5.2 运动的合成与分解 分层同步练习 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

2. 运动的合成与分解 一、必备知识基础 题组一 运动的合成和分解 1.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。下列说法正确的是(　　) A.风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作 B.运动员速度方向一定每时每刻都在变化 C.运动员下落时间与风力无关 D.运动员着地速度与风力无关 2.如图所示,跳伞员着地瞬间速度大小是5 m/s。把这个速度沿水平和竖直方向分解,水平分速度为3 m/s,则竖直分速度为(　　) A.0 B.2 m/s C.4 m/s D.5 m/s 3.如图所示,一种桥式起重机主要由固定“桥架”和可移动“小车”组成。在某次运送货物过程中,小车沿水平方向向右缓慢移动了6 m,同时货物竖直向上移动了8 m。该过程中货物相对地面的位移大小为(　　) A.14 m B.10 m C.8 m D.6 m 题组二 合运动轨迹和性质的判断 4.(2025南京期末)如图所示,一块橡皮用细线悬挂于点O,现用一支铅笔贴着细线的顶端水平向右匀速移动,运动过程中悬挂橡皮的那段细线始终保持竖直。在铅笔未碰到橡皮前,关于橡皮的运动,下列说法正确的是(　　) A.橡皮做匀加速直线运动 B.橡皮做匀速直线运动 C.橡皮做匀变速曲线运动 D.橡皮做速率不变的曲线运动 5.一同学在桌面的白纸上匀速画一道竖直线,如图中虚线所示。在画线的过程中另一位同学水平向左加速抽动了白纸,白纸上的划痕图样可能是(　　) A. B. C. D. 6.如图所示,用“烛块”实验来探究运动的合成与分解。在盛满清水竖直放置的玻璃管内,红烛块沿玻璃管匀速上升的同时,水平匀速移动玻璃管,则烛块同时参与两种运动沿斜向上的方向做匀速直线运动。现在,当红烛块由玻璃管底端沿玻璃管匀速上升的同时,让玻璃管由静止开始沿水平向右的方向先加速后减速做直线运动,则红烛块相对地面的运动轨迹可能为(　　) A. B. C. D. 7.路灯维修车如图所示,车上带有竖直自动升降梯。若一段时间内车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升,则关于这段时间内站在梯子上的工人的描述不正确的是(　　) A.工人运动轨迹可能是曲线 B.工人运动轨迹可能是直线 C.工人一定做匀变速运动 D.工人可能做非匀变速运动 二、关键能力提升 8.如图所示,在浩瀚的大海上,帆板在海面上以大小为v的速度朝正东方向航行,帆船以大小为v的速度朝正北方向航行。若以帆船为参考系,则下列说法正确的是(　　) A.帆板朝正南方向航行,速度大小为v B.帆板朝正东方向航行,速度大小为v C.帆板朝南偏东30°方向航行,速度大小为2v D.帆板朝北偏东30°方向航行,速度大小为2v 9.(2025连云港市合格性考试模拟)如图所示,乒乓球在水平桌面上匀速运动,不计阻力。在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒(直径略大于乒乓球的直径),当乒乓球经过筒口的正前方时,沿球与筒口连线方向水平吹球,下列说法正确的是(　　) A.乒乓球仍沿原方向做直线运动 B.乒乓球能沿吹气方向进入纸筒 C.乒乓球将会运动至纸筒左侧 D.乒乓球将会运动至纸筒右侧 10.(2025苏州期末)某质点在Oxy平面内运动,t=0时位于y轴上,在x方向运动的速度—时间图像如图甲所示,在y方向的位移—时间图像如图乙所示。质点(　　) 甲 　乙 A.t=0时的速度大小为4 m/s B.0~2 s内的位移大小为2 m C.t=1 s时的位置坐标为(5 m,5 m) D.t=2 s时的速度方向与x轴正方向夹角大于45° 11.(2024·宿迁中学期末)如图所示,一块橡皮用细线悬挂于点O,现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动,运动过程中保持铅笔的高度不变,悬挂橡皮的那段细线始终保持竖直。在铅笔未碰到橡皮前,下列说法正确的是(　　) A.橡皮做曲线运动且速度大小不变 B.橡皮受到细线拉力大于其重力 C.橡皮做直线运动且速度大小不变 D.橡皮做直线运动且速度大小改变 12.(2025镇江中学检测)正在公路上行驶的汽车,只需按下一个键,就能轻松切换到飞行模式,变身飞机跃入天空,这就是飞行汽车!一辆飞行汽车在平直的公路上以30 m/s的速度行驶,某时刻司机启动飞行模式,汽车保持水平速度不变,沿竖直方向开始匀加速爬升,经过一段时间爬升到200 m高处。用x表示水平位移,y表示竖直位移,这一过程的y-x图像如图所示。g取10 m/s2,求汽车飞行时: (1)从启动飞行模式,到离地200 m高处需要多长时间; (2)到达200 m高处时竖直速度和瞬时速度的大小(可用根式表示)。 参考答案 1.C　2.C　3.B　4.B 5.A　解析 根据题意可知笔尖相对白纸参与水平向右的匀加速运动和水平向外的匀速运动,所以轨迹向右弯曲。故选A。 6.D　解析 合速度的方向与合力(合加速度)的方向不在同一条直线上时,物体将做曲线运动,且轨迹夹在速度与合力方向之间,轨迹的凹向大致为合力的方向。玻璃管向右加速时,蜡块的合速度方向斜向右上方,合加速度方向水平向右,不在同一直线上,轨迹的凹向大致为合力的方向,由于开始水平向右的速度是零,故轨迹开始偏向竖直向上方向且逐渐偏向右侧后偏向左侧。故选D。 7.D 8.C　解析 以帆船为参考系,帆板具有向东的速度v和向南的速度v,二者的合速度为v合==2v,tan α=,所以α=30°,即速度方向南偏东30°。故选C。 9.C　解析 乒乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时也会沿着吹气方向做加速运动,实际运动是两个运动的合运动,故一定不会进入纸筒,由于吹气前,乒乓球由右向左运动,故乒乓球将会运动至纸筒左侧,C项正确,ABD项错误。 10.C　解析 由图乙可知,质点在y方向做匀速直线运动,速度大小为vy= m/s=5 m/s,则t=0时的速度大小为v0= m/s= m/s,故A项错误;0~2 s内x方向的位移大小为x=×(4+8)×2 m=12 m,y方向的位移大小为y=10 m,则0~2 s内的位移大小为s= m=2 m,故B项错误;0~1 s内x方向的位移大小为x1=×(4+6)×1 m=5 m,结合图乙可知,t=1 s时的位置坐标为(5 m,5 m),故C项正确;t=2 s时的速度方向与x轴正方向夹角的正切值为tan θ=<tan 45°=1,可知t=2 s时的速度方向与x轴正方向夹角小于45°,故D项错误。 11.B　解析 将铅笔与绳子接触的点的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示,则沿绳子方向上的分速度为v绳=vsin θ,因为沿绳子方向上的分速度等于橡皮在竖直方向上的分速度,所以橡皮在竖直方向上速度为vy=v绳=vsin θ,因为θ逐渐增大,所以橡皮在竖直方向上做加速直线运动,在水平方向上随铅笔做匀速直线运动。则橡皮的合运动为曲线运动,合速度大小为v=,因为vx大小不变,vy大小增大,所以速度大小增大,故ACD项错误。设细绳上拉力为FT,因为橡皮在竖直方向上做加速直线运动,则对其受力分析有FT-mg=ma,解得FT=mg+ma,因为加速度向上且大于0,所以橡皮受到细线拉力大于其重力,故B项正确。 12.(1)20 s　(2)20 m/s,10 m/s 解析 (1)由题可知,汽车在水平方向做匀速直线运动,根据y-x图像可知,到离地200 m高处时的水平位移x为600 m,则从启动飞行模式,到离地200 m高处的时间为 t==20 s。 (2)由题可知,汽车在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,根据匀变速运动规律有 y=t 可得,到达200 m高处时竖直速度的大小为 vy==20 m/s 则到达200 m高处时的瞬时速度的大小为 v==10 m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $