人教版高中物理必修二同步练习：5.2 运动的合成与分解

更新时间：2024-01-31 浏览次数：13 类型：同步测试

一、选择题

1. (2022高二上·浙江开学考) 某质点在 $\text{[math]}$ 平面上运动， $\text{[math]}$ 时，质点位于y轴上。它在x方向运动的速度—时间图像如图甲所示，它在y方向的位移—时间图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A . 质点做直线运动 B . 质点做匀变速曲线运动 C . $\text{[math]}$ 时质点速度为 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 时质点的位置坐标为（5.0m，5.0m）

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2. (2022高二上·海门月考) 某同学在研究运动的合成时做了如图所示活动：用左手沿黑板推动直尺竖直向上运动，运动中保持直尺水平，同时，用右手沿直尺向右移动笔尖。若该同学左手的运动为匀速运动，右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速运动，则关于笔尖的实际运动，下列说法中正确的是（）

A . 笔尖做匀速直线运动 B . 笔尖做匀变速直线运动 C . 笔尖做匀变速曲线运动 D . 笔尖的速度方向与水平方向夹角逐渐变大

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3. (2022高一下·昆明期末) 跑马射箭是民族马术中的一个比赛项目，如图甲所示，运动员需骑马在直线跑道上奔跑，弯弓射箭，射击侧方的固定靶标，该过程可简化为如图乙（俯视图）所示的物理模型：假设运动员骑马以大小为 $\text{[math]}$ 的速度沿直线跑道匀速奔驰，箭被射出前箭头沿直线运动，其轨迹所在直线与靶心的水平距离为 $\text{[math]}$ 。为保证箭能命中靶心且在空中运动的时间最短，运动员应在合适的位置将箭水平射出，若箭射出瞬间相对弓的速度大小为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A . 箭射中靶心的最短时间为 $\text{[math]}$ B . 箭射中靶心的最短时间为 $\text{[math]}$ C . 箭射出瞬间箭头到靶心的水平距离为d D . 箭射出瞬间箭头到靶心的水平距离为 $\text{[math]}$

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4. (2022高一下·广安期末) 一质量为 $\text{[math]}$ 的物体（可视为质点）在直角坐标xOy平面上运动， $\text{[math]}$ 时，质点位于坐标原点，物体在x方向上的初速度为零，加速度随时间变化关系图像如图甲所示，在y方向上的速度随时间变化关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A . 物体所受的合外力大小为4N，方向沿y轴正方向 B . 物体在0~2s内，位移的大小为8m C . 物体在0~3s的运动轨迹是一条直线 D . 物体在 $\text{[math]}$ 时，速度大小为 $\text{[math]}$

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5. (2022高三上·忻州月考) 如图所示，套在光滑竖直杆上的滑块通过轻绳绕过光滑定滑轮连接物块，开始时用手托住滑块，使绳子刚好伸直并处于水平位置，现将滑块由A位置静止释放，当滑块到达B位置时速度大小为v。已知滑轮到杆的水平距离为 $\text{[math]}$ ， A、B间的距离为 $\text{[math]}$ ，物块和滑块均可视为质点，不计滑轮的质量和大小，则当滑块到达B位置时，物块的速度大小为（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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6.
如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业．为了节省救援时间，人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，则关于消防队员的运动，下列说法中正确的是（　　）

A . 消防队员做匀加速直线运动 B . 消防队员做匀变速曲线运动 C . 消防队员做变加速曲线运动 D . 消防队员水平方向的速度保持不变

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7. (2019高一下·合肥期中) 如图所示，小船过河时，船头偏向上游与水流方向成α角，船相对于静水的速度为v，其航线恰好垂直于河岸；现水流速度稍有增大，为保持航线不变，且准时到达对岸，下列措施中可行的是（）

A . 减小α角，增大船速v B . 增大α角，增大船速v C . 减小α角，保持船速v不变 D . 增大α角，保持船速v不变

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8. (2019高一下·东莞月考) 如图所示，汽车在岸上用轻绳拉船，若汽车行进速度为v，拉船的绳与水平方向夹角为 $\text{[math]}$ ，则船速度为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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9. (2024高一上·贵州期末) 如图1，无人机在空中拍摄运动会入场式表演。无人机起飞上升并向前追踪拍摄，飞行过程的水平方向速度v_x和竖直向上的速度v_y与飞行时间t的关系图线如图2所示。下列说法正确的是（）

A . 无人机在0～t₁时间内沿直线飞行 B . 无人机在t₁～t₂时间内沿直线飞行 C . 无人机在t₁时刻上升至最高点 D . 无人机在0～t₁时间内处于失重状态

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10. (2024高一上·贵州期末) 在xOy直角坐标平面上运动的质点，t＝0时位于x轴上.该质点在x轴方向的位移﹣时间图像如图（a）所示，其在y轴方向运动的速度﹣时间图像如图（b）所示，则（）

A . 该质点做直线运动 B . t＝2.0s时，质点的速度为4m/s C . t＝2.0s时，质点在xOy平面的位置坐标为（8m，4m） D . 质点的加速度大小为2m/s²

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11. (2024高一上·广州期末) 如图，潜艇从海水的高密度区驶入低密度区过程称为“掉深”。图 $\text{[math]}$ ，某潜艇在高密度区水平向右匀速航行； $\text{[math]}$ 时，该捞艇开始“掉深”，图 $\text{[math]}$ 为其竖直方向的速度时间图像，水平速度 $\text{[math]}$ 保持不变。若以水平向右为 $\text{[math]}$ 轴，竖直向下为 $\text{[math]}$ 轴，则带艇“掉深”后的 $\text{[math]}$ 内。能大致表示其运动轨迹的图形是（）

A . B . C . D .

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12. (2023高一下·黔西期末) 汽艇以 $\text{[math]}$ 的速度沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶，河宽 $\text{[math]}$ 。设想河水不流动，汽艇驶到对岸所需时间为 $\text{[math]}$ ；如果河水流速是 $\text{[math]}$ ，汽艇驶到对岸所需时间为 $\text{[math]}$ ；则关于过河时间 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的大小关系正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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13. (2023高一下·八步期末) 小船在静水中的速度为5m/s，某河流的宽度为150米，水流速度为4m/s，若小船在此河流中以最短时间渡河，则最短时间为（）

A . 45s B . 40s C . 35s D . 30s

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14. (2023高一下·梅河口期末) 一船在静水中的速度是4m/s，要渡过宽为50m、水流速度为3m/s的河流，则渡河最短时间为（　　）

A . 约为7.1s B . 10s C . 12.5s D . 约为17s

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二、多项选择题

15. (2022高一下·玉溪期末) 一小型无人机在高空中飞行，将其运动沿水平方向和竖直方向分解，水平速度 $\text{[math]}$ 随时间t变化的图像如图甲所示，竖直方向的位移y随时间t变化的图像如图乙所示。关于无人机的运动，下列说法正确的是（）

A . 在 $\text{[math]}$ 内做直线运动 B . 在 $\text{[math]}$ 内做曲线运动 C . $\text{[math]}$ 时的速度大小是 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 内的位移大小为 $\text{[math]}$

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16. (2017高一上·九江期末)
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_f ，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时（）

A . 人拉绳行走的速度为 $\text{[math]}$ B . 人拉绳行走的速度为vcos θ C . 船的加速度为 $\text{[math]}$ D . 船的加速度为 $\text{[math]}$

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17. (2023高一下·六盘水期末) 如图所示，一根不可伸长的轻绳跨过定滑轮，连接重物P和穿在水平固定横杆上的物块Q。Q在外力作用下向右匀速运动的过程中，则重物P（）

A . 减速上升 B . 加速上升 C . 速度大于Q的速度 D . 速度小于Q的速度

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18. (2023高一下·重庆市期中) 经过治理的护城河成为城市的一大景观，河水看似清浅，实则较深。某次落水救人的事件可简化如图，落水孩童抓住绳索停在A处，对面河岸上的小伙子从B处直线游过去，成功把人救起。河宽和间距如图中标注，假定河水在各处的流速均为1m/s，则（）

A . 游泳时小伙子面对的方向是合运动的方向 B . 小伙子在静水中游泳的速度至少应为0.6m/s C . 小伙子渡河的时间一定少于16s D . 若总面对着A处游，轨迹将为一条曲线且到达不了A处

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19. (2023高一下·期末) 一小船在静水中的速度为5m/s，要渡过宽为180m、水流速度为3m/s的河流，（sin53°=0.8，cos53°=0.6）则（）

A . 当船头正对河岸时，小船的渡河时间最短 B . 当船头正对河岸时，航行时间为60s C . 航程最短时，小船的渡河时间为36s D . 航程最短时，小船船头与上游河岸夹角为53°

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三、非选择题

20. (2022·广州模拟) 图a是我国传统农具——风鼓车，图b是其工作原理示意图．转动摇柄，联动风箱内的风叶，向车斗内送风，入料仓漏口H漏出的谷物经过车斗，质量大于 $\text{[math]}$ 的谷粒为饱粒，落入第一出料口 $\text{[math]}$ ；质量为 $\text{[math]}$ 的谷粒为瘪粒，落入第二出料口 $\text{[math]}$ ；质量小于 $\text{[math]}$ 的草屑被吹出出风口。已知 $\text{[math]}$ 、B、 $\text{[math]}$ 三点在同一水平线上， $\text{[math]}$ 的宽度为 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 在H正下方， $\text{[math]}$ 的高度为 $\text{[math]}$ ；质量为 $\text{[math]}$ 的谷粒从H漏出，恰好经B点落入 $\text{[math]}$ ，设谷物从H漏出时速度为零；谷粒在车斗内所受水平风力恒定且相等，只考虑其所受重力和水平风力作用，取重力加速度g为 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求谷粒从H落到出料口所经历的时间；
2. （2）求谷粒所受水平风力的大小；
3. （3）若瘪粒恰好能全部落入 $\text{[math]}$ ，求 $\text{[math]}$ 的宽度。
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21. (2023高一下·广州期中) 小船匀速横渡一条河流，水流速度的大小 $\text{[math]}$ ，船在静水中的速度大小 $\text{[math]}$ ，第一次船头垂直对岸方向航行时，在出发后 $\text{[math]}$ 到达对岸下游 $\text{[math]}$ 处；第二次船头保持与河岸成 $\text{[math]}$ 角向上游航行时，小船恰好经过时间 $\text{[math]}$ 能垂直河岸到达正对岸，已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）求船在静水中的速度大小 $\text{[math]}$ ；
2. （2）求第二次过河的时间 $\text{[math]}$ ；
3. （3）若上游大暴雨，导致水流速度增大到 $\text{[math]}$ 时，求小船到达河对岸的最短位移 $\text{[math]}$ 及所用时间 $\text{[math]}$ 。
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22. (2022高一下·宁德期中) 有一个质量为 $\text{[math]}$ 的物体在 $\text{[math]}$ 平面内运动，在 $\text{[math]}$ 方向的速度图像和 $\text{[math]}$ 方向的位移图像分别如图甲、乙所示。由图可知，物体的初速度大小为 $\text{[math]}$ ，所受的合外力为N。

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23. (2022高一下·西昌期中) 一质点在光滑水平面从坐标系的坐标原点开始运动，沿x、y轴运动的图像分别如图甲、乙所示：求：
1. （1） 2s末质点的速度；
2. （2）质点6s内的位移大小。
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24. (2023高一下·重庆市期中) 如图甲所示，在运动描述的演示实验中，老师在一端封闭、长约1.5m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动。从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每0.5s上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每0.5s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm。图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点。
1. （1）请在图乙中画出蜡块2s内的轨迹；
2. （2）玻璃管向右平移的加速度a＝m/s²；（保留2位有效数字）
3. （3） t＝1s时蜡块的速度v₂＝m/s。（保留2位有效数字）
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25. (2023高一下·武功期中) 小船在100m宽的河中横渡，当小船船头正对河岸行驶渡河时，经过20秒时间，小船到达正对岸下游60m的位置。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
1. （1）河水流动的速度是多少？
2. （2）小船在静水中的速度是多少？
3. （3）要使小船到达正对岸，船头与上游河岸成多大角度？渡河时间是多少？
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