2024-2025学年新教材高中物理课时分层作业二运动的合成与分解新人教版必修第二册

课时分层作业(二)运动的合成与分解A级必备学问基础练1.关于运动的合成，下列说法正确的是()A．合运动的时间等于分运动的时间之和B．合运动的时间大于随意一个分运动的时间C．合运动的时间小于随意一个分运动的时间D．合运动和分运动是同时进行的2.如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以速度v匀速上浮．红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀加速向右运动，则蜡块的轨迹可能是()A．直线PB．曲线QC．曲线RD．无法确定3．[2024·辽宁大连高一期末]如图所示是一辆公交车内部的俯视图，小华放学回家从前门上车，向车厢后面的车座走去．若从m到n过程中小华相对车匀速运动，车在匀加速启动，则小华相对地面的运动轨迹可能是()4．如图所示，跳伞员在着陆伞打开一段时间以后，在空中做匀速运动．若跳伞员在无风时竖直匀速下落，着地速度大小是4.0m/s.当有正东方向吹来的风，风速大小是3.0m/s，则跳伞员着地时的速度()A．大小为5.0m/s，方向偏西B．大小为5.0m/s，方向偏东C．大小为7.0m/s，方向偏西D．大小为7.0m/s，方向偏东5.如图所示，沿y轴方向的初速度v1是沿x轴方向初速度v2的2倍，而沿y轴方向的加速度a1是沿x轴方向加速度a2的一半．对于这两个分运动的合运动，下列说法中正确的是()A．肯定是直线运动B．肯定是曲线运动C．可能是曲线运动D．可能是直线运动6．(多选)一物体在xOy平面内从坐标原点起先运动，沿x轴和y轴方向运动的速度v随时间t改变的图像分别如图甲、乙所示，则物体在0～t0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7．如图，雨点正在以4m/s的速度竖直下落，小明同学以3m/s的速度水平匀速骑行，为使雨点尽量不落在身上，手中伞杆与竖直方向所成夹角应为()A．30°B．37°C．45°D．0°8.如图，质量为m的物体在水平外力的作用下沿水平面运动，在水平面内建立平面直角坐标系，已知物体在x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做匀加速直线运动，其坐标与时间的关系为x＝6t(m)、y＝0.4t2(m)，依据以上条件求t＝10s时刻：(1)物体的位置坐标．(2)物体速度的大小和方向．B级关键实力提升练9.[2024·浙江宁波高一期末]如图所示为某校学生跑操的示意图，跑操队伍宽d＝3m，某时刻队伍整齐的排头刚到达AB，在A点的体育老师此时打算从队伍前沿直线匀速到达BC边处某点，且不影响跑操队伍，已知学生跑操的速度v＝2m/s，B、C之间的距离为L＝4m，则以下说法正确的是()A．体育老师的速度可能为2m/sB．体育老师速度方向与AB平行C．体育老师可能在0.5s到达BC边D．若体育老师要跑到BC边中点D处，其速度大小为5m/s10．[2024·郑州高一检测](多选)如图甲所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放置一个蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．然后将这个玻璃管快速倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻起先计时，蜡块在玻璃管内随意1s上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm.图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管运动的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点．则下列说法正确的是()A．蜡块4s内的运动轨迹是如图乙中的抛物线B．2s时蜡块在水平方向的速度为0.1m/sC．玻璃管向右平移的加速度大小为5×10-2D．t＝2s时蜡块的速度大小为0.2m/s11．如图所示是直升机抢救伤员的情境．假设直升机放下绳索吊起伤员后(如图甲)，竖直方向的速度图像和水平方向的位移图像分别如图乙、丙所示，则()A．绳索中拉力可能倾斜向上B．在地面上视察到伤员的运动轨迹是一条直线C．伤员始终处于失重状态D．绳索中拉力先大于重力，后小于重力12.表演“顶竿”杂技时，站在地上的演员(称为“底人”)扛一竹竿，演员和竹竿的总质量为80kg，一质量为10kg的小猴(可当质点处理)在竿底端从静止起先以2m/s2的加速度加速上爬，同时演员以1m/s的速度水平向右匀速移动，以猴的动身点为坐标原点，建立平面直角坐标系如图所示，g取10m/s2.求：(1)2s时猴子的位置(用坐标表示)．(2)2s时猴子的瞬时速度大小(根号可保留)．(3)在此过程中，演员对地面的压力大小．课时分层作业(二)运动的合成与分解1．解析：分运动是由合运动依据实际效果分解来的，分运动的时间与合运动的时间相等，即合运动与分运动同时发生、同时结束，故D正确．答案：D2．解析：红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向上做匀加速直线运动，所受合力水平向右，合力与合初速度不共线，红蜡块的轨迹应为曲线；由于水平方向的速度增大，则合速度的方向越来越趋向于水平，做曲线运动的物体所受合力应指向轨迹弯曲的一侧，可确定选项B正确．答案：B3．解析：小华相对地面的运动是由匀速直线运动和初速度为零的匀加速运动合成，运动轨迹是曲线，加速度方向向右，曲线弯向右，故D正确，A、B、C错误．答案：D4．解析：跳伞员着地时的速度大小v＝eq\r(42＋32)m/s＝5m/s.风是从正东方向吹来，则水平方向上的分速度向西，则合速度的方向偏西，故选项A正确．答案：A5．解析：依据平行四边形定则，作出合加速度与合初速度，如图所示，由图可知合运动的加速度与初速度方向不共线，则这两个分运动的合运动肯定是曲线运动，选项B正确．答案：B6．解析：由题图甲、乙可知，物体在x轴正方向的分运动为匀速直线运动，在y轴正方向的分运动为匀减速直线运动，所以物体做匀变速运动，A正确，B错误；物体做曲线运动时所受合外力指向曲线的凹侧，由以上分析可知，物体所受合外力沿y轴负方向，故物体运动的轨迹可能如图丙所示，C正确，D错误．答案：AC7．解析：小明同学以3m/s的速度水平匀速骑行，则雨点在水平方向相对小明同学以3m/s的速度匀速运动，竖直方向雨点以4m/s的速度下落，设雨点相对小明同学的合速度与竖直方向成θ角，则tanθ＝eq\f(3m/s,4m/s)＝eq\f(3,4)，解得θ＝37°，故为使雨点尽量不落在身上，小明同学手中伞杆与竖直方向所成夹角应为37°，B正确．答案：B8．解析：(1)将t＝10s代入x＝6t(m)、y＝0.4t2(m)得：坐标为(60m，40m).(2)设物体速度方向与＋x方向夹角为θ，x轴方向：vx＝6m/s，做匀速直线运动y轴方向：ay＝0.8m/s2，做匀加速直线运动vy＝ayt解得：vy＝8m/s10s末v10＝eq\r(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(x))＋veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(y)))，tanθ＝eq\f(vy,vx)联立解得：v10＝10m/s，tanθ＝eq\f(4,3)，得θ＝53°答案：(1)(60m，40m)(2)10m/s与＋x方向成53°角9．解析：体育老师匀速运动从A到BC边某处，且不影响跑操队伍，则其一方面沿着队伍行进方向的速度vx不能小于2m/s，另一方面还要有一个垂直于跑操队伍前进方向的速度vy，其实际速度(v师＝eq\r(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(x))＋veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(y))))肯定大于2m/s，与AB有肯定夹角，故A、B都错误；若体育老师在0.5s到达BC边，则其垂直于跑操队伍前进方向的速度vy＝eq\f(d,t)，代入数据可得vy＝6m/s，体育老师平行于跑操队伍运动方向的速度vx≥2m/s，其合速度v师≥2eq\r(10)m/s即可，作为体育老师是可以实现的，故C正确；若体育老师要跑到BC边中点D处，则运动时间t＝eq\f(\f(L,2),vx)≤1s，则其垂直于跑操队伍前进方向的速度vy＝eq\f(d,t)≥3m/s，体育老师平行于跑操队伍运动方向的速度vx≥2m/s，则合速度v师≥eq\r(13)m/s，故D错误．答案：C10．解析：蜡块在竖直方向做匀速直线运动，在水平方向向右做匀加速直线运动，依据题中的数据画出的轨迹如图乙所示，故A正确；由于玻璃管向右为匀加速平移，依据Δx＝at2可求得加速度a＝eq\f(Δx,t2)＝5×10－2m/s2，故C正确；由运动的独立性可知，竖直方向的速度为vy＝eq\f(y,t)＝0.1m/s，水平方向做匀加速直线运动，2s时蜡块在水平方向的速度为vx＝at＝0.1m/s，则2s时蜡块的速度v＝eq\r(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(x))＋veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(y)))＝eq\f(\r(2),10)m/s，故B正确，D错误．答案：ABC11．解析：由图乙、丙可知，伤员沿水平方向做匀速直线运动，水平方向的合力等于零，竖直方向为匀变速运动，则绳索中拉力肯定沿竖直方向，运动轨迹肯定是曲线，故A、B错误；在竖直方向伤员先向上做加速运动，后向上做减速运动，所以加速度的方向先向上后向下，伤员先超重后失重，绳索中拉力先大于重力，后小于重力，故D正确，C错误．答案：D12．解析：(1)在竖直方向做匀加速直线运动，则有y1＝eq\f(1,2)ayt2＝eq\f(1,2)×2×22m＝4m在水平方向做匀速直线运动，则有x1＝vxt＝1×2m＝2m2s时猴子的位置坐标为(2m，4m).(2)竖直方向速度vy＝ayt＝2×2m/s＝4m/s.2s时猴子的瞬时速度大小为v＝eq