高一物理暑假作业04 运动的分解与合成专题（解析版）-2025版高一物理暑假作业

高一物理暑假作业04运动的合成与分解1.(单选)关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．曲线运动一定是匀变速运动B．物体做曲线运动时，加速度一定不为零C．物体做曲线运动时，不可能受恒力的作用D．物体做曲线运动时，加速度方向与速度方向可能在同一直线上【答案】B【详解】A．曲线运动加速度可以恒定，也可以不恒定，A错误；B．物体做曲线运动时，速度方向时刻改变，速度的变化量一定不为零，根据加速度的定义式可知：物体做曲线运动时，加速度一定不为零，B正确；C．物体做曲线运动时，可能受恒力的作用，例如平抛运动，C错误；D．物体做曲线运动的条件是加速度方向与速度方向不在同一直线上，D错误。故选B。2.(单选)关于物体的受力和运动，下列说法中正确的是（）A．物体做曲线运动时，它的加速度方向一定不变B．物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变C．物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点曲线的切线方向D．做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的外力作用【答案】D【详解】A．物体做曲线运动时，它的加速度方向可能改变，比如匀速圆周运动，故A错误；B．物体在不垂直于速度方向的合力作用下，因沿着速度方向合力有分量，则物体的速度大小一定变化，故B错误；C．物体做曲线运动时，某点的速度方向就是通过这一点曲线的切线方向，而加速度方向与速度方向不在一条直线上，故C错误；D．由曲线运动的条件可知，做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的外力作用，故D正确。故选D。3.(单选)如图所示，均质细杆的上端A靠在光滑竖直墙面上，下端置于光滑水平面上，现细杆由与墙面夹角很小处滑落，则当细杆A端与B端的速度大小之比为时，细杆与水平面间夹角为（）A． B． C． D．【答案】A【详解】当细杆与水平面间夹角为时，细杆A端与B端的速度沿杆方向的分速度相等，可得即解得故选A。4.(单选)下列对曲线运动描述正确的是()A．速度大小和方向都在不断变化B．加速度一定变化C．加速度和速度的方向可能始终垂直D．物体只有在所受的合力方向与速度方向垂直时，才能做曲线运动【答案】C【解析】曲线运动是变速运动，即速度方向时刻在变，但速度大小不一定改变，如匀速圆周运动，故A错误；曲线运动的加速度不一定改变，如平抛运动加速度始终为重力加速度，故B错误；加速度和速度的方向可能始终垂直，如匀速圆周运动，故C正确；物体做曲线运动的条件是所受的合力方向与速度方向不共线，即成一定夹角，但不一定是直角，锐角、钝角和直角均可，故D错误。故选C。5.(单选)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（

）A．

B．

C．

D．

【答案】D【解析】AB．小车做曲线运动，所受合外力指向曲线的凹侧，故AB错误；CD．小车沿轨道从左向右运动，动能一直增加，故合外力与运动方向夹角为锐角，C错误，D正确。故选D。6.(单选)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为（

）A． B． C． D．【答案】B【解析】设河宽为d，小船相对静水的速度为，去程时过河的时间为回程的时间由题意知解得故选B。7.(单选)质点Q在xOy平面内运动，其在x轴方向和y轴方向的分运动图像如图甲和图乙所示，下列说法正确的是()A．质点Q做匀变速直线运动，初速度为12m/sB．质点Q做匀变速曲线运动，加速度为5m/s2C．质点Q做匀变速直线运动，2s末的速度为20m/sD．质点Q做匀变速曲线运动，2s内的位移为45m【答案】C【解析】根据匀变速直线运动位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2，可得eq\f(x,t)＝eq\f(1,2)at＋v0，根据题图甲可得eq\f(x,t)＝k1t＋v0x，所以质点在x轴上的分运动是匀变速直线运动，可得初速度v0x＝6m/s，加速度ax＝2k1＝2×eq\f(9－6,2)m/s2＝3m/s2。根据题图乙可知，质点在y轴上的分运动是匀变速直线运动，初速度v0y＝8m/s，加速度ay＝k2＝eq\f(16－8,2)m/s2＝4m/s2，因为eq\f(v0x,v0y)＝eq\f(ax,ay)＝eq\f(3,4)，可知质点的初速度和加速度在同一条直线上，所以质点做匀变速直线运动，初速度为v0＝eq\r(veq\o\al(2,0x)＋veq\o\al(2,0y))＝10m/s，加速度为a＝eq\r(aeq\o\al(2,x)＋aeq\o\al(2,y))＝5m/s2，故A、B、D错误；质点做匀变速直线运动，2s末的速度为v＝v0＋at＝(10＋5×2)m/s＝20m/s，故C正确。故选C。8.(多选)一小船过河的运动轨迹如图所示。河中各处水流速度大小相同且恒定不变，方向平行于岸边。若小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，船相对于静水的初速度均相同(且均垂直于岸边)。由此可以确定()A．船沿AC轨迹运动时，船相对于静水做匀加速直线运动B．船沿AC轨迹渡河所用的时间最短C．船沿AD轨迹到达对岸前瞬间的速度最小D．船沿三条不同轨迹渡河所用的时间相同【答案】ABC【解析】加速度的方向指向轨迹的凹侧，依题意可知，AC轨迹是匀加速运动，AB轨迹是匀速运动，AD轨迹是匀减速运动，故船沿AC轨迹过河所用的时间最短，选项D错误，A、B正确；船沿AD轨迹在垂直河岸方向的运动是减速运动，故船到达对岸的速度最小，选项C正确。故选ABC。9.(单选)绳子通过固定在天花板上的定滑轮，左端与套在固定竖直杆上的物体A连接，右端与放在水平面上的物体B相连，到达如图所示的位置时，绳与水平面的夹角分别为α、β，两物体的速率vA、vB之比为()A．eq\f(cosβ,sinα) B．eq\f(sinα,cosβ)C．eq\f(cosα,sinβ) D．eq\f(sinβ,cosα)【答案】A【解析】设此时绳子的速率为v绳，将A、B的速度分别沿绳的方向和垂直绳的方向分解，得v绳＝vAsinα，v绳＝vBcosβ，得eq\f(vA,vB)＝eq\f(cosβ,sinα)，故A正确，B、C、D错误。故选A。10.(多选)民族运动会上有一骑射项目如图所示，运动员骑在奔跑的马上，弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离为d。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则()A．运动员放箭处离目标的距离为eq\f(dv2,v1)B．运动员放箭处离目标的距离为eq\f(d\r(veq\o\al(2,1)＋veq\o\al(2,2)),v2)C．箭射到固定目标的最短时间为eq\f(d,v2)D．箭射到固定目标的最短时间为eq\f(d,\r(veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)))【答案】BC【解析】要想以箭在空中飞行的时间最短的情况下击中目标，v2必须垂直于v1，并且v1、v2的合速度方向指向目标，如图所示，故箭射到目标的最短时间为eq\f(d,v2)，故C正确，D错误；运动员放箭处离目标的距离为eq\r(d2＋x2)，又x＝v1t＝v1eq\f(d,v2)，故eq\r(d2＋x2)＝eq\r(d2＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v1d,v2)))\s\up8(2))＝eq\f(d\r(veq\o\al(2,1)＋veq\o\al(2,2)),v2)，故A错误，B正确。11.(单选)渔夫划船渡河到对岸去卖鱼，小船在静水中的速度大小为4 m/s，河宽为200 m，水流速度为5 m/s，下列说法正确的是A.小船渡河的实际速度可以垂直于河岸B.小船以最短时间渡河，其位移大小为200 mC.小船渡河的最短时间为50 sD.船头垂直河岸渡河，水速越大渡河时间越长【答案】C

【解析】本题主要考查水船渡河问题。小船过河时可以将合运动分解为沿船头方向和顺水流方向的运动，分运动具有等时性，分运动具有独立性；小船在静水中的速度小于水流速度，小船不能垂直过河；当船头垂直河岸时，过河时间最短，结合几何关系求得小船以最短时间过河时的位移大小，由此分析即可正确求解。A.因为静水船速小于水流速度，则合速度方向不可能垂直于河岸，故A错误；CD.当船头垂直河岸时，船沿着垂直于河岸方向的分速度最大，此时过河的时间最短，且与水速无关，渡河时间t=dv=50s，故CB.小船以最短时间过河，其位移x=(v船12.(单选)质量为m的物体，在汽车的牵引下由静止开始运动，当物体上升ℎ高度时，汽车的速度为v，细绳与水平面间的夹角为θ，则下列说法中正确的是(

)A.此时物体的速度大小为vB.此时物体的速度大小为vC.若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力大于物体的重力D.若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力等于物体的重力【答案】C

【解析】小车的速度沿绳子方向的分速度与物体的速度大小相等，将汽车的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，得到两者速度关系。本题是连接体问题，关键要找出合运动和分运动，求出物体的速度。小车参与两个分运动，沿绳子拉伸方向和垂直绳子方向(绕滑轮转动)的两个分运动，将小车合速度正交分解，受力如图所示：，物体上升速度等于小车沿绳子拉伸方向的分速度为：v物当汽车做匀速运动，即速度v恒定时，绳子与水平面的夹角θ减小，物体的速度v物13.(单选)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，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vcosθ B.C.船的加速度为Fcosθm 【答案】A

【解析】绳子收缩的速度等于人在岸上的速度，连接船的绳子端点既参与了绳子收缩方向上的运动，又参与了绕定滑轮的摆动。根据船的运动速度，结合平行四边形定则求出人拉绳子的速度，及船的加速度。解决本题的关键知道船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度，并掌握受力分析与理解牛顿第二定律。AB、船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度。如右图所示根据平行四边形定则有，v人CD、对小船受力分析，如右图所示，根据牛顿第二定律，有：Fcosθ−因此船的加速度大小为：a=Fcosθ−Ff14.船在静水中的速度为v 船=5m/s，水流速度为v (1)过河最短时间为多大？(2)要使船能到达正对岸，船头方向与上游方向夹角为多大？(3)如水速为5m/s，船速为3m/s，则最短位移为多少？【答案】(1)20s；(2)θ=53°；(3)500【解析】(1)要使过河时间最短，船头方向垂直河岸船过河最短时间为：t=d(2)由于船在静水中速度大于水流速度，则两者的合速度垂直河岸，可以正对到达，设船头方向与上游方向夹角为θ，则有：cosθ=v解得：θ=53°；(3)如水速为v2=5m/s，船速为v1=3m/s解得：x=100×515.质量m＝2kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度vx和yy随时间t变化的图像如图所示，求：(1)物体所受的合力大小；(2)物体的初速度大小；(3)t1＝4s时物体的位移大小；(4)t2＝8s时物体的速度大小；(5)物体运动轨迹的表达式。【答案】(1)1N(2)3m/s(3)4eq\r(10)m(4)5m/s(5)y＝eq\f(x2,36)(m)【解析】(1)物体在x方向的加速度ax＝0，在y方向的加速度ay＝eq\f(Δvy,Δt)＝0.5m/s2，故合加速度为a＝0.5m/s2根据牛顿第二定律得F合＝ma＝1N。(2)由题图甲、乙可知vx0＝3m/s，vy0＝0，所以物体的初速度大小为v0＝3m/s。(3)t1＝4s时，x1＝vx0t1＝12m，y1