向可以與某一分運(yùn)動(dòng)的速度方向相同,也可能不同,故D錯(cuò)誤。2.[答案]C[解析]根據(jù)速度合成的平行四邊形定則可知，合速度的大小是在兩分速度的和與兩分速度的差之間，故合速度不一定比分速度大，故A錯(cuò)誤；兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是否是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，決定于兩初速度的合速度方向是否與合加速度方向在同一直線上，如果在同一直線上，合運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，反之，是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故C正確；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性，合運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定相等，故D錯(cuò)誤。3.[答案]B[解析]運(yùn)動(dòng)員在該過(guò)程中同時(shí)參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，豎直方向上的下落和水平方向上沿著風(fēng)力方向的運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生，相互獨(dú)立，因而下落時(shí)間與風(fēng)力無(wú)關(guān)，但水平風(fēng)力越大，著地時(shí)的水平分速度越大，故著地的合速度越大，A、C、D錯(cuò)誤，B正確。4.[答案]A[解析]橡皮在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其合運(yùn)動(dòng)仍是勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度大小和方向均不變，A正確。5.[答案]BD[解析]物體參與了水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為v1，又參與了豎直方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為v2，合運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，合速度即實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度為v＝eq\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2))，A、C錯(cuò)誤，B正確；由于物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受合外力為零，所以繩索的拉力應(yīng)豎直向上，與重力平衡，繩索保持豎直狀態(tài)，D正確。6.[答案]C[解析]若只增大v1大小，不改變夾角θ，則船在水流反方向的分速度增大，因此船不可能垂直到達(dá)正對(duì)岸，故A錯(cuò)誤；若只增大夾角θ，不改變v1大小，則船在水流反方向的分速度減小，船不可能垂直到達(dá)正對(duì)岸，故B錯(cuò)誤；若在增大v1的同時(shí)，適當(dāng)增大夾角θ，可以使船在水流反方向的分速度不變，而在垂直河岸方向的分速度增大，則船還能垂直到達(dá)正對(duì)岸，且時(shí)間更短，故C正確；若在增大v1的同時(shí)，適當(dāng)減小夾角θ，則船在水流反方向的分速度增大，船不能垂直到達(dá)正對(duì)岸，故D錯(cuò)誤。7.[答案]B[解析]將B的速度沿繩方向和垂直繩方向分解，如圖所示，則有v2＝vA，v2＝vBcos30°，解得vB＝eq\f(vA,cos30°)＝eq\f(40\r(3),3)m/s，故選B。8.[答案]D[解析]設(shè)與A相連的繩子與豎直方向的夾角為θ，因?yàn)锳做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上合力為零，有Fcosθ＝mg，因?yàn)棣仍龃?，則F增大，拉力作用點(diǎn)的移動(dòng)速度等于物塊A沿繩子方向上的分速度，v＝v物cosθ，因?yàn)棣仍龃螅瑒tv減小，故D正確。9.[答案](1)西偏南30°(2)2h[解析](1)設(shè)風(fēng)速為v1，飛機(jī)的速度為v2，飛機(jī)的合速度為v，如圖所示，飛機(jī)飛行的速度方向與正西方向夾角θ的正弦值為sinθ＝eq\f(v1,v2)＝eq\f(40,80)＝eq\f(1,2)，得θ＝30°，即飛機(jī)應(yīng)朝西偏南30°的方向飛行。(2)飛機(jī)的合速度v＝v2cos30°＝40eq\r(3)km/h根據(jù)x＝vt得t＝eq\f(x,v)＝eq\f(80\r(3),40\r(3))h＝2h。10.[答案](1)1N(2)3m/s(3)4eq\r(10)m(4)5m/s(5)y＝eq\f(x2,36)[解析](1)物體在x方向的加速度ax＝0，在y方向的加速度ay＝eq\f(Δvy,Δt)＝0.5m/s2，故合加速度為a＝eq\r(a\o\al(2,x)＋a\o\al(2,y))＝0.5m/s2根據(jù)牛頓第二定律得F合＝ma＝1N。(2)由題圖可知vx0＝3m/s，vy0＝0，所以物體的初速度大小為v0＝eq\r(v\o\al(2,x0)＋v\o\al(2,y0))＝3m/s。(3)t1＝4s時(shí)，x1＝vx0t1＝12m，y1＝eq\f(1,2)ayteq\o\al(2,1)＝4m所以此時(shí)物體的位移大小s1＝eq\r(x\o\al(2,1)＋y\o\al(2,1))＝4eq\r(10)m。(4)t2＝8s時(shí)，vx2＝vx0＝3m/s，vy2＝ayt2＝4m/s，所以物體的速度大小為v2＝eq\r(v\o\al(2,x2)＋v\o\al(2,y2))＝5m/s。(5)由x＝vxt＝3t，y＝eq\f(1,2)ayt2＝eq\f(1,4)t2，聯(lián)立消去t得y＝eq\f(x2,36)。11.[答案](1)0.2m/s(2)53°(3)eq\f(1,3)m/s(4)200m[解析](1)船頭垂直對(duì)岸方向航行時(shí)，如圖甲所示。因?yàn)閤＝v2t1，所以水的流速v2＝eq\f(x,t1)＝eq\f(120m,600s)＝0.2m/s。(2)由題知d＝v1t1①船頭保持與河岸成α角向上