作业(三) 运动的合成与分解的两个模型-【精讲精练】2024-2025学年高中物理必修第二册知能达标训练（人教版2019）

。物理·必修第二册（配RJ版》 作业（三） 运动的合成与分解的两个模型 [基础训练] 1.小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去，当水流 匀速时，它渡河的时间、发生的位移与水速的关 系是 A.水速小时，位移小，时间也小 B.水速大时，位移大，时间也大 C.水速大时，位移大，但时间不变 G D.位移、时间大小与水速大小无关 5.某船渡河，船在静水中的速度为，河水的速度 2.(2024·甘肃定西期中)骑马射箭是蒙古族传统 为，已知，>2，船以最短位移渡河用时，则 的体育项目，在某次比赛中，选手骑马沿直线 船渡河需要的最短时间为 O,O匀速前进，分别经过E、F、G和H四点(GP 连线与OO,2连线垂直)，并在每处射出一支箭， A B团+亚， 射箭方向如图所示。则可能射中靶心P点的是 C.4 D.41 √0+u 6.一小船渡河，河宽d=150m,水流速度4=3m/s, 小船在静水中的速度=5m/s,则下列说法错误 01--- H 02 的是 A.E点 B.F点 A.渡河的最短时间为30s C.G点 D.H点 B.渡河的最小位移为150m 3.如图所示，套在竖直细杆上 C.以最小位移过河时，船头与上游河岸之间的夹 的环A由跨过定滑轮的不 角为53° 可伸长的轻绳与重物B相 D.小船不可能垂直到达正对岸 连。由于B的质量较大， 7.(多选)如图所示，甲、乙分别是质点在xOy平面 故在释放B后，A将沿杆 上做曲线运动时在y方向上的速度图像和在 上升，当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位 x方向上的位移图像，已知质点质量为5kg,下列 置时，其上升速度v≠0，若这时B的速度为v2,则 说法正确的是 ( 卡，/(g) A.v=v B.2>v C.2≠0 D.=0 4.下列四个选项图中的实线为河岸，河水的流速 )方向如图中箭头所示，虚线为小船从河岸M驶 A.质点的初速度为10m/s 向对岸N的实际航线，已知船在静水中速度小于 B.质点所受的合外力为7.5N 水速，且船头方向为船对水的速度方向，则其中： C,质点初速度的方向和合外力方向垂直 可能正确的是 D.1s末质点的速度大小约为6ms [能力提升] :11.(多选)如图甲所示，一次杂技表演中，表演者顶 8.(多选)(2024·辽宁辽阳期末)如图所示，河的宽 着竖直杆沿水平地面做直线运动，与此同时猴子 度为d,水速恒定，甲、乙两船以大小相同的速度 沿竖直杆向上运动。表演者的速度一时间 (相对静水)同时开始渡河。出发时两船相距2d, (v,-t)图像如图乙所示，猴子沿竖直方向的位 甲、乙船头与河岸的夹角均为45°，且乙船恰好能 移一时间(yt)图像如图丙所示，若以地面为参 直达正对岸的A点。下列说法正确的是() 考系，下列说法正确的是 ( y/m 甲 459 45 2d 西 A.甲船正好也在A点靠岸 A.猴子做曲线运动 B.甲船在A点的左侧靠岸 B.猴子做直线运动 C.甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇 C.2s末猴子的速度大小为4.5ms D.甲、乙两船到达对岸的时间相等 D.0~2s内猴子的速度变化量大小为4m's 9.(多选)如图所示，一条河 12.小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向 流宽度为d,水流速度v= 航行时，在出发后10min到达对岸下游120m k.x(x为河中某位置到河 处；若船头保持与河岸成α角向上游航行，出发 岸的最近距离)。一人划 后12.5min到达正对岸。求： 船到对岸，船头方向始终指向对岸，划船速度 (1)水流的速度： 大小为，，将船视为质点，下列说法正确的是 (2)小船在静水中的速度、河的宽度以及船头与 ( 河岸间的夹角a。 A.船在水中的运动轨迹是直线 B.船在水中的运动轨迹是曲线 C.船到达对岸的时间为4 D,船到达对岸的时间为」 10.如图所示，甲、乙两 运动员从水速恒定 的河两岸A、B处同 时下水游泳，A在B 的下游位置，甲游得比乙快，为了在河中尽快相 遇，两人游泳的方向应为 ( A.甲、乙都沿A、B连线方向 B.甲、乙都沿A、B连线偏向下游方向 C.甲、乙都沿A、B连线偏向上游方向 D.甲沿A、B连线偏向上游方向，乙沿A、B连 线偏向下游方向 5@ (3)在4s的时间内物体在x方向发生的位移为x= 9.BC设船在某时刻t距最近河岸距离x=ot,对应位置 12m,物体在y方向发生的位移为y=2a2=4m,所 水流速度v=kx=kot,即船沿河岸方向做匀加速运动， 合运动为船到达河流中心前和从河流中心到对岸均为 以4s内物体发生的位移为s=√2+y2=4√10m。 曲线运动，故A错误，B正确：船沿垂直河岸方向做匀速 答案(1)3m/s(2)5m/s(3)4/10m 直线运动，船到达对岸时间为t=,故C正确，D错误。 作业（三）运动的合成与分解的两个模型 1.C小船渡河时参与了顺水漂流和垂直河岸横渡两个 10.A一旦甲、乙进入河中，他们就是同一个参考系了， 分运动，由运动的独立性和等时性知，小船的波河时间 就不要考虑水速了，无论他们谁快谁慢，方向应该是 决定于垂直河岸的分运动，等于河的宽度与垂直河岸的 AB连线了，故A正确，B、C、D错误。 分速度之比，由于船以一定速度垂直河岸向对岸划去， 11.AD根据题中图像分析可知，猴子水平方向做匀加速 故渡河时间一定。水速大，水流方向的分位移就大，合 直线运动，竖直方向微匀速直线运动，其合速度与加速 位移也就大，反之则合位移小」 度不在同一直线上，猴子做曲线运动，故A正确，B错 2.B根据合运动与分运动的关系，合运动在两分运动之 误；由题图乙可知2s末猴子的水平分速度大小为？ 间，故F点处射出的箭可能射中，故选B。 =4m/s,根据题图丙可知2s末猴子的竖直分速度大 3.D如图所示，分解A上升的速度v, v,=vc0sa,当A环上升至与定滑轮 小为马，-是=0,5m/s,剥2s末猴子的速度大小为 的连线处于水平位置时，a=90°，故 0=√0,2十，2=√16.25m/s,故C错误；依题意， 2=U=0,即B的速度为零。 0一2s内猴子在竖直方向上的分速度保持不变，在水 4.C因为静水速度小于水流速度，根 平方向上的分速度由0增大到4m/s,因此猴子的速度 据平行四边形定则知，合速度的方向 变化量大小为4m/s,故D正确。 不可能垂直河岸，也不可能偏向上游，故A、B错误；静 12.解析(1)船头垂直对岸方向航行时，如图甲所示。 水速度垂直于河岸，合速度的方向偏向下游，故C正确； 船头的指向为静水速度的方向，静水速度的方向不可能 -600m/s=0.2m/s. 由x=2得2==0 与合速度的方向一致，故D错误。 一x 5.A当船头指向上游，且合速度与河岸垂直时，位移最 短v合=√02-22 河宽d=v61=√2-22·1 当船头指向与河岸垂直时，时间最短 2=L-a2-g2 (2)船头保持与河岸成a角向上游航行时，如图乙 t 1 1 所示。 所以B、C、D错误，A正确。 v2=v cos a,d=visin a .t2 6.D当船头垂直于河岸过河时，渡河时间最短，最短时 由图甲可得d=1 间为号四 s=30s,故A正确；因小船在静水 联立解得a=53°，v1=0.33m/s,d=200m。 答案(1)0.2m/s(2)0.33m/s200m53 中的速度大于水流速度，因此小船可以垂直到达正对 作业（四）抛体运动的规律 岸，此时位移最小，等于河的宽度，为150m,故B正确， 1.B平抛运动的飞行时间由其竖直分运动决定，由公式 D错误：小船以最小位移渡河时，船头应斜向上游，设船 1 头与上游河岸之间的夹角为日，沿河岸方向的分速度与 h=之g知，飞行时间由抛出时的高度决定，B正确。 水流速度大小相等，即2cos日=，所以c0s0= :2.BCD因为平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线 =0.6,得0=53°，故C正确。 运动和竖直方向的自由落体运动，由位移相等可知 7.BD沿y轴方向上的初速度为vy0=3m/s,沿x轴方 ; w=2g 向上的逵度为，=0.8m/s=一4m/s,则质点的物提 解得1=2 g 度为%=√02十U02=5m/s,故A错误；沿y轴方向 又vy=gt=2% 上的加速度方a-竖-号m/子=15m/,质点所 所以v=√%2+0,2=√50 2 受的合外力为F合=ma=5×1.5N=7.5N,故B正确； 合外力与初速度方向不垂直，故C错误；1s末质，点速度 5=V+y-1=2262 :3.A球反弹后做平抛运动，水平方向，由x=61,得1= 大小为v=√0.2+12=√(-4)2+4.52m/s≈6m/s, 故D正确。 0.4s,h=0.68:竖直方向，由h=782得h1=0.8m, 8.AD由于乙船在A点靠岸，则速度分解 h2=1.8m,故选项A正确。 如图所示， 45 4,A根据平行四边形定则得，落地时竖直分速度v,= 水=00s45°= 2 ,渡河时间t= √/(3o)2-w7=2√2o d vsin 45 =2L,甲船沿河流方向的合速度为t=2水= 则飞行的时间==2V2 g g 2u,甲船沿河岸方向位移x=1=20·2d=2d,即 抛出点的高度h-多-(2，y20)_4 2g g 甲船恰好在A点上岸，A正确，B,C错误；由于甲、乙两 故A正确，B、C、D错误。 船在静水中速度相等，且都以船头与河岸夹角为45°角 的方式渡河，分解到垂直河岸方向的分速度相等，因此 5.A由=√g 得ta>,由x=可得<%，故A 渡河时间相等，D正确。 正确。 32