5.2 运动的合成与分解 同步练习-2024-2025学年高一下学期物理人教版必修第二册

5.2 运动的合成与分解 基础过关练 考点一　合运动与分运动的关系 1.如图所示,乒乓球从斜面滚下后,以某一速度在水平光滑桌面上做直线运动。在与乒乓球路径垂直的方向上放一个直径略大于乒乓球的纸筒。当乒乓球经过纸筒正前方时,用吸管对着球横向吹气。下列说法正确的是 (　　) A.乒乓球仍将沿着直线运动 B.吹气停止后,乒乓球一定不会做直线运动 C.只要用力吹气,乒乓球一定能进入纸筒 D.乒乓球将偏离原来的运动路径,但不进入纸筒 2.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。如图所示,当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是 (　　) A.风力越大,运动员的下落时间就越长,运动员可完成更多的动作 B.风力越大,运动员落地时竖直方向的速度就越大 C.运动员着地时的水平位移大小与风力无关 D.水平风力的大小不会影响运动员的下落时间 考点二　小船渡河问题 3.河水流速不变,一人划船过河,第一次划船速度为v1,以最短时间过河,航行路径如图甲所示。第二次划船速度为v2,以最短位移过河,航行路径如图乙所示。结果两次船的渡河时间相等,已知路径AB与下游河岸的夹角为θ(0°<θ<90°),路径CD与河岸垂直,如图所示,下列说法正确的是 (　　) 　 A.第一次划船的速度一定大于水流的速度 B.第二次划船的速度一定小于水流的速度 C.两次划船速度的大小之比v1∶v2=sin θ∶1 D.两次渡河的位移大小之比x1∶x2=sin θ∶1 4.2025年1月11日,国际冬泳世界挑战赛在济南大明湖风景名胜区开赛。比赛前某运动员练习时要匀速横渡一条宽d=270 m的河,运动员在静水中的速度为v1=1.5 m/s,水流速度为v2=2 m/s,则 (　　) A.该运动员可能垂直河岸到达正对岸 B.该运动员渡河的时间可能小于180 s C.该运动员以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为360 m D.该运动员以最短位移渡河时,位移大小为320 m 5.在静水中速度为v1的小船,为垂直渡过宽度为d的河流,船头与河岸成θ角斜向上游,如图甲所示。航行中发现河水流速vs与到A河岸的距离x的关系如图乙所示。为使小船仍能到达正对岸,下列措施中可行的是 (　　) 　 A.保持船头方向不变,v1先增大后减小 B.保持船头方向不变,v1先减小后增大 C.保持船速v1大小不变,θ先增大后减小 D.保持船速v1大小不变,θ一直减小 考点三　对实际运动的合成与分解 6.如图所示,长为1.0 m、一端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以v1=0.1 m/s的速度匀速上浮。在红蜡块从玻璃管底端上升的同时,使玻璃管水平匀速向右运动,测得红蜡块实际运动方向与水平方向的夹角为30°,则在红蜡块从玻璃管底端至顶端的过程中,玻璃管水平移动的速度大小v2和红蜡块运动的位移大小x分别为 (　　) A.0.1 m/s、0.5 m　　　　　　　　B. m/s、1.0 m C. m/s、2.0 m　　　　　　　　D.0.30 m/s、3.0 m 7.如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其v-t图像如图乙所示,同时人顶着杆沿水平地面运动的x-t图像如图丙所示。若以地面为参考系,下列说法正确的是 (　　) A.猴子的运动轨迹为曲线 B.猴子在0～2 s内做匀变速直线运动 C.t=0时猴子的速度大小为8 m/s D.猴子在0～2 s内的加速度大小为4 m/s2 8.(多选题)如图甲所示,直升机放下绳索吊起被困人员,一边收缩绳索一边飞向安全地带。前4 s内被困人员水平方向和竖直方向的v-t图像如图乙、丙所示。不计空气阻力,则在这4 s内,下列说法正确的是 (　　) 　　 A.以地面为参考系,被救人员的运动轨迹是一条抛物线 B.绳索中的拉力方向为倾斜向右上方 C.人对绳索的拉力与绳索对人的拉力大小相等 D.以地面为参考系,t=4 s时被救人员的位移大小为8 m 9.如图所示,为了研究空气动力学问题,某人将质量为m的小球(可视为质点)从距地面高h处以一定初速度水平抛出,在距抛出点水平距离L处,有一根管口比小球直径略大的竖直细管,上管口距地面的高度为。小球在水平方向上受恒定风力作用,在竖直方向上阻力不计,且小球恰能无碰撞地通过细管,重力加速度为g,则下列说法正确的是 (　　) A.小球在管外运动的时间为 B.小球的初速度大小为L C.风力的大小为2 D.小球落地时的速度大小为2 能力提升练 考点一　小船渡河问题 1.如图甲所示,某河宽为200 m,小船在静水中的速度大小为4 m/s,水流速度为3 m/s。假设小船从P点出发,在匀速行驶过程中船头方向不变,下列说法中正确的是 (　　) A.若想以最短时间过河,小船过河位移大小为150 m B.若想以最小位移过河,小船过河时间为40 s C.若大暴雨导致水流速度增大到5 m/s,小船过河的最小位移为150 m D.如图乙所示,若距离出发点 m以下均为危险区,小船过河的最短时间为 s 2.(多选题)2024年6月,受强降雨的影响,导致多地发生洪涝灾害,党和政府积极组织抢险救援,保障人民群众的生命安全。在某次救援中,战士欲划小船从A处横渡一条宽12 m的小河,A处下游有一山体滑坡造成的障碍区域(虚线圆),A点与障碍区域边缘连线与河岸的最大夹角为30°,如图所示。已知河中水流速度为4 m/s,战士划船的速度(即船相对静水的速度)最大可达3 m/s,小船可视为质点,下列说法正确的是 (　　) A.战士渡河的最短时间为4 s B.战士渡河的最小位移为16 m C.战士能够安全渡河的最小划船速度为2 m/s D.战士以最小安全速度渡河时所需时间为12 s 3.如图所示,河的宽度为d,水速恒定为v0,两船在静水中的速度同为v。现让两船同时渡河,甲船头与河岸的夹角为45°、乙船头与河岸的夹角为α,两船恰好在甲船的正对岸相遇。则 (　　) A.v0>v B.α<45° C.两船出发点相距2d D.两船的合速度大小相等 4.如图所示,河宽300 m,河中各点垂直到最近河岸的距离为x,各点的水流速度大小v水与x的关系为v水=x(x的单位为m,v水的单位为m/s)。小船船头始终垂直于河岸渡河,小船在静水中的速度大小为3 m/s,则下列说法正确的是 (　　) A.小船渡河的时间大于100 s B.小船渡河过程中的最大速度大小为5 m/s C.小船到达对岸时与出发点的距离为200 m D.从河中心位置到对岸,小船做变加速曲线运动 考点二　运动的合成与分解在生活中的应用 5.如图所示是一种健身器材的简化图,一根不可伸长的足够长轻绳跨过两个定滑轮连接两个质量均为m的重物,两侧滑轮等高,以速度v竖直向下匀速拉动绳的中点,当滑轮中间两段绳的夹角为60°时,下列说法正确的是 (　　) A.重物正在匀速上升 B.重物处于失重状态 C.重物的速度大小为v D.重物的速度大小为v 6.如图所示,高铁上方输电线呈水平折线形架设,横向固定在车厢上方的受电弓与输电线紧密接触。当高铁以大小为v的速度向前匀速运动时,受电弓与输电线交点的移动速度大小为v1,受电弓受到输电线的摩擦力为f,则 (　　) A.v1<v　　　　　　　　B.v1>v C.f方向平行输电线　　　　　　　　D.f方向平行受电弓 7.如图所示为某校学生跑操的示意图,跑操队伍宽d=3 m,某时刻队伍整齐的排头刚到达AB,在A点的体育老师准备从队伍前沿直线匀速到达BC边某点,且不影响跑操队伍,已知学生跑操的速度v=2 m/s,B、C之间的距离为L=4 m,则以下说法正确的是 (　　) A.体育老师的速度可能为2 m/s B.体育老师的速度方向与AB平行 C.体育老师可能经0.5 s运动到BC边 D.若体育老师要跑到BC边中点D处,其速度大小一定为5 m/s 8.如图所示,运动员在平直的赛道上沿直线进行骑马射箭训练。已知马的速度恒为v0=12 m/s,靶心到赛道的垂直距离为d=48 m,垂足为O点。若运动员在A点将箭倾斜向上射出恰好能击中靶心,且射出时箭的水平速度大小为v1=16 m/s(以运动员为参考系),方向垂直赛道。若靶心与射箭点在同一水平面,忽略空气阻力,重力加速度大小g=10 m/s2,则 (　　) A.箭在水平面上的投影轨迹为抛物线 B.A点到靶心的水平距离为60 m C.箭从射出到击中靶心的时间为4 s D.以运动员为参考系,箭从A点射出的初速度大小为16 m/s 9.(多选题)如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R(R可视为质点)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,R从坐标原点O以速度v0=10 cm/s匀速上浮的同时,水平向右移动玻璃管,用y表示R竖直方向的位移,用x表示R随玻璃管通过的水平位移,t=0时刻R位于坐标原点,描出R的运动轨迹如图乙所示。下列说法正确的是 (　　) A.R做匀加速曲线运动 B.R的加速度大小为5×10-2 m/s2 C.R所受合外力的方向沿图线的切线方向 D.2 s时R的速度大小为20 cm/s 答案 基础过关练 1.D　2.D　3.C　4.C　5.A　6.C　7.A　8.ACD　9.C　 能力提升练 1.D　2.ABC　3.C　4.B　5.C　6.B　7.C　8.B　9.AB　 7 $