2024-2025學(xué)年新教材高中物理第五章拋體運(yùn)動2運(yùn)動的合成與分解素養(yǎng)檢測含解析新人教版必修2

PAGE7-運(yùn)動的合成與分解(25分鐘60分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題5分，共30分)1.下面說法中正確的是 ()A.做曲線運(yùn)動的物體速度方向必定變更B.速度變更的運(yùn)動必定是曲線運(yùn)動C.加速度恒定的運(yùn)動不行能是曲線運(yùn)動D.加速度變更的運(yùn)動必定是曲線運(yùn)動【解析】選A。做曲線運(yùn)動的物體速度大小不肯定變更，但速度方向必定變更，A項(xiàng)正確；速度變更的運(yùn)動可能是速度大小在變更，也可能是速度方向在變更，不肯定是曲線運(yùn)動，B項(xiàng)錯誤；加速度恒定的運(yùn)動可能是勻變速直線運(yùn)動，也可能是勻變速曲線運(yùn)動，C項(xiàng)錯誤；加速度變更的運(yùn)動可能是變加速直線運(yùn)動，也可能是變加速曲線運(yùn)動，D項(xiàng)錯誤。2.如圖所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向運(yùn)動，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板為參照物 ()A.帆船朝正東方向航行，速度大小為vB.帆船朝正西方向航行，速度大小為vC.帆船朝南偏東45°方向航行，速度大小為vD.帆船朝北偏東45°方向航行，速度大小為v【解析】選D。本題考查速度的合成。以帆板為參照物，帆船在東西方向以速度v向東運(yùn)動，南北方向以速度v向北運(yùn)動，依據(jù)矢量合成的平行四邊形定則可以求得帆船以帆板為參照物是以大小為v的速度向北偏東45°方向運(yùn)動，故選D。3.在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速運(yùn)動，同時人頂著直桿以速度v0水平勻速移動，經(jīng)過時間t，猴子沿桿向上移動的高度為h，人頂桿沿水平地面移動的距離為x，如圖所示。關(guān)于猴子的運(yùn)動狀況，下列說法中正確的是 ()A.相對地面的運(yùn)動軌跡為直線B.相對地面做變加速曲線運(yùn)動C.t時刻猴子對地的速度大小為v0+atD.t時間內(nèi)猴子對地的位移大小為【解析】選D。猴子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，猴子的實(shí)際運(yùn)動軌跡為曲線，選項(xiàng)A錯誤；因?yàn)楹镒邮艿降暮狭愣?因?yàn)榧铀俣群愣?，所以相對地面猴子做的是勻變速曲線運(yùn)動，選項(xiàng)B錯誤；t時刻猴子對地的速度大小為v=，選項(xiàng)C錯誤；t時間內(nèi)猴子對地的位移大小為s=，選項(xiàng)D正確。4.物體在xOy平面內(nèi)做曲線運(yùn)動，從t=0時刻起，在x軸方向的位移圖像和y軸方向的速度圖像如圖所示，則 ()A.物體的初速度沿x軸的正方向B.物體的初速度大小為5C.t=2s時物體的速度大小為0D.物體所受合力沿y軸的正方向【解析】選B。由x軸方向的位移圖像可知物體沿x軸勻速運(yùn)動，依據(jù)斜率可得vx=4m/s。由y軸方向的速度圖像可知v0y=3m/s，ay=-1.5m/s2，故物體的初速度大小v0==5m/s，設(shè)方向與x軸成θ角，有tanθ==，θ=37°，故A錯誤，B正確；當(dāng)t=2s時，由圖像知vy=0，則v=vx≠0，C錯誤；因ax=0，ay=-1.5m/s2，所以a=ay=-1.5m/s25.如圖,在滅火搶險的過程中,消防隊員有時要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè)。為了節(jié)約救援時間,人沿梯子勻加速向上運(yùn)動的同時消防車勻速后退,從地面上看,下列說法中正確的是 ()A.消防隊員做勻加速直線運(yùn)動B.消防隊員做勻變速曲線運(yùn)動C.消防隊員做變加速曲線運(yùn)動D.消防隊員水平方向的速度保持不變【解析】選B。依據(jù)運(yùn)動的合成,知合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線上,其加速度的方向、大小不變,所以消防隊員做勻變速曲線運(yùn)動,故選項(xiàng)A、C錯誤,選項(xiàng)B正確;將消防隊員的運(yùn)動分解為水平方向和豎直方向,知水平方向上的最終速度為勻速后退的速度和沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度的合速度,因?yàn)檠靥葑臃较虻乃俣仍谒椒较蛏系姆炙俣仍谧?所以消防隊員水平方向的速度在變,故選項(xiàng)D錯誤。6.如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用釘子靠著線的左側(cè)，沿與水平方向成30°的斜面對右以速度v勻速運(yùn)動，運(yùn)動中始終保持懸線豎直，則橡皮運(yùn)動的速度 ()A.大小為v，方向不變，與水平方向成60°角B.大小為v，方向不變，與水平方向成60°角C.大小為2v，方向不變，與水平方向成60°角D.大小和方向都會變更【解析】選B。由于釘子沿與水平方向成30°的斜面對右以速度v勻速運(yùn)動的位移肯定等于橡皮向上的位移，故在豎直方向以相等的速度勻速運(yùn)動，依據(jù)平行四邊形定則，可知合速度也是肯定的，故合運(yùn)動是勻速運(yùn)動；依據(jù)平行四邊形定則求得合速度大小為v，方向不變，與水平方向成60°角。故選項(xiàng)B正確。二、非選擇題(本題共2小題，共30分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)7.(14分)如圖所示，甲圖表示某物體在x軸方向上的分速度的vx-t圖像，乙圖表示該物體在y軸方向上的分速度的vy-t圖像。求：(1)物體在t=0時的速度；(2)t=8s時物體的速度；(3)t=4s時物體的位移?！窘馕觥恳罁?jù)圖像可以知道，物體在x軸方向上以3m/s的速度做勻速直線運(yùn)動，在y軸方向上做初速度為0、加速度為0.5m/s(1)在t=0時，物體的速度v1==3m/s。(2)在t=8s時，物體沿x軸方向的速度為3m/s，物體沿y軸方向的速度為4m/s，所以物體的速度為v2==5m/s。(3)在4s的時間內(nèi)物體在x軸方向發(fā)生的位移為x=12m物體在y軸方向發(fā)生的位移為y=at2=4m所以4s內(nèi)物體發(fā)生的位移為s==4m。答案：(1)3m/s(2)5m/s(3)4m8.(16分)若“運(yùn)12”飛機(jī)在航空測量時，它的航線要嚴(yán)格地從東到西，假如飛機(jī)的速度是80km/h，風(fēng)從南面吹來，風(fēng)的速度為40(1)飛機(jī)應(yīng)朝哪個方向飛行？(2)假如所測地區(qū)長為80km，飛行所需時間為多少？【解析】飛機(jī)的實(shí)際運(yùn)動為合運(yùn)動，隨風(fēng)的運(yùn)動為飛機(jī)的一個分運(yùn)動。(1)風(fēng)速為v1，飛機(jī)的速度為v2，實(shí)際飛行速度為v，由合速度與分速度的關(guān)系可得飛機(jī)飛行速度方向與正西方向夾角θ的正弦值為sinθ===得θ=30°，飛機(jī)應(yīng)朝西偏南30°角方向飛行。(2)飛機(jī)的合速度v=v2cos30°=40km/h依據(jù)x=vt得t==h=2h答案：(1)飛機(jī)應(yīng)朝西偏南30°角方向飛行(2)2h(15分鐘40分)9.(6分)(多選)做曲線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，其軌跡上某一點(diǎn)的加速度方向()A.在通過該點(diǎn)的曲線的切線方向上B.與通過該點(diǎn)的曲線的切線垂直C.與物體在該點(diǎn)所受合力方向相同D.與該點(diǎn)瞬時速度的方向成肯定夾角【解析】選C、D。加速度的方向與合力的方向始終是相同的，加速度的方向與速度的方向無關(guān)，但與物體速度的變更量的方向有關(guān)，曲線運(yùn)動的加速度與該點(diǎn)的瞬時速度的方向成肯定夾角，選項(xiàng)C、D正確。10.(6分)(多選)一物體在光滑的水平桌面上運(yùn)動，在相互垂直的x方向和y方向上的分運(yùn)動速度隨時間變更的規(guī)律如圖所示。關(guān)于物體的運(yùn)動，下列說法正確的是 ()A.物體做曲線運(yùn)動B.物體做直線運(yùn)動C.物體運(yùn)動的初速度大小為50D.物體運(yùn)動的初速度大小為10【解析】選A、C。由v-t圖像可以看出，物體在x方向上做勻速直線運(yùn)動，在y方向上做勻變速直線運(yùn)動，故物體做曲線運(yùn)動，選項(xiàng)A正確，B錯誤；物體的初速度大小為v0=m/s=50m/s，選項(xiàng)C正確，D11.(6分)(多選)關(guān)于物體所受合力的方向，下列說法正確的是()A.物體做速率漸漸增大的直線運(yùn)動時，其所受合力的方向肯定與速度方向相同B.物體做變速率曲線運(yùn)動時，其所受合力的方向肯定變更C.物體做變速率圓周運(yùn)動時，其所受合力的方向肯定指向圓心D.物體做勻速率曲線運(yùn)動時，其所受合力的方向總是與速度方向垂直【解析】選A、D。物體做速率漸漸增大的直線運(yùn)動時，加速度與物體速度同向，又因?yàn)楹狭εc加速度同向，故A正確。物體做變速率曲線運(yùn)動時，所受合力的方向不肯定變更，B錯誤。物體做變速率圓周運(yùn)動時，所受合力沿半徑方向的分力供應(yīng)向心力，合力垂直半徑方向的分力變更物體的速率，所受合力肯定不指向圓心，C錯誤。物體做勻速率曲線運(yùn)動時，合力只變更速度的方向，不變更其大小，故總與速度方向垂直，D正確。12.(22分)如圖甲所示，在一端封閉、長約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放置一個蠟塊，將玻璃管的開口端用橡膠塞塞緊。然后將這個玻璃管倒置，在蠟塊沿玻璃管上升的同時，將玻璃管水平向右移動。假設(shè)從某時刻起先計時，蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10cm，玻璃管向右勻加速平移，每1s通過的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5(1)請在圖乙中畫出蠟塊4s內(nèi)的運(yùn)動軌跡；(2)求出玻璃管向右平移的加速度大?。?3)求t=2s時蠟塊的速度大小v?！窘馕觥?1)蠟塊在豎直方向做勻速直線運(yùn)動，在水平方向向右做勻加速直線運(yùn)動，依據(jù)題中的數(shù)據(jù)畫出的軌跡如圖所示。(2)蠟塊在水平方向做勻