2024-2025学年新教材高中物理第五章抛体运动第二节运动的合成与分解作业含解析新人教版必修2

PAGE1-其次节运动的合成与分解eq\f(合格考训练,25分钟·满分60分)一、选择题(本题共7小题，每题6分，共42分)1．关于合运动与分运动，下列说法正确的是(B)A．合运动的速度等于两个分运动的速度之和B．合运动的时间肯定等于分运动的时间C．两个直线运动的合运动肯定是直线运动D．合运动的速度方向肯定与其中某一分速度方向相同解析：依据平行四边形定则知，合运动的速度可能比分运动的速度大，可能比分运动的速度小，可能与分运动的速度相等，故A错误；合运动与分运动具有等时性，故B正确；两个直线运动的合运动不肯定是直线运动，故C错误；合运动的速度方向可以与某一分运动的速度方向相同，也可能不同，故D错误。2．关于运动的性质，以下说法中正确的是(A)A．曲线运动肯定是变速运动B．变速运动肯定是曲线运动C．加速度大小和速度大小都不变的运动肯定是直线运动D．只要两个分运动是直线运动，则合运动肯定是直线运动解析：无论是物体速度的大小变了，还是速度的方向变了，都说明速变是变更的，都是变速运动，做曲线运动的物体的速度方向在时刻变更，所以曲线运动肯定是变速运动，故A正确；变速运动也可以是平常所学的匀加速直线运动或匀减速直线运动，并不肯定是曲线运动，故B错误；加速度大小和速度大小都不变的运动不肯定是直线运动，可能是曲线运动，如匀速圆周运动，故C错误；两个分运动是直线运动，而合运动不肯定是直线运动，故D错误。3．蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升。若在蜡块从A点起先匀速上升的同时，玻璃管从AB位置水平向右做匀加速直线运动，则蜡块的实际运动轨迹可能是(C)A．曲线R B．直线PC．曲线Q D．三种轨迹都有可能解析：红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动，若玻璃管在水平方向上做匀加速直线运动，合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，红蜡块做曲线运动。依据轨迹在速度方向与合力方向之间，合力的方向大致指向轨迹的凹一侧，知轨迹可能为曲线Q，故C正确，A、B、D错误。4．(2024·江苏省无锡市一般中学高一上学期期末)小船在静水中的速度为4m/s，它在宽为200m，水流速度为3m/s的河中渡河，船头始终与河岸垂直，则小船渡河须要的时间为(B)A．40s B．50sC．90s D．66.7s解析：因为船头始终与河岸垂直，所以小船渡河须要的时间t＝eq\f(d,v)＝eq\f(200,4)s＝50s，故A、C、D错误；B正确。5．如图某人游珠江，他以肯定速度面部始终垂直河岸向对岸游去。江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是(C)A．水速大时，路程长，时间长 B．水速大时，路程长，时间短C．水速大时，路程长，时间不变 D．路程、时间与水速无关解析：游泳者相对于岸的速度为他相对于水的速度和水流速度的合速度，水流速度越大，其合速度与岸的夹角越小，路程越长，但过河时间t＝eq\f(d,v人)，与水速无关，故A、B、D均错误，C正确。6．如图所示，在一张白纸上放置一根直尺，沿直尺的边缘放置一块直角三角板。让三角板沿刻度尺水平向右匀速运动，同时让一支铅笔从三角板直角边的最下端向上运动，而且向上的速度越来越大，则铅笔在纸上留下的轨迹可能是(C)解析：笔尖参加了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的加速直线运动，加速度方向竖直向上，合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，笔尖做曲线运动，加速度的方向大致指向轨迹的凹一侧，选项C正确，A、B、D错误。7．(多选)如图所示，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节约救援时间，人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，从地面上看，下列说法正确的是(BD)A．消防队员做匀加速直线运动B．消防队员做匀变速曲线运动C．消防队员做变加速曲线运动D．消防队员水平方向的速度变大解析：依据运动的合成知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，但其加速度的方向和大小不变，所以消防队员做匀变速曲线运动，故A、C错误，B正确；将消防队员的运动分解为水平方向和竖直方向，知水平方向上的合速度为匀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成，因为沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在变大，故D正确。二、非选择题8．(9分)在一次漂流探险中，探险者驾驶摩托艇想上岸休息，江岸是平直的，江水沿江向下流速为v，摩托艇在静水中航速为u，探险者离岸最近点O的距离为d。假如探险者想在最短的时间内靠岸，则摩托艇登陆的地点离O的距离为多少？答案：eq\f(v,u)d解析：假如探险者想在最短的时间内靠岸，摩托艇的船头应垂直于河岸，即u垂直于河岸，如图所示，则探险者运动的时间为t＝eq\f(d,u)，那么摩托艇登陆的地点离O的距离为x＝vt＝eq\f(v,u)d9．(9分)2024年5月12日，“普兰亚杯”中国山地自行车联赛在河北秦皇岛实行。若某一路段车手正在骑自行车以4m/s的速度向正东方向行驶，天气预报报告当时是正北风，风速也是4m/s，则车手感觉的风速多大？方向如何？答案：4eq\r(2)m/s东北风解析：以人为参考系，气流水平方向上有向西的4m/s的速度，向南有4m/s的速度，所以合速度为4eq\r(2)m/s，方向为西南方向，如图所示。由图可知骑车的人感觉到风速方向为东北风。eq\f(等级考训练,15分钟·满分40分)一、选择题(本题共2小题，每题7分，共14分)1．(多选)如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v－t图像如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的x－t图像如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是(BD)A．猴子的运动轨迹为直线B．猴子在2s内做匀变速曲线运动C．t＝0时猴子的速度大小为8m/sD．猴子在2s内的加速度大小为4m/s2解析：猴子在竖直方向做初速度为8m/s，加速度大小为4m/s2的匀减速运动，水平方向做速度为4m/s的匀速运动，其合运动为曲线运动，故猴子在2s内做匀变速曲线运动，B正确，A错误；t＝0时猴子的速度大小为v0＝eq\r(v\o\al(2,0x)＋v\o\al(2,0y))＝eq\r(82＋42)m/s＝4eq\r(5)m/s，C错误；猴子在2s内的加速度大小为4m/s2，D正确。2．(多选)如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用钉子靠着线的左侧，沿与水平方向成30°角的斜面对右上方以速度v匀速运动，运动中始终保持悬线竖直，下列说法正确的是(BC)A．橡皮的速度大小为eq\r(2)vB．橡皮的速度大小为eq\r(3)vC．橡皮的速度方向与水平方向成60°角D．橡皮的速度方向与水平方向成45°角解析：钉子沿斜面匀速运动，橡皮具有竖直向上的分速度v，同时具有沿斜面方向的分速度v，依据运动的合成可知，橡皮的速度大小为eq\r(3)v，速度与水平方向成60°角。二、非选择题3．(12分)直升机空投物资时，可以停留在空中不动，设投出的物资离开飞机后由于着陆伞的作用在空中能匀速下落，无风时落地速度为5m/s。若飞机停留在离地面100m高处空投物资，由于风的作用，使着陆伞和物资在竖直下落时又以1m/s的速度匀速水平向北运动，求：(1)物资在空中运动的时间；(2)物资落地时速度的大小；(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离。答案：(1)20s(2)eq\r(26)m/s(3)20m解析：如图所示，物资的实际运动可以看作是竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀速直线运动两个分运动的合运动。(1)分运动与合运动具有等时性，故物资实际运动的时间与竖直方向分运动的时间相等。所以t＝eq\f(h,vy)＝eq\f(100,5)s＝20s(2)物资落地时vy＝5m/s，vx＝1m/s，由平行四边形定则得v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))＝eq\r(12＋52)m/s＝eq\r(26)m/s(3)物资水平方向的位移大小为x＝vxt＝1×20m＝20m4．(14分)如图所示，质量m＝2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝3.0tm,y＝0.2t2m))，依据以上条件，求：(1)t＝10s时刻物体的位置坐标；(2)t＝10s时刻物体的速度和加速度的大小。解析：(1)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为x＝3.0t(m)，y＝0.2t2(m)，代入时间t＝10s，可得：x＝3.0t＝3.0×10m＝30my＝0.2t2＝0.2×102m＝20m。即t＝10s时刻物体的位置坐标为(30m,20m)。(2)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系式x＝3.0t(m)，y＝0.2t2(