高中物理【運(yùn)動(dòng)的合成與分解】訓(xùn)練

高中物理【運(yùn)動(dòng)的合成與分解】專題訓(xùn)練

[A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]

1.（多選）關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解，下列說法正確的是（）

A.合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就是分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和

B.已知兩分運(yùn)動(dòng)的速度大小，就可以確定合速度的大小

C.已知兩分運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向，可以用平行四邊形定則確定合速度的大小

和方向

D.若兩勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小分別為S、02,則合速度。大小的范圍為加一

U2∣≤V≤V1÷V2

解析：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，故A錯(cuò)誤；已知兩分運(yùn)動(dòng)的速度大小和方

向，可以用平行四邊形定則確定合速度的大小和方向，故B錯(cuò)誤，C正確；兩勻

速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小分別為01、V2,則合速度0大小的范圍為初一02∣WθWθl

+V2,故D正確。

答案：CD

2.如圖所示，蠟塊可以在豎直玻璃管內(nèi)的水中勻速上升，蠟塊從A點(diǎn)勻速上升

的同時(shí)，玻璃管水平向右加速運(yùn)動(dòng)，蠟塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是圖中

的（）

IC

A.曲線1B.曲線2

C.直線3D.曲線4

解析：蠟塊參與水平向右的加速運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻速運(yùn)動(dòng)，其合速度方向與合

加速度方向不共線，將做曲線運(yùn)動(dòng)，且軌跡夾在速度與合力方向之間，軌跡的凹

向大致指向合力的方向，故從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是圖中的曲線1o故選

Ao

答案：A

3.（多選）有“、。兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，它們的合運(yùn)動(dòng)為c,則下列說法正確的是（）

A.若a、匕的軌跡為直線，則C的軌跡必為直線

B.若C的軌跡為直線，則a、Z?必為勻速運(yùn)動(dòng)

C.若a、。均為勻速直線運(yùn)動(dòng)，則C必為勻速直線運(yùn)動(dòng)

D.若a、匕均為初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則C必為勻變速直線運(yùn)動(dòng)

解析：如果a、匕兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合初速度與合加速度共線，則合運(yùn)動(dòng)C必為直線

運(yùn)動(dòng)，如果不共線，則合運(yùn)動(dòng)C必為曲線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；若C為直線運(yùn)動(dòng)，a、b

可能為勻速運(yùn)動(dòng)，也可能為變速直線運(yùn)動(dòng)，但a、Z?的合初速度與合加速度必共

線，B錯(cuò)誤；兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)必為勻速直線運(yùn)動(dòng)，C正確：兩個(gè)初速

度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)必為初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，D正確。

答案：CD

4.如圖所示，帆板在海面上以速度。朝正西方向運(yùn)動(dòng)，帆船J

以速度。朝正北方向航行，以帆板為參照物()帆船西F

A.帆船朝正東方向航行，速度大小為。1一/

B.帆船朝正西方向航行，速度大小為。A

C.帆船朝南偏東45。方向航行，速度大小為近。一

D.帆船朝北偏東45。方向航行，速度大小為吸。

解析：以帆板為參照物，帆船具有朝正東方向的速度。和朝正北方向的速

度。，兩速度的合速度大小為啦0,方向朝北偏東45°,故選項(xiàng)D正確。

答案：D

5.因新冠肺炎疫情影響，有的地方常用無人機(jī)巡視值班或用直升機(jī)空投物資。

假設(shè)空投物資時(shí)直升機(jī)可以停留在空中不動(dòng)，投出的物資離開飛機(jī)后由于降落傘

的作用在空中能勻速下落，無風(fēng)時(shí)落地速度為5m/So若直升機(jī)停留在離地面100

m高處空投物資時(shí)，由于風(fēng)的作用，使降落傘和物資獲得2m/s的水平向北的速

度，求:

⑴物資在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

(2)物資落地時(shí)速度的大??；

(3)物資在下落過程中水平方向移動(dòng)的距離。

解析：如圖所示，物資的實(shí)際運(yùn)動(dòng)可以看作是豎直方向的勻

速直線運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)

V

動(dòng)。

(1)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，故物資實(shí)際運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與豎直方向分運(yùn)動(dòng)的時(shí)

間相等，

S,hIOO?、

所以片區(qū)=可s=2°s°

⑵物資落地時(shí)Vy=5m∕s,Vx=2m∕s,由平行四邊形定則得v=γ∣v,<r+v^=

22

Λ∫2÷5m∕s=√29m∕s0

(3)物資水平方向的位移大小為x=Vxt=2×20m=40m。

答案：(1)2OS(2)Λ∕29m/s(3)40m

[B組能力提升練]

6.某質(zhì)點(diǎn)在Xoy直角坐標(biāo)系所在的平面上運(yùn)動(dòng)，其在無軸方向和y軸方向上的

OY圖像分別如圖甲和圖乙所示。下列判斷正確的是()

A.該質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

B.該質(zhì)點(diǎn)有恒定的加速度，大小為2?5m∕s2

C.該質(zhì)點(diǎn)的初速度為7m/s

D.前2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為21m

解析：根據(jù)題圖甲知，沿X軸方向的加速度z=1.5m∕s2,根據(jù)題圖乙知，沿y

、Vy4

軸方向的加速度、=2初速度方向與軸正方向夾角的正切值

a2m∕s,Xtanα=V^x=τ?,

,、、QV24、、、、

加速度方向與X軸正方向夾甫的正切值tanO=[∕=W,初速度方向和加速度

方向相同，該質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；該質(zhì)點(diǎn)的加速度Q=

2

y[a^+a^=2.5m∕s,選項(xiàng)B正確；該質(zhì)點(diǎn)的初速度O=y∣v^+vy^=5m/s,選項(xiàng)

C錯(cuò)誤；前2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)沿X軸方向的位移x=^×2×(3+6)m=9m,前2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)

沿y軸方向的位移y=；X2X(4+8)m=12m,合位移S=y∣x2+y2=15m,選項(xiàng)

D錯(cuò)誤。

答案：B

7.一物體在Xay直角坐標(biāo)系所在的平面上運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)位置坐標(biāo)與時(shí)間，的規(guī)

律為X=-3戶-63y=4r2+8r（式中的物理量單位均為國際單位）。關(guān)于物體的運(yùn)

動(dòng)，下列說法正確的是（）

A.物體在X軸方向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

B.物體在y軸方向上的加速度為2m∕s2

C.f=0時(shí)刻，物體的速度為5m∕s

D.物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條直線

解析：把尸一和產(chǎn)對(duì)比得2加速

X=—36fX=OofOOr=-6m∕s,ax--6m∕s,

度與初速度同向，所以物體在X軸方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；把y=4p

和戶對(duì)比得2錯(cuò)誤；時(shí)刻，物體的

+8/y=oof+50o,?,=8m∕s,tzv=8m∕s,Bf=0

速度為Oo==10m/s,C錯(cuò)誤；初速度與水平方向夾角的正切值為tan

α=誓=M加速度與水平方向夾角的正切值為tan￡=約解得a=Q,則力口速

UOx3ClxJ

度與初速度方向相同，軌跡是一條直線，D正確。

答案：D

8.如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于。點(diǎn)，用釘子靠著線的左側(cè)，沿

與水平方向成30。角的斜面斜向右上方以速度。勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終

保持懸線豎直。下列說法正確的是（）

A.橡皮的速度大小為近。

B.橡皮的速度大小為√5o

C.橡皮的速度與水平方向成30。角

D.橡皮的速度與水平方向成45。角

解析：橡皮參與了平行于斜面方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上

的勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)分速度大小相等，都為0,如圖所示，根

據(jù)平行四邊形定則知。令=2oCOS30°=y∣3>v,合速度的方向與水

平方向的夾角為60。，故B正確。

答案：B

9.（多選）如圖所示，塔吊臂上有一個(gè)可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車A,小車A通

過鋼索吊著物體B,在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動(dòng)

的同時(shí)，鋼索將物體B從地面上吊起。A、B之間的距離4隨時(shí)間t以d=H-2t2

的規(guī)律變化，式中H為小車A距地面的高度。這段時(shí)間內(nèi)從地面上觀察，下列

說法中正確的是（）

A.物體B的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線

B.物體B的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線

C.鋼索對(duì)物體B的拉力等于物體B所受的重力

D.鋼索對(duì)物體B的拉力大于物體B所受的重力

解析：由〃=”一2尸可得物體B運(yùn)動(dòng)的位移。=2及，則物體B在豎直方向上做勻

加速運(yùn)動(dòng)，加速度的恒定，由牛頓第二定律得，鋼索對(duì)物體B的拉力b=mg+

Inay>mg,D正確；物體B同時(shí)參與水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻加速運(yùn)

動(dòng)，故合運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線，B正確。

答案：BD

10.如圖甲所示，在一端封閉、長約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個(gè)蠟塊，

將玻璃管的開口端用膠塞塞緊，然后將這個(gè)玻璃管倒置，在蠟塊沿玻璃管上升的

同時(shí)，將玻璃管水平向右移動(dòng)。假設(shè)從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s

上升的距離都是IoCm,玻璃管向右勻加速平移，每IS通過的水平位移依次是

2.5cm、7.5cm>12.5Cm、17.5cmo圖乙中，y軸表示蠟塊豎直方向的位移，X

軸表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移，f=0時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)。

~∣,

Ξ□，

(1)請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出蠟塊在4s內(nèi)的軌跡；

(2)求出玻璃管向右平移的加速度；

(3)求t=2s時(shí)蠟塊的速度V的大小。

解析：(1)因?yàn)橄瀴K在玻璃管內(nèi)每1S上升的距離都是10cm,

玻璃管向右勻加速平移,每IS通過的水平位移依次是2.5cm、

7.5cm、12.5cm、17.5cm,每隔IS選一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，得出四

點(diǎn)(2.5,10),(10,20),(22.5,30),(40,40)。在坐標(biāo)系中描出這

四點(diǎn)，用平滑的曲線連接，得到如圖所示的圖像。

(2)因?yàn)?x=α/，

ΔA-2

5×10^,2,2

所以α=N=—ρ—m∕s=5×10^m∕so

12

-2S吮-20×10-

3)VyZ-----?-----m∕s=0.1m∕s,

z-

vx=at=5×10^×2m∕s=0.1m∕s,

_________、歷

22

所以0=4"2+口,2=ΛS∫0.1÷0.1m∕s=?θm/so

答案：(1)圖見解析(2)5×IO-2m∕s2(3)jfθm/s

[C組創(chuàng)新應(yīng)用練]

11.在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上做初速度為0、加速度為。

的勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)人頂著直桿以速度00水平勻速前進(jìn)，經(jīng)過時(shí)

間3猴子沿桿向上移動(dòng)的高度為力，人頂桿沿水平地面移動(dòng)的距

離為X,如圖所示。關(guān)于猴子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法中正確的是

()

A.相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線

B.相對(duì)地面做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

C.r時(shí)刻猴子相對(duì)地面的速度大小為0O+G

D.t時(shí)間內(nèi)猴子相對(duì)地面的位移大小為2嚴(yán)第

解析：猴子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上做初速度為O的勻加速直

線運(yùn)動(dòng)，猴子相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線，A錯(cuò)誤；因?yàn)楹镒邮艿降暮贤饬愣?/p>

(加速度恒定)，所以相對(duì)地面猴子做的是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，B正確；/時(shí)刻猴子

對(duì)地的水平速度為00