人教版物理必修2同步练习：5.2 运动的合成与分解（优生加练...

更新时间：2024-03-27 浏览次数：23 类型：同步测试

一、选择题

1. (2024高三上·黔东南月考) 如图所示，质量为 $\text{[math]}$ 、高为 $\text{[math]}$ 、倾角为 $\text{[math]}$ 的光滑斜面体A放在足够大的光滑水平地面上，斜面顶端正上方有一固定的光滑套管C，用手提着质量为 $\text{[math]}$ 的细长直杆B的上端，将直杆穿过套管，使直杆下端恰好与斜面体顶端接触，突然松手，直杆在套管的约束下只能沿竖直方向运动，斜面体随即向右加速，重力加速度大小为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 直杆的最大速度为 $\text{[math]}$ B . 斜面体的最大速度为 $\text{[math]}$ C . 斜面体的加速时间为 $\text{[math]}$ D . 斜面体在加速过程中受到地面的支持力大小为 $\text{[math]}$

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2. (2023高一下·抚顺期末) 某质点的质量 $\text{[math]}$ ，在 $\text{[math]}$ 平面上运动。 $\text{[math]}$ 时，质点位于 $\text{[math]}$ 轴上。它在 $\text{[math]}$ 轴方向上运动的速度与时间的关系图像如图甲所示，它在 $\text{[math]}$ 轴方向上运动的位移与时间的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（）

A . 质点做匀变速直线运动 B . 质点受到的合力的大小 $\text{[math]}$ C . 第 $\text{[math]}$ 末，质点合力做功的功率 $\text{[math]}$ D . 当 $\text{[math]}$ 时，质点的速度大小为 $\text{[math]}$

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3. (2022高三上·浙江月考) 如图所示，斯特林发动机的机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。连杆AB，OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动，连杆OB长为R，连杆AB长为L（ $\text{[math]}$ ），当OB杆以角速度ω逆时针匀速转动时，滑块在水平横杆上左右滑动，连杆AB与水平方向夹角为α，AB杆与OB杆的夹角为β。在滑块向左滑动过程中（）

A . 滑块A从右向左先做加速度减小的加速运动，后做加速度减小的减速运动 B . 当OB杆与OA垂直时，滑块的速度最大 C . 当OB杆与OA垂直时，滑块的速度大小为 $\text{[math]}$ D . 当 $\text{[math]}$ 时，滑块的速度大小为 $\text{[math]}$

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4. (2021高一下·沧州期末) 一物体在如图1所示的 $\text{[math]}$ 平面上运动，其x方向的速度一时间图像和y方向的位移—时间图像分别如图2、图3所示，图3中曲线部分为抛物线，虚线 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 时该抛物线的切线，已知 $\text{[math]}$ 时物体的坐标为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 时，物体的速度大小为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 时，物体的坐标为 $\text{[math]}$ C . 前2s物体y方向的加速度越来越小 D . 物体在前2s做曲线运动，之后做直线运动

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5. (2020高一下·隆回期末) 某次抗洪抢险时，抢险队员需要渡过一条宽度 $\text{[math]}$ 的河流。已知当时的河水速度 $\text{[math]}$ ，而抢险队员的机动船相对静水的速度 $\text{[math]}$ ，则下列说法中错误的是（）

A . 机动船过河的最短时间为 $\text{[math]}$ B . 机动船过河的时间最短时，船头指向垂直河岸 C . 机动船过河的最短航程为 $\text{[math]}$ D . 机动船过河运行的距离最短时，船头指向与上游河岸的夹角为 $\text{[math]}$

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6. (2020高一下·新绛月考) 如图所示，人在岸上通过定滑轮牵引小船。设水对小船的阻力不变，绳与滑轮之间的摩擦不计。在小船匀速靠岸的过程中（）

A . 船受到的浮力变大 B . 船受到的合力不断增大 C . 绳的拉力F不变 D . 人拉绳的速度变小

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7. (2019高一下·大庆期中) 如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物M．C点与O点距离为l．现在杆的另一端用力．使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平位置（转过了90°角），此过程中下述说法中正确的是（）

A . 重物M做匀速直线运动 B . 重物M做匀变速直线运动 C . 重物M的最大速度是ωl D . 重物M的速度先减小后增大

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8. (2019高三上·广东期末) 如图所示，一工人利用定滑轮和轻质细绳将货物提升到高处。已知该工人拉着绳的一端从滑轮的正下方水平向右匀速运动，速度大小恒为v，直至轻绳与竖直方向夹角为60⁰。若滑轮的质量和摩擦阻力均不计，则该过程（）

A . 货物也是匀速上升 B . 绳子的拉力大于货物的重力 C . 末时刻货物的速度大小为 D . 工人做的功等于货物动能的增量

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9. (2024高三上·西城月考) 根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置。但实际上，赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处，这一现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比，现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球（）

A . 到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零 B . 到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零 C . 落地点在抛出点东侧 D . 落地点在抛出点西侧

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10. (2020高三上·吉林月考) 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是（）

A . 绳的拉力大于A的重力 B . 绳的拉力等于A的重力 C . 绳的拉力小于A的重力 D . 绳的拉力先大于A的重力，后变为小于重力

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11. (2017高二上·安阳开学考) 如图所示，重物A、B由刚性绳拴接，跨过定滑轮处于图中实际位置，此时绳恰好拉紧，重物静止在水平面上，用外力水平向左推A，当A的水平速度为v_A时，如图中虚线所示，则此时B的速度为（　　）

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

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12. (2017高一下·玉州期末) 一艘小船在静水中的速度为4m/s，渡过一条宽200m，水流速度为2m/s的河流，则该小船（）

A . 能到达正对岸 B . 以最短时间渡河时，沿水流方向的位移大小为200m C . 渡河的时间可能少于50s D . 以最短位移渡河时，位移大小为150m

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13. (2020高一上·南京月考) 质量为2kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（）

A . 质点的初速度为3 m/s B . 质点所受的合外力为3 N C . 质点初速度的方向与合外力方向垂直 D . 2 s末质点速度大小为6 m/s

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14. (2017·黑龙江模拟)
如图所示，细绳一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿．现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为θ时，小球上升的速度大小为（）

A . vsinθ B . vcosθ C . vtanθ D . vcotθ

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15. (2017高一下·双流期中)
如图所示，一根长为L和轨杆OA，O端用铰链固定，A端固定着一个小球，轻杆靠在一个高为h的物块上，轻杆可绕O端自由转动，物块与轻杆的接触点为B．若物块以速度v向右匀速运动当杆与水平方向夹角为θ时，轻杆A端小球的速度大小为（）

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

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16. (2017高一上·天门期末) 如图所示，两次渡河时船对水的速度大小和方向都不变，已知第第一次实际航程为A至B，位移为S₁ ，实际航速为v₁ ，所用时间为t₁ ．由于水速增大，第二次实际航程为A至C，位移为S₂ ，实际航速为v₂ ，所用时间为t₂ ，则（）

A . t₂＞t₁ ， v₂= $\text{[math]}$ v₁ B . t₂＞t₁ ， v₂= $\text{[math]}$ v₁ C . t₂=t₁ ， v₂= $\text{[math]}$ v₁ D . t₂=t₁ ， v₂= $\text{[math]}$ v₁

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17. (2017高一上·黑龙江期末) 船在静水中的航速为v₁ ，水流的速度为v₂ ．为使船行驶到河正对岸的码头，则v₁、v₂的方向应为（）

A . B . C . D .

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18.
如图所示，以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A用轻绳通过定滑轮拉物体B，当绳与水平面夹角为 $\text{[math]}$ 时，物体B的速度为（）

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

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二、多项选择题

19. (2024高一下·长沙开学考) 如图所示，将质量为 $\text{[math]}$ 的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为 $\text{[math]}$ 的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为 $\text{[math]}$ 。现将小环从图中所示的A处由静止释放，整个过程中重物都只在竖直方向运动。下落过程中小环的最大速度为 $\text{[math]}$ （此时重物的速度大小为 $\text{[math]}$ ），重力加速度为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（　　）

A . 小环刚释放时，轻绳中的张力为 $\text{[math]}$ B . 小环速度最大时，轻绳中的张力为 $\text{[math]}$ C . 小环下落过程中，重物速度与小环速度之比先增大后减小 D . 只有小环位于最高点和最低点时，重物的速度才为零

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20. (2022高一上·长春期末) 曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构，其功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，从而驱动汽车车轮转动。其结构示意图如图所示，活塞可沿水平方向往复运动。曲轴可绕固定的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点，若曲轴绕O点做匀速圆周运动，则（）

A . 曲轴和活塞运动周期相等 B . 活塞运动速度大小不变 C . A点和B点的速度大小始终相等 D . 当OA与AB共线时，B点的速度为零

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21. (2023高一下·西安月考) 如图所示，人、物体a与物体b之间用两根不可伸长轻绳连接，光滑的定滑轮左侧绳子始终为竖直方向，人拉着定滑轮右侧绳子的端点，在B处时绳子的倾角为30^o ，物体a的质量为1kg，物体b的质量为2kg，重力加速度g取10m/s² ，物体a与物体b始终在空中，且不与定滑轮相碰。下列说法正确的是（）

A . 若人在B处以恒定60N的拉力收缩绳子，则物体a、b间绳子拉力为40N B . 若人拉绳子端点向右水平运动中释放绳子后，则物体a、b间绳子拉力为零 C . 若人拉绳子端点以2m/s水平匀速向右运动到B点时，物体a的速度为 $\text{[math]}$ D . 若人拉绳子端点以2m/s水平匀速向右运动到B点时，物体a的速度为 $\text{[math]}$

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三、非选择题

22. (2022高三上·辽宁月考) 如图所示，在水平向左的匀强电场中，质量为m的带正电小球从A点以初速度 $\text{[math]}$ 竖直向上抛出，经过一段时间到达最高点C，在此过程中沿电场方向的位移与竖直方向的位移之比为3∶4。已知小球在B点（图中没有画出）时速度最小，重力加速度为g，求：
1. （1）小球所受的合力的大小；
2. （2）小球在B点的速度大小与在C点的速度大小的比值及小球从A到B的运动时间。
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23. (2020高一上·嘉兴期末) 如图甲所示是某款名为“风火轮”的玩具，其装置结构示意图如图乙虚线框内所示。整个装置放置于水平桌面上，小车（可视为质点）从A点水平弹射出，沿直线轨道 $\text{[math]}$ 通过阻挡门（阻挡门的位置可在 $\text{[math]}$ 间调节）后经回旋弯道的最低点B点选入竖真回旋弯道，再通过直线轨道 $\text{[math]}$ 从C点水平飞出，轨道各部分平滑连接，小车进入得分区域 $\text{[math]}$ 则挑战成功。已知A、B之间的距离 $\text{[math]}$ ，圆形回旋弯半径 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 之间的距离 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 之间的高度差 $\text{[math]}$ ，水平距离 $\text{[math]}$ ．小车与直线轨道各部分之间的摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ，其余电阻均忽略。小车质量 $\text{[math]}$ ，经过B点的速度 $\text{[math]}$ 与经过弯道最高点的速度满足关系 $\text{[math]}$ 。
1. （1）若小车从C点飞出后恰好到达N点，求小车在C点的速度大小；
2. （2）若小车恰好能够过回旋弯道的最高点，通过计算分析小车能否进入得分区域：
3. （3）若小车经过阻挡门前后瞬间的速度大小之此为 $\text{[math]}$ ，当小车以 $\text{[math]}$ 的初速度弹出时，阻挡门距离A点多远距离时，小车能够进入得分区域。
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24. (2022高三下·湖南月考) 如图所示，平面直角坐标系 $\text{[math]}$ 位于竖直平面内， $\text{[math]}$ 轴正方向水平向右，坐标系 $\text{[math]}$ 所在的空间有一正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向上、电场强度大小 $\text{[math]}$ ，匀强磁场方向水平向里、磁感应强度大小 $\text{[math]}$ 。一质量 $\text{[math]}$ 、电荷量 $\text{[math]}$ 的带正电小球（视为质点），以大小不同的初速度从坐标原点 $\text{[math]}$ 沿 $\text{[math]}$ 轴正方向对准 $\text{[math]}$ 轴上的 $\text{[math]}$ 点（位于原点 $\text{[math]}$ 的右方）射出。不计空气阻力，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ 。
1. （1）若小球沿直线运动通过 $\text{[math]}$ 点，求此时小球的初速度 $\text{[math]}$ 的大小；
2. （2）若小球的初速度大小 $\text{[math]}$ ，射出小球后，小球会经曲线运动通过 $\text{[math]}$ 点，求 $\text{[math]}$ 点横坐标 $\text{[math]}$ 的最小值；（取 $\text{[math]}$ ）
3. （3）若小球从 $\text{[math]}$ 点由静止释放，求刚释放时小球的加速度大小。
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25.
船在静水中的速度与时间的关系如图（甲）所示，河水的流速与船离河岸的距离d的变化关系如图（乙）所示，求：
1. （1）小船渡河的最短时间？
2. （2）小船以最短时间渡河的位移？
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26.
如图所示，货车正在平直公路上以的加速度启动，同时，一只壁虎从静止开始以的加速度在货车壁上向上匀加速爬行．则：
1. （1） 2s末，壁虎相对地面的速度大小是多少？
2. （2）壁虎做直线运动还是曲线运动？（不需要说明原因）
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27.
如图为一架直升机运送物资．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=50kg的物资B ．直升机A和物资B以v=10m/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=5s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. （1）在t=5s时间内物资位移大小；
2. （2）在t=5s末物资的速度大小．
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28.
如图所示，物体A和B的质量均为m ，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦），在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右以2m/s的速度作匀速直线运动的过程中，绳子的拉力物体A的重力（填“＞”“=”“＜”），当α=60°时，则物体A的速度大小m/s ．

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