课时作业(2)运动的合成与分解-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中物理必修第二册（人教版2019）

课时作业（二）运动的合成与分解 答案精解Pm (建议用时：40分钟) [基础题组练] A.匀速运动时，红蜡块的轨迹是一条曲线 题组一运动的合成与分解 B.以一3cm/s速度匀速运动时，红蜡块的速度 大小是7cm/s L.对于两个分运动及其合运动，下列说法正确的是 C.以=3cm/s速度匀速运动，2s内红射块的位 ( 移大小是10cm A.合运动的速度一定比两个分运动的速度都大 D.由静止开始做a=4cm/s2的匀加速运动时，红 B.合运动的速度至少比其中一个分运动的速度大 蜡块的轨迹是一条直线 C.合运动的速度方向就是物体实际运动的方向 5.关于相互垂直的一个匀速直线运动和一个匀加速 D.合运动的时间一定比分运动的时间长 直线运动的合运动，下列说法正确的是 () 2.如图所示，三角形木块甲固定在水平面上，物体乙 A.一定是曲线运动 沿甲的斜面匀速下滑，则物体乙在水平和竖直方向 B.可能是直线运动 的分运动分别为 ( C.运动的方向不变 D.速度一直在变，是变加速运动 6.某同学回到家跟自己读初一的妹妹玩游戏，让自己 州 的妹妹找来一张白纸、一支铅笔、一把直尺，他跟妹 mM A.匀速运动，匀速运动 妹说“你用铅笔沿直尺（直尺平行于αb)向右匀速运 B.匀速运动，匀加速运动 动，而我会将白纸沿ca方向向上加速运动”，请你 C.匀加速运动，匀速运动 判断下列哪张图是该同学妹妹在白纸上留下的 痕迹 () D.匀加速运动，匀加速运动 3.如图所示，一架飞机沿与水平方向成37°角的方向 斜向上做匀速直线运动(sin37°=0.6，cos37° 0.8),速度的大小为p=200m/s,下列说法正确 890m 的是 ) 537 A.经过1=4s飞机发生的水平位移是800m B.飞机在竖直方向的分速度是100ms C.经过t=4s飞机在竖直方向上升了480m 7.如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运 D.在飞机飞行过程中飞行员处于完全失重状态 动，其-（图像如图乙所示，同时人顶着杆沿水平 题组二合运动性质的判断 地面运动的x一1图像如图丙所示.若以地面为参考 4.两端封闭的玻璃管中注满清水，迅 y/cm 系，下列说法正确的是 () 速将管转至图示竖直位置，管内一 /八m·总 x/m 个红蜡块立即以功=4cm/s的速度 匀速上浮，此时使玻璃管沿x轴正 方向移动，当玻璃管沿x轴() x/▣ 甲 ·1154 A.猴子的运动轨迹为直线 A.①② B.②③ B.猴子在0~2s内做匀变速曲线运动 C.③④ D.①④ C.1=0时猴子的速度大小为8m/s 11.在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体 D.猴子在0~2s内的加速度大小为42ms 从t=0时刻起，由坐标原点O(0,0)开始运动，其 [能力提升练] 沿x轴和y轴方向运动的速度一时间(v-1)图像 8.同学们到中国科技馆参观，看到了一个有趣的科学 分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是() e/m·) 1/m·s 实验：如图所示，一辆小火车在平直轨道上匀速行 驶，当火车将要从“∩”形框架的下方通过时，突然 从火车顶部的小孔中向上弹出一小球，该小球越过 4/ 0 4/ 框架后，又与通过框架的火车相遇，并恰好落回原 来的孔中，下列说法正确的是 A.前2s内物体沿x轴做匀速直线运动 () B.2~4s内物体做匀加速直线运动 C.4s末物体的坐标为(4m,4m) D.4s末物体的坐标为(6m,2m) 12.某飞行器在飞行时，它的航线方向要严格地从东 A.相对于小火车，小球运动的轨迹是曲线 到西，如果飞行器的速度是160kmh,风从南面 B.相对于地面，小球运动的轨迹是直线 吹来，风的速度为80km/h,那么： C,小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程 (1)飞行器应朝哪个方向飞行？ 中受到水平向前的力 (2)如果所测地区长达80√3km,飞行器飞过所测 D.小球能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方 地区所需时间是多少？ 向保持与火车相同的速度 9.如图所示，战斗机离舰执行任务，若战斗机离开甲板 时的水平分速度为40m/s,竖直分速度为20m/s,之 后飞机在水平方向做加速度大小等于2m/s2的匀加 速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于1ms 的匀加速直线运动.则离舰后 () A.飞机的运动轨迹为曲线 B.10s内飞机水平方向的分位移是竖直方向的分 位移大小的2倍 C,10s末飞机的速度方向与水平方向夹角为30 D.飞机在20s内水平方向的平均速度为50m/s 10.雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来的风，下 述说法中正确的是 () ①风速越大，雨滴下落时间越长②风速越大，雨 滴着地时速度越大③雨滴下落时间与风速无 关④雨滴着地速度与风速无关 ·116.课时作业答案 课时作业（一） 10.B解析当乒乓球经过筒口正前方时，对着球横向吹气，乒 乓球开始做曲线运动，运动轨迹不会经过纸筒，所以乒乓球 1.C解析某舰戟机在“山东舰”甲板上从M到N运动并起飞， 不可能进入纸筒，选项B正确， 根据曲线运动的速度方向可知，舰载机在A点的速度方向沿 11.AC解析若只撒去F,物体所受的合力大小为F,方向与 轨迹MN上A点的切线方向，即沿题方向，选项C正确. F,相反，与速度方向共线同向，所以物体做加速度大小为 2.A解析物体做曲线运动时其速度方向为曲线上该点的切 。E的匀加速直线运动，选项A正确：若只撒去F,物体 线方向，故与笔尖经过位置P时的速度方向可能相同的是笔 尖经过位置1时的速度方向，选项A正确. 所受的合力大小为F,方向与F相反，与速度方向共线反 3.D解析物体受到变力的作用，如果力的方向和速度方向在 向，所以物体微加速度大小为=B的匀减速直线运动， 同一直线上时，物体做的是直线运动，只不过是物体加速度 的大小在变化，选项A错误：既然是曲线运动，它的速度方 选项B错误；若只檄去F:,物体所受的合力大小为F2,方向 与F:相反，与速度方向不共线，所以物体欧加速度大小为 向必定是改变的，曲线运动一定是变速运动，物体受到的合 力不可能为零，选项BC错误，D正确. =后的匀变速尚线运动：选项C正确：著只撒去F,物休 4,B解析做曲线运动的物体所受的合力指向曲线的内侧，由 所受的合力大小为F方向与F,相反，与速度方向不共线， 于巴士由M点驶向N点的过程中，速度逐新增大，则合力方 向与速度方向的夹角小于90°，选项B正确. 所以物体做加速度大小为4=E的匀变速曲线运动，选项 5.B解析曲线运动的轨迹会弯向受力的一侧，故要使小铁球 D错误 沿图乙中实线所示轨迹运动，磁铁应放在B位置，选项B 12.B解析F为恒力且指向运动轨迹的凹侧，且轨迹夹在速 正确. 度方向与合力方向之间，选项B正确. 6.B解析恒力与物体速度方向不共线时，物体做匀变速曲线 13.CD解析质点所受合外力方向与速度方向F 运动，选项A错误：根据牛顿第二定律F=m可知物体在力 不在同一直线上时，质点微曲线运动：若所受 的作用下会获得一个加速度，其方向与力的方向相同，若物 合外力始终与速度同方向，则做直线运动.若 体受到的力与速度的方向成一定夹角，则其获得的加速度也 F,一F,ana,则F,和F,的合力F与u在同 与速度的方向成一定夹角，故其一定做曲线运动，选项B正 一直线上（如图所示），此时质，点做直线运动：若F,<Fma, 确：物体受变力的作用，如果只是力的大小改变而方向不变， 并且力的方向与速度的方向相同，此时物体仍然做直线运 即1ana卡，则FE,的合力F与r轴的夹角B<a,则质 动，选项C、D错误. 点偏向x轴一侧做曲线运动：如果F,>F,由于不知道a 7.D解析曲线运动的速度大小可能不变，但方向一定在变 角为多少，所以无法判断物体受到的合力与速度的方向 化，选项A错误：做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹凹 关系，因此无法判断质点的运动性质，选项A,B错误，C、D 侧，可知烟尘颗粒所受的力在变化，故不可能是匀变速曲线 正确. 运动，选项B错误：做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹 课时作业（二） 凹侧，故P点处的加速度方向可能向右上方，不可能水平 向左，选项C错误：做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹 1.C解析合运动的速度（合速度）与分运动的速度（分速度） 凹侧，可知Q点处的合力方向可能竖直向下，选项D正确. 之间的关系遵循平行四边形定则，其中合速度为平行四边形 8.A解折质点在恒力作用下产生恒定的加速度，加速度恒定 的对角线，而两个分速度为平行四边形的两个邻边，由几何 的运动一定是匀变速运动，由题意可知，当突然撒去F时， 知识可知，选项A、B错误：合运动指的就是物体的实际运 质点受到的合力大小等于恒力F的大小，方向与F的方向 动，选项C正确：合运动和分运动具有等时性，选项D错误. 相反，选项A正确，C错误：在撒去F:之前，质点保持平衡， 2.A解析物体乙沿甲的斜面匀速下滑，则乙受重力、支持力、 有两种可能，一是质点处于静止状态，则撇去F1后，质点做： 摩擦力的合力为零，即水平方向的合力为零，坚直方向的合 匀变速直线运动，二是质，点处于匀速直线运动状态，则撒去 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 F,后，质点可能做直线运动（若F,的方向和速度方向在同 动，选项A正确. 一直线上)，也可能做曲线运动（若F,的方向和速度方向不 3.C解析由于飞机做匀速直线运动，经过4s飞机发生的水 在同一直线上)，远项B、D错误. 平位移x=c0s37°·1=640m,选项A错误：飞机在竖直方 9.C解析物体原来所受合力为零，设物P 向的分速度4=sin37°=200×0.6ms=120m/s,选项B 体原本水平方向运动，且只受水平向左 错误：经过1=4s飞机在竖直方向上升的高度h=,·1= 和水平向右两个大小为2N的力的作 120×4m=480m,选项C正确：由于飞机做匀速直线运动， 用.将与速度方向相反的2N的力水平 加速度为零，则竖直方向的加速度也为零，飞行员不处于完 旋转90°后，其受力如图所示，其中F=F,=2N,F是F,、 全失重状态，选项D错误. F,的合力，即F=22N,且大小、方向都不变，为恒力，物体 4.C解析当玻璃管沿x轴匀速运动时，红蜡块的合运动为匀 的加途度为a=片-2浮m=区/，大小柜定，方向与 速直线运动，其轨迹是一条直线，选项A错误：当玻璃管沿x 轴以=3cms的速度匀速运动时，红蜡块的速度大小v= 速度方向不在同一直线上，故物体做匀变速曲线运动，选项 十话=5cms,2s内红蜡块的位移大小是x=l C正确. 10cm,选项B错误，C正确；当玻病管沿x轴由静止开始做 ·197 a=4cms2的匀加速运动时，红蜡块的合运动为曲线运动， (2)飞行器的合速度v=为c0s30°=803km.h, 其轨迹是一条曲线，选项D错误， 5.A解析决定物体运动性质的是速度方向和加速度方向，当 飞行器飞过所测区城所需时间1=工-803h=1h v803 加速度方向与速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运 答系(1)西偏南30°(2)1h 动：当加速度方向与速度方向在一条直线上时，物体做直线 运动，若加速度恒定，则物体做匀变速运动，相互垂直的一个 课时作业（三） 匀速直线运动和一个匀加速直线运动，两个运动不在一条直 1,A解析船头始终垂直于河岸，河宽一定，若水流速度减小， 线上，且加速度是不变的，故一定是匀变速曲线运动，选项A 为保持航线不变，根据运动的合成，船的速度必须减小，再根 正确. 6.B解析由题意可知，笔尖在水平方向向右匀速运动，在竖 搭一品，可知流河的时间变长，选项A正境 直方向相对纸向下加速运动，加速度向下，痕迹弯向加速度 2.D解析因船在静水中的速度大于水流速度，故船能垂直河 一侧，选项B正确。 岸到达正对岸，选项A错误：当船在静水中的速度方向与河 7.B解析猴子在竖直方向做初速度大小为8ms、加速度大 小为4's的匀减速直线运动，水平方向做速度大小为 岸垂直时，设河时问最经，最短时间为一一号-婴。 4ms的匀速直线运动，其合运动为曲线运动，故猴子在0一 40s,选项B错误：小船以最短航程过河时，合速度为U 2s内做匀变速曲线运动，加速度大小为4ms,选项AD y一流1m,进河的时间为=号-2婴。=0，选须 4 错误，B正确：1=0时猴子的速度大小为助=√远，十远，= C错误：以最短的时间渡河时，水流方向的位移大小为x= √十8m/s=45ms.选项C错误. *t=3×40m=120m,选项D正确. 8.D解折当以小火车为参考系时，水平方向上由于横性，小 3.AC解析由题图可知，船正对河岸运动，渡河时间最短，渡 球与小火车共连，故小球在竖直方向殿直线运动，小球运动 河时间1=山，选项A正确，B错误：船渡河过程被冲到下游 的轨迹是直线：当以地面为参考系时，小球存在水平方向的 速度，所以小球运动的轨迹是曲线，选项A、B、C错误，D 的距离是=1=d,选项C正确，D错误 正确. 9.B解析由题意知，飞机离舰后的合速度与合加速度方向一 4.BD解析蓝队要到达正对岸，则合速度方向应该指向正对 致，所以飞机的运动轨迹为直线，选项A错误：飞机在10s 岸，则应使船头方向朝者对岸偏上游方向划船，选项A错 误：红队要以最短时间到达对岸，则船头应该指向正对岸，即 内水平方向的位移=40X10m+号×2X10m=50m, 应使船头朝着正对岸划船，选项B正确：蓝队完成任务到达 竖直方向的位移y=20×10m十号×1×10°m=250m,选 对岸用时4=L V一45二3s=50s,选项C d 200 项B正确；飞机速度方向与水平方向夹角的正切值tan0= 错误：红队完成任务到达对岸的最短时间为6=-20。 5 s- 0.5,则9不等于30°，选项C错误：飞机在20s内水平方向的 40s,选项D正确. 位移.x=40×20m+7×2×202m=1200m,则水平方向 5.A解析将汽车乙的速度分解为沿绳方向和垂直于绳方 平均连度移=气=60m,选项D错误.。 向，如图所示，沿绳方向的分速度等于汽车甲的速度，所 以2cosa=助，则甲、乙两车的速度大小之比为cosa:L.选 10.B解析将雨滴的运动分解为水平方向和竖直方向，两个 项A正确 分运动相互独立，雨滴下落时间与竖直高度有关，与水平方 向的风速无关，故①错误，③正确：风速越大，落地时，雨滴 水平方向分速度越大，合速度也越大，故②正确，④错误，选 项B正确. 11.D解析前2s内，物体在y轴方向没有速度，由题图可知， 物体沿x轴方向做匀加速直线运动，选项A错误：2一4s 6.C解析两杆的交点P参与了两个分运动，与B杆一起以速 内，物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀加速 度口水平向左的匀速直线运动和沿B杆竖直向上的匀速运 直线运动，根据运动的合成可知，物体做匀加速曲线运动， 动，交点P的实际运动方向为沿A杆斜向上，如图所示，则 选项B错误：在前4s内，物体在x轴方向的位移为x 号×2m十2X2m=6m,在y轴方向的位移为y=号× C点P的速度大小为PcoS日：选项C正确 2m=2m,则4s末物体的坐标为(6m,2m),选项C错误， D正确. 12.解析(1)根据平行四边形定则可确定飞行器的航向，如图 7.B解析将绳两端所连物体的速度分别沿绳的方向和垂直 所示， 于绳的方向进行分解，根据沿绳方向的分速度相等可得= 北 os0,选项B正确. 西 8.C解析设回程的路程为8，则去程的路程为ks,设船在静水 中的速定为，水速为所以有二=一“气解得碧= 南 4十听 有血=品=需=之0=0，即西%南3那 /1 √选项C正确. ·198·