運動的合成與分解同步練習(xí)-2022年【新教材】人教版高中物理（word版含答案）

運動的合成與分解練習(xí)一、單選題對于兩個分運動及其合運動，下列說法正確的是(????)A.合運動的速度一定比兩個分運動的速度都大

B.合運動的速度至少比其中一個分運動的速度大

C.合運動的速度方向就是物體實際運動的方向

D.合運動的時間一定比分運動的時間長如圖所示，一條小船位于200?m寬的河中央A點處，離A點距離為1003m的下游處有一危險的急流區(qū)，當(dāng)時水流速度為4?m/s，為使小船避開危險區(qū)沿直線到達(dá)對岸，小船在靜止水中的速度至少為A.433m/s B.833m/s 如下圖所示，有人在河面上方20m的岸上用跨過定滑輪的長繩拴住一條小船，開始時繩與水面的夾角為30°.人以恒定的速率ν=3m/s拉繩使小船靠岸，那么(

)A.5s時繩與水面的夾角為60° B.5s時小船前進(jìn)了15m

C.5s時小船的速率為5m/s D.5s時小船到岸邊距離為10m甲、乙兩船在同一河流中同時開始渡河，河水流速為v0。兩船在靜水中的速率均為，甲、乙兩船船頭均與河岸夾角為，如圖所示，已知甲船恰好能垂直到達(dá)河正對岸的點，乙船到達(dá)河對岸的點，A,B之間的距離為。則下列判斷錯誤的是(

)A.甲、乙兩船同時到達(dá)對岸

B.若僅是河水流速v0增大，則兩船的渡河時間都不變

C.不論河水流速v0如何改變，只要適當(dāng)改變角，甲船總能到達(dá)正對岸的點

D.若僅是河水流速質(zhì)量為m的物體P置于傾角為θ1的固定光滑斜面上，輕細(xì)繩跨過光滑定滑輪分別連接著P與小車，P與滑輪間的細(xì)繩平行于斜面，小車以速率v水平向右做勻速直線運動當(dāng)小車與滑輪間的細(xì)繩和水平方向成夾角θ2時(如圖)，下列判斷正確的是(

)．A.P的速率為v B.P的速率為vcosθ2

C.繩的拉力等于mgsinθ1 物體在直角坐標(biāo)系xOy所在平面內(nèi)由O點開始運動，其沿坐標(biāo)軸方向的兩個分速度隨時間變化的圖象如圖所示，則對該物體運動過程的描述正確的是(????)A.物體在0～3?s做勻變速直線運動 B.物體在0～3?s做勻變速曲線運動

C.物體在有一條兩岸平直、河水均勻流動、流速恒為v的大河。小明駕著小船渡河，去程時船頭指向始終與河岸垂直，回程時行駛路線與河岸垂直。去程與回程所用時間的比值為k，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為(????)A.v1?k2 B.kvk2?1直角坐標(biāo)系xOy在水平面內(nèi)，一物體的運動規(guī)律是x=3t2m；y=4t2m(t①物體在x和y方向上都是做初速度為零的勻加速運動②物體的合運動是初速度為零、加速度為5m/s③物體的合運動是初速度為零、加速度為10m/s④物體的合運動是加速度為5m/sA.①② B.①③ C.②③ D.②④在第十一屆珠海國際航展上，殲?20戰(zhàn)機是此次航展最大的“明星”.如圖所示，殲?20戰(zhàn)機在降落過程中水平方向的初速度為60m/s，豎直方向的初速度為6m/s，已知殲?20戰(zhàn)機在水平方向做加速度大小為2m/s2的勻減速直線運動，在豎直方向做加速度大小為0.2m/s2的勻減速直線運動，則殲?20戰(zhàn)機在降落過程中，下列說法正確的是(

A.殲?20戰(zhàn)機的運動軌跡為曲線

B.經(jīng)20s，殲?20戰(zhàn)機水平方向的分速度與豎直方向的分速度大小相等

C.在前20s內(nèi)，殲?20戰(zhàn)機在水平方向的分位移與豎直方向的分位移大小相等

D.殲?20戰(zhàn)機在前20s內(nèi)，水平方向的平均速度為40m/s如圖所示，在一次救災(zāi)工作中，一架離水面高為H、沿水平直線飛行的直升機A，用懸索(重力可忽略不計)救護困在湖水中的傷員B，在直升機A和傷員B以相同的水平速率勻速運動的同時，懸索將傷員吊起．設(shè)經(jīng)t時間后，A，B之間的距離為l，且l=H?t2，則在這段時間內(nèi)傷員B的受力情況和運動軌跡是哪個圖(

)A. B. C. D.如下圖所示，套在豎直固定細(xì)桿上的環(huán)A由跨過定滑輪且不可伸長的輕繩與B相連，在外力作用下A沿桿以速度νA勻速上升經(jīng)過P、Q兩點，經(jīng)過P點時繩與豎直桿間的夾角為α，經(jīng)過Q點時A與定滑輪的連線處于水平方向，則下列說法正確的是(

)A.經(jīng)過P點時，B的速度等于νAcosα

B.經(jīng)過Q點時，B的速度方向向下

C.當(dāng)A從P至Q的過程中，B處超重狀態(tài)

D.當(dāng)A從P至Q二、多選題關(guān)于運動的合成，下列說法中正確的是(????)A.合運動速度一定比每一個分運動速度大

B.兩個勻速直線運動的合運動一定是勻速直線運動

C.只要兩個分運動是直線運動，那么它們的合運動也一定是直線運動

D.兩個分運動的時間一定與它們的合運動的時間相等下列圖中實線為河岸，河水的流動方向如圖v的箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實際航線。則其中可能正確的是(????)A. B.

C. D.在一光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xoy，一物體從t=0時刻起，由坐標(biāo)原點O(0,0)開始運動，其沿x軸和y軸方向運動的速度時間圖象如圖所示，下列說法中正確的是(????)A.前2?s內(nèi)物體沿x軸做勻加速直線運動

B.4?s末物體坐標(biāo)為(4m,4?m)

C.4?s末物體坐標(biāo)為(6?m,2m)

D.后2?s內(nèi)物體繼續(xù)做勻加速直線運動，但加速度沿y軸方向(多選)一根細(xì)繩通過定滑輪且兩端分別系著A和B兩物體，如下圖所示，物體A在外力作用下，向左以νA勻速運動，當(dāng)連A的繩子與水平方向成α角，連B的繩子與水平方向成β角時，B物體的速度為νB，則(A.A物體的速度νA與B物體的速度νB的大小相等

B.A物體的速度νA與B物體的速度νB的大小關(guān)系滿足νBcosβ=νAcosα

C.三、實驗題如圖1所示的是研究運動的合成與分解的實驗裝置，長約1.5m可密封的玻璃管內(nèi)徑均勻，里面充滿水，在水中放置一個紅色的蠟塊，仔細(xì)調(diào)整蠟塊的大小，使蠟塊與管內(nèi)壁間的間隙大小合適，當(dāng)玻璃管相對于地面靜止豎直放置時，紅蠟塊可以沿管勻速上升。實驗時，保持管的底端在同一水平面，管子始終保持豎直。當(dāng)蠟塊開始向上勻速運動時，使管子整體沿水平方向運動，每隔2s記錄下蠟塊所在的位置(選地面為參考系)，如圖2所示。則由圖中所記錄的數(shù)據(jù)，可以得到：

(1)選地面為參考系，蠟塊做_____運動；(2)蠟塊沿管子向上運動的速度是_____；(3)蠟塊合速度大小為_____。如圖甲所示，實驗小組在豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個圓柱形的紅蠟塊能從坐標(biāo)圓點O在水中勻速上浮?，F(xiàn)進(jìn)行如下操作：

操作一：當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時，使玻璃管水平向右勻速運動，測得紅蠟塊運動到頂端所需時間為t1

操作二：當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時，使玻璃管從靜止水平向右做勻加速直線運動，測得紅蠟塊從下端運動到頂端所需時間為t2根據(jù)以上信息，回答下列問題：(1)t1________t2(2)在圖乙中，能正確反映操作一中紅蠟塊上升過程中運動軌跡的示意圖是________；能正確反映操作二中紅蠟塊上升過程中運動軌跡的示意圖是________。四、計算題一輛車通過一根跨過光滑輕質(zhì)定滑輪的輕繩提升一個質(zhì)量為m的重物，開始車在滑輪的正下方，繩子的端點離滑輪的距離是H.車由靜止開始向左做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t繩子與水平方向的夾角為θ，如圖所示.試求：

(1)車向左運動的加速度的大小；

(2)重物m在t時刻速度的大?。?/p>

小船在200m寬的河中航行，水流速度為2m/s，船在靜水中的速度為4m/s.已知cos53°=3(1)若小船在河中垂直于河岸航行，小船將在何時、何處到達(dá)對岸?(2)小船怎樣過河用時最短?過河的最短時間為多少?(3)要使小船到達(dá)正對岸，應(yīng)如何航行?歷時多久?(4)若水流速度是5m/s，船在靜水中的速度是3m/s，則怎樣過河才能使船沿河岸方向航行的距離最小?該最小距離是多少?

如下圖所示，甲圖表示某物體在x軸上分速度的νx?t圖像，乙圖表示該物體在y軸方向上分速度的νy?t圖像．求：

甲

(1)在t=0時刻物體的速度大小；(2)在t=8s時刻物體的速度大小；(3)在0～4s內(nèi)物體的位移大?。?/p>

答案和解析1.【答案】C

【解答】

AB.合運動的速度(合速度)與分運動的速度(分速度)之間的關(guān)系遵循平行四邊形定則，其中合速度為平行四邊形的對角線，而兩個分速度為平行四邊形的兩個鄰邊，由幾何知識可知，AB錯誤；

C.合運動指的就是物體的實際運動，.合運動的速度方向就是物體實際運動的方向，故C正確；

D.合運動和分運動具有等時性，故D錯誤。

故選C。

2.【答案】C

【解答】

小船剛好避開危險區(qū)域時，小船合運動方向與水流方向的夾角設(shè)為θ，如圖所示：

則tan

θ=1001003=33，則θ=30°，當(dāng)船頭垂直合運動方向渡河時，小船在靜水中的速度最小，在靜水中的最小速度vmin=v水sin?30°=2?m/s，故C正確，ABD錯誤。

故選C。

3.【答案】C

【解答】

AD、如圖

由幾何關(guān)系可知，開始時河面上的繩長為?sin30°=40m；此時船離岸的距離x1=203m；5s后，繩子向左移動了vt=15m，則河面上繩長為40m?15m=25m；則此時，小船離河邊的距離為：x2=252?202m=15m，5s時繩與水面的夾角為α，則有：tanα=2015，解得：α=53°，故AD【解析】解：A、將小船的運動分解為平行于河岸和垂直于河岸兩個方向，抓住分運動和合運動具有等時性，知甲乙兩船到達(dá)對岸的時間相等．

即渡河的時間t=dvsinθ，故A正確；

B、若僅是河水流速v0增大，渡河的時間t=dvsinθ，則兩船的渡河時間都不變，故B正確；

C、只有甲船速度大于水流速度時，不論水流速v0如何改變，甲船都可能到達(dá)河的正對岸A點，故C錯誤；

D、若僅是河水流速v0增大，則兩船到達(dá)對岸時間不變，根據(jù)速度的分解，船在水平方向的分速度的差值仍然不變，則兩船之間的距離仍然為l.【解答】AB.根據(jù)速度的分解可以求出繩子上的速率為：v1=vcosθ2，所以P的速率等于繩子的速率，故CD.由于v不變，在小車向右勻速運動的過程中，θ2減小，過v1在增大，故P做加速運動，對P進(jìn)行受力分析得出，繩子上的拉力大于mgsinθ故選B

6.【答案】B【解答】AB.物體在0～3s內(nèi)，x軸方向做勻速直線運動，y軸方向做勻加速直線運動，所以合初速度與加速度不共線，物體的軌跡為曲線，且加速度恒定，所以是勻變速曲線運動，故A錯誤；B正確；CD.物體在3～4s內(nèi)兩個方向的分運動都是勻減速運動，在3s末，合速度v與水平方向夾角為37°，ax=?4m/s2，ay=?3m/s2，合加速度方向與水平方向成37°角且與速度方向相反，則做勻減速直線運動，故CD錯誤。

故選B。

7.【答案】A

【解答】

設(shè)小船在靜水中的速度為vc；

當(dāng)船頭指向始終與河岸垂直，則有：t去=dvc；

當(dāng)回程時行駛路線與河岸垂直，則有：t回=dv合

而回頭時的船的合速度為：v合【解析】解：在x方向上有：x=3t2=12axt2，知ax=6m/s2，做初速度為零的勻加速直線運動。在y方向上，有：y=4t2=12ayt2，知ay=8m/s2，做初速度為零的勻加速直線運動。故①正確。

根據(jù)平行四邊形定則知，a=ax2+ay2=10m/s2，合初速度為零，知合運動做初速度為零，加速度為10m/s2的勻加速直線運動。故③正確。

9.【答案】D

【解答】

飛機的速度的方向：tanα=?vyvx??=?6?60?=?1?10，飛機的加速度的方向：tanβ=?ay?ax?=?0.22??=?1?10，可知飛機的速度的方向與加速度的方向是相同的，飛機做勻變速直線運動。

A.飛機的速度的方向與加速度的方向是相同的，飛機做勻變速直線運動。故A錯誤；

B.飛機做勻變速直線運動，水平方向的分初速度與豎直方向的分初速度不相等，20s時水平方向的分速度與豎直方向的分速度大小不可能相等。故B錯誤；

C.飛機做勻變速直線運動，水平方向的分初速度與豎直方向的分初速度不相等，所以在前20s內(nèi)飛機在水平方向的分位移與豎直方向的分位移大小不可能相等。故C錯誤；

D.在水平方向上，飛機在20s時的水平速度vx=vx0?at=60m/s?2×20m/s=20m/s，平均速度

vx?=?12?(v0x+vx)=12?(60+20)m/s=40m/s，故D正確。

故選D。

10.【答案】A

【解答】

根據(jù)在某段時間內(nèi)A、B之間距離以l=H?【解答】A.根據(jù)平行四邊形定則，知合速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能與分速度相等，故A錯誤；

B.兩個勻速直線運動的合運動一定是勻速直線運動，故B正確；

C.兩個分運動是直線運動，那么合運動也不一定是直線運動，比如平拋運動．故C錯誤；

D.分運動與合運動具有等時性，故D正確；

故選BD。

13.【答案】AB

【解答】

A.靜水速度垂直于河岸，合速度的方向偏向下游，且過河時間最短，A正確；

B.根據(jù)平行四邊形定則知，合速度的方向正好垂直河岸，過河的位移最小，B正確；

C.由于流水速度，船的合速度會存在偏向下游的分量，因此當(dāng)船頭始終垂直于河岸時，船的航線不可能垂直于河岸，C錯誤；

D.根據(jù)平行四邊形定則知，靜水速度的方向與流水速度的合速度的方向會偏向下游，船不可能向上游航行，D錯誤。

故選AB。

14.【答案】AC【解答】A.前2s內(nèi)物體在y軸方向速度為0，由題圖知，只沿x方向做勻加速直線運動，故A正確；D.后2s內(nèi)物體在x方向做勻速運動，在y方向做初速度為0的勻加速直線運動，加速度沿y軸方向，合運動是曲線運動，故D錯誤；BC.4s內(nèi)物體在x方向的位移是：x=(12×2×2+2×2)m=6m，在y方向的位移是：y=12×2×2m=2m，所以4s末物體的坐標(biāo)為故選AC。

15.【答案】BD

【解答】

對A物體的速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進(jìn)行分解，則有沿著繩子方向的速度大小為vAcosα；對B物體的速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進(jìn)行分解，則有沿著繩子方向的速度大小為vBcosβ，由于沿著繩子方向速度大小相等，所以則有vAcosα=vBcosβ，因此vB=cosαcosβvA，α角越來越小，β角越來越大，所以此后B物體的速度越來越大，所以做加速運動，故AC錯誤，BD正確。

故選BD。

16.【答案】勻速直線

0.15m/s

0.25m/s

【解答】

(1)選地面為參考系，紅蠟塊可以沿管勻速上升，由數(shù)據(jù)可知，各點的時間間隔相等，那么蠟塊的水平方向也是勻速直線運動，依據(jù)運動的合成與分解，則蠟塊做勻速直線運動；

(2)依據(jù)運動學(xué)公式，那么蠟塊沿玻璃管向上運動的速度大小為：

vy=3×10?12

m/s=0.15

m/s；

(3)依據(jù)矢量的合成法則，則蠟塊的合速度大小為：

v=vx2+vy2=(4×10?12)2+0.152m/s=0.25m/s。

故答案為：(1)勻速直線；(2)0.15

m/s；(3)0.25

m/s。

17.【答案】(1)等于；(2)A；C

【解答】

(1)由于豎直方向上，操作一和操作二都是勻速運動，且速度相等，豎直方向上運動時間相等，根據(jù)合運動和分運動的等時性，兩個操作運動時間相等，所以t1等于t2；

(2)操作一中，將速度水平豎直分解，水平方向和豎直方向都是勻速運動，兩個方向的分運動的比值始終是定值，所以運動軌跡是一條直線，故選A；19.【答案】

解：(1)小船的實際運動是小船在靜水中的