5.2运动的合成与分解 暑假培优练习 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

5.2运动的合成与分解 暑假培优练习 知识总结： 1．运动的合成与分解 （1）基本概念 ①运动的合成：已知分运动求合运动． ②运动的分解：已知合运动求分运动． （2）分解原则：根据运动的实际效果分解，也可采用正交分解． （3）遵循的规律 位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则． （4）合运动与分运动的关系 ①等时性 合运动和分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、同时停止．（不同时的运动不能合成） ②独立性 一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他运动的影响．虽然各分运动互不干扰，但是它们共同决定合运动的性质和轨迹． ③等效性 各分运动的规 律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果． 2、小船渡河模型 在运动的合成与分解问题中，两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动，其中一个速度大小和方向都不变，另一个速度大小不变，方向在180°范围内（在速度不变的分运动所在直线的一侧）变化．我们对合运动或分运动的速度、时间、位移等问题进行研究．这样的运动系统可看作“小船渡河模型”． 模型特点： （1）船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动． （2）三种速度：v船（船在静水中的速度）、v水（水的流速）、v合（船的实际速度）． （3）两个极值 ①过河时间最短：v船⊥v水，tmin＝（d为河宽）． ②过河位移最小：v合⊥v水（前提v船>v水），如图甲所示，此时xmin＝d船头指向上游与河岸夹角为α.cos α＝；v船⊥v合（前提v船<v水），如图乙所示．过河最小位移为xmin＝ 3、绳（杆）端速度分解模型 （1）模型特点 沿绳（或杆）方向的速度分量大小相等． （2）思路与方法 合运动→绳拉物体的实际运动速度v 分运动→ 方法：v1与v2的合成遵循平行四边形定则． 一、单项选择题 1．下列说法正确的是（　　） A．物体所受合力跟速度的方向不在同一条直线上，物体一定做曲线运动 B．若物体做曲线运动，则所受的合外力大小方向一定都在不断变化。 C．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大 D．两个互成角度的匀加速直线运动的合运动，一定是匀加速直线运动 2．一滴雨滴从空中某高度以恒定速率竖直落下时，突然受到水平恒定的风力，直至雨滴落到水平地面上，下列说法正确的是（ ） A．雨滴受恒定风力后做直线运动 B．雨滴在空中运动的时间不受恒定风力的影响 C．雨滴落地前瞬间的速度方向可能沿水平方向 D．雨滴落地前瞬间的速度可能与受恒定风力前的速度大小相等 3．如图所示，在一次直升机营救演练中，某段时间内直升机用吊绳拉着被营救人员在水平方向做匀速直线运动，同时吊绳穿引被营救人员沿竖直方向做匀加速运动，不计空气阻力，此过程中，下列说法正确的是（　　） A．被营救人员所受的合外力竖直向上 B．被营救人员所受的合外力斜向上 C．相对地面，被营救人员的速度大小随时间均匀增大 D．相对地面，被营救人员的运动轨迹为斜向上的直线 4．如图所示为拍电影时吊威亚的情景，A、B两人同步快速向右运动，将演员C沿竖直方向加速向上吊起，当滑轮两边的绳间的夹角为θ时，A、B运动的速度大小为，演员C运动的速度大小为，则下列说法正确的是（ ） A． B． C．A、B两人一定是加速向右运动 D．A、B两人有可能匀速向右运动 5．如图所示，用一沿水平面运动的小车通过轻绳提升一滑块，滑块沿竖直杆上升，某一时刻，小车的速度大小，拴在小车上的绳子与水平方向的夹角，拴在滑块上的绳子与竖直方向的夹角。则此时滑块竖直上升的速度大小为（　　） A． B． C． D． 6．如图，小船以大小为、船头与上游河岸成角的速度（在静水中的速度）从A处渡河，经过一段时间正好到达正对岸B处。已知河宽，则下列说法中正确的是（ ） A．河中水流速度为 B．小船以最短位移渡河的时间为 C．小船渡河的最短时间为 D．小船以最短时间渡河时到达对岸的位移大小是 7．火灾逃生的首要原则是离开火灾现场，如图所示是火警设计的一种让当事人快捷逃离现场的救援方案：用一根不变形的轻杆支撑在楼面平台上，端在水平地面上向右以匀速运动，被救助的人员紧抱在端随轻杆一起向平台端靠近，平台高为，当时，被救人员向点运动的速率是（ ） A． B． C． D． 8．如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为，货物的质量为，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为，连接货车的绳与水平方向的夹角为，重力加速度为，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A．货车的速度等于 B．货车的速度等于 C．缆绳中的拉力大于 D．货箱对货物的支持力小于 9．2024年第十二届全国民族运动会中，宁夏代表团获得20个奖项（3个一等奖、5个二等奖、12个三等奖）。如图所示，民族运动会上有一个骑射项目表演，运动员骑在奔驰的马背上沿着水平直跑道运动拉弓放箭射向他左侧的固定靶。假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时射出的箭速度为，跑道到固定靶的最近距离。若不计空气阻力和箭所受重力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则（ ） A．运动员骑马奔驰时应该瞄准靶心放箭 B．运动员应该在距离A点的地方放箭 C．箭射到靶的最短时间为 D．箭射到靶的最短时间为 10．如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的N位置，已知AO与竖直杆成角，则下列说法正确的是（　　） A．刚开始时B的速度大小为 B．A匀速上升到N点之前过程中，重物B处于失重状态 C．重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力 D．A运动到位置N时，B的速度最大 11．洪涝灾害给百姓的生命财产安全造成巨大威胁。如图，某次洪灾中救援队利用摩托艇将被困人员由河此岸P点转移到彼岸安全地M点，轨迹如图虚线PM所示，PM与PQ夹角为，PQ连线与河岸QM垂直。若水的流速恒为，方向平行于河岸QM，转移过程中摩托艇在静水中的速度恒定（未知）。关于的可能值下列判断正确的是（　　） A．的最小值为 B．的最小值为 C．的最小值为 D．一定小于 12．现代宇航服自带推力系统，航天员进行太空出舱活动离开飞船，即使没有安全绳，也能通过宇航服的自带推力系统喷射气体获得的反冲速度，使宇航员回到飞船。如图所示，某宇航员通过宇航服的推力系统以的初速度平行于舱壁匀速运动。舱门在舱壁上A点，初速度方向上B点与离A点最近，A、B两点间距离。宇航员在平行舱壁匀速运动到某位置再通过宇航服的推力系统获得大小为u的反冲速度后，运动位移x回到舱门A点。将宇航员视为质点。下列说法正确的是（　　） A．宇航员在B点向下喷气，能到达A点 B．宇航员最快能1s回到舱门 C．当反冲速度大小时，x的最小值为5m D．当反冲速度大小时，x的最小值为10m 13．一艘汽艇在静水中速率为，一平直河流河宽为，水流自左向右流动，速率为。现在该汽艇分别按照甲、乙两种方式渡河，两种方式与河岸的夹角都是角，船头朝向如图所示，且甲种方式刚好可以垂直渡河到达河对岸的点。下列说法正确的是（　　） A．两种方式渡河时间 B．如果改变船头与河岸的夹角，汽艇的最短渡河时间等于 C．如果河水流速增大，甲种方式不需要调整角度也可以到达点 D．乙种方式到达河对岸时将偏离渡河垂直点距离为 14．一杂技演员通过传感器将其斜向上的运动速度转化为水平向前的速度及竖直向上的速度，若它们与运动时间t的关系图像如图甲、乙所示。则下列说法正确的是（ ） A．演员在时刻处于超重状态 B．演员在这段时间内沿直线飞行 C．演员在时刻上升至最高点 D．演员在时间内做匀变速曲线运动 15．2025年春季，邛海湿地公园的郁金香花竞相绽放，彩色的郁金香花海吸引无数游人纷至沓来，成为春日西昌最红打卡地。电视台摄制组为了拍到更广、更美的景色，采用了无人机拍摄的方法。现通过传感器将某台无人机拍摄的飞行过程转化为水平方向速度vx及竖直方向的速度vy与飞行时间t的关系图像，如图甲、乙所示，取竖直向上和水平向前为正方向。图甲中2s~5s段图像平行于t轴，则下列说法正确的是（ ） A．0~2s内，无人机做匀加速曲线运动 B．t=2s时，无人机速度为4m/s C．t=2s时，无人机运动到最高点 D．0~5s内，无人机的位移大小为 答案 1．A 2．B 3．A 4．D 5．C 6．B 7．A 8．C 9．B 10．C 11．B 12．D 13．D 14．D 15．D 试卷第6页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $$