2019-2020学年新教材高中物理 第五章 抛体运动 第2节 运动的合成与分解练习（含解析）新人教版必修第二册

运动的合成与分解 (建议用时：30分钟)a组学业达标练1.(2019江苏盐城期末)如图所示，三角形木块甲固定在水平面上，物体乙沿甲的斜面匀速下滑，则物体乙在水平和竖直方向的分运动分别为()a匀速运动，匀速运动b匀速运动，匀加速运动c匀加速运动，匀速运动d匀加速运动，匀加速运动解析：选a.物体乙沿甲的斜面匀速下滑，则乙受重力、支持力、摩擦力的合力为零，即水平方向的合力为零，竖直方向的合力为零，所以物体乙在水平和竖直方向的分运动都是匀速运动，选项a正确2(多选)一物体在oxy平面内从坐标原点开始运动，沿x轴和y轴方向运动的速度随时间t变化的图像分别如图甲、乙所示，则物体0t0时间内()a做匀变速运动b做非匀变速运动c运动的轨迹可能如图丙所示d运动的轨迹可能如图丁所示解析：选ac.0t0时间内物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向上做匀减速直线运动，所受合力沿y轴负方向且大小保持不变，物体做向y轴负方向弯曲的匀变速曲线运动，故选项a、c正确3.(2019四川内江期末)如图所示，一块橡皮用细线悬挂于o点，用铅笔靠着细线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则下列说法中正确的是()a橡皮做匀速直线运动b橡皮做匀变速直线运动c橡皮做匀变速曲线运动d橡皮做变加速曲线运动解析：选a.橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动，如图所示，两个方向的分运动都是匀速直线运动，合运动也为匀速直线运动，a正确4.(2019河北邯郸高一检测)如图所示，一玻璃管中注满清水，水中放一软木做成的木塞r(木塞的直径略小于玻璃管的直径，轻重大小适宜，使它在水中能匀速上浮)将玻璃管的开口端用胶塞塞紧(图甲)现将玻璃管倒置(图乙)，在木塞匀速上升的同时，将玻璃管水平向右由静止做匀加速直线运动观察木塞的运动，将会看到它斜向右上方运动，经过一段时间，玻璃管移到图丙中虚线所示位置，木塞恰好运动到玻璃管的顶端，则能正确反映木塞运动轨迹的是()解析：选c.木塞参与了两个分运动，竖直方向在管中以v1匀速上浮，水平方向向右做匀加速直线运动，即水平方向上受向右的恒力，所以轨迹方向弯向x轴正方向，故a、b、d错误，c正确5如图甲所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时，一支铅笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断，正确的有()a笔尖留下的痕迹可以是一条如图乙所示的抛物线b笔尖留下的痕迹可以是一条倾斜的直线c在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变d在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终保持不变解析：选d.由题可知，铅笔尖既随三角板向右做匀速运动，又沿三角板直角边向上做匀加速运动，其运动轨迹是向上弯曲的抛物线，故a、b错误；在运动过程中，笔尖运动的速度方向是轨迹的切线方向，时刻在变化，故c错误；笔尖水平方向的加速度为零，竖直方向加速度的方向竖直向上，则根据运动的合成规律可知，笔尖运动的加速度方向始终竖直向上，保持不变，故d正确6.如图所示，人在岸上以恒定速度v拉船，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为()avcos b.cvdvsin 解析：选b.将船的速度按如图所示进行分解，人拉绳行走的速度vv船cos ，故v船，所以选项b正确7.(2019浙南名校联盟期末)粗糙的水平桌面上放置着一辆小车，小车上安装一竖直且注满清水的玻璃管，玻璃管中放一块适当的圆柱形的红蜡块，红蜡块能由底部匀速上升到顶端小车从位置a开始以初速度v0向右运动，同时由底部释放红蜡块经过一段时间后，小车运动到图中虚线位置b处以蜡块初始位置为原点，按照如图建立坐标系，则在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是下图中的()解析：选a.当合速度的方向与合力(合加速度)的方向不在同一条直线上时，物体将做曲线运动，且轨迹夹在速度与合力方向之间，轨迹的凹向大致指向合力的方向；蜡块的合速度方向斜向右上方，因小车以初速度向右减速运动，则合加速度方向水平向左，不在同一直线上，轨迹的凹向要大致指向合力的方向，故选项a正确，b、c、d错误8(多选)在一次抗洪抢险战斗中，一位武警战士驾船把群众送到河对岸的安全地方设河水流速为3 m/s，河宽为600 m，船相对静水的速度为4 m/s.则下列说法正确的是()a渡河的最短时间为120 sb渡河的最短时间为150 sc渡河的最短航程为600 md渡河的最短航程为750 m解析：选bc.当船速垂直于河岸时，渡河时间最短，t150 s当船沿垂直河岸方向行驶时即合速度垂直河岸时，航程最短为600 m，故b、c正确9质量m2 kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图(a)、(b)所示，求：(1)物体所受的合力；(2)物体的初速度；(3)t8 s时物体的速度；(4)t4 s内物体的位移解析：(1)物体在x方向：ax0；y方向：ay0.5 m/s2根据牛顿第二定律：f合may1 n，方向沿y轴正方向(2)由题图可知vx03 m/s，vy00，则物体的初速度v03 m/s，方向沿x轴正方向(3)由题图知，t8 s时，vx3 m/s，vy4 m/s，物体的合速度为v5 m/s，tan ，53，为合速度与x轴正方向的夹角即速度方向与x轴正方向的夹角为53.(4)t4 s内，xvxt12 m，yayt24 m.物体的位移l12.6 m设t4 s时位移与x轴的夹角为，tan .答案：(1)1 n，沿y轴正方向(2)3 m/s，沿x轴正方向(3)5 m/s，方向与x轴正方向的夹角为53(4)12.6 m，方向与x轴正方向的夹角的正切值为b组素养提升练10(2019内蒙古赤峰期末)一条笔直的河流沿东西走向，两岸平行，各处的宽度均为d80 m，水流的速度均为v水3 m/s，船在静水中的速度恒为v船5 m/s，则a渡河的最短时间为20 sb渡河的最短位移为90 mc保持船头沿南北方向到达对岸，渡河位移最短d船能够沿南北方向的直线渡到正对岸的位置解析：选d.当v船方向与河岸垂直时，渡河时间最短，t16 s，故a错误；当小船合速度的方向与河岸的方向垂直时，渡河位移最短，设此时船头的方向与河岸的夹角为，cos ，船渡河的位移为河宽d80 m，船能够沿南北方向的直线渡到正对岸的位置，故b、c均错误，d正确11有一个质量为3 kg的质点在直角坐标系oxy所在的平面内运动，x方向的速度时间图像和y方向的位移时间图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是()a质点做匀变速直线运动b质点所受的合外力为3 nc质点的初速度大小为5 m/sd质点初速度的方向与合外力的方向垂直解析：选c.从题图甲可知质点在x方向上做初速度v03 m/s的匀加速直线运动，加速度为a m/s21.5 m/s2，从题图乙中可知，质点在y方向上做匀速直线运动，vy m/s4 m/s，所以质点受到的合力恒定，但初速度方向和合力方向不共线，做匀变速曲线运动，根据牛顿第二定律可得质点受到的合力为fma4.5 n，质点的初速度为v5 m/s，质点的合力方向沿x正方向，初速度方向在x、y轴之间，故夹角不为90，c正确12(2019广东中山期末)如图所示，风向水平向西，战机在离地面500 m的高空匀速向东巡航，速度为360 km/h，飞行员突然发现飞机正前方的地面上有一辆敌方的汽车，他迅速测知敌车正以20 m/s的速度和飞机同向匀速运动假设飞行员投弹后，风对炸弹的作用力水平向西、大小恒为炸弹重量的0.2，试问，飞行员在飞机和敌车的水平距离是多少时投弹，才能击中敌车？(g取10 m/s2)解析：根据题目得知炮弹水平方向做加速度为a0.2g的