第1章 第2节 运动的合成与分解-课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第二册教用Word(教科版)

题组1　两个互成角度的直线运动的合运动 1．(多选)关于不在同一条直线上两个运动的合成，下列说法正确的是(　　) A．两个直线运动的合运动一定是直线运动 B．两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动 C．两个匀加速直线运动的合运动一定是直线运动 D．两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动 解析：选BD。两个直线运动的合运动不一定是直线运动，故A错误；两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动，因为合加速度为零，合运动为匀速直线运动，故B正确；两个匀加速直线运动的合初速度方向与合加速度方向如果不在同一条直线上，合运动为曲线运动，故C错误；两个初速度为零的匀加速直线运动，因为合初速度为零，合加速度不为零，则合运动是初速度为零的匀加速直线运动，故D正确。 2．(2024·山东济南期末)如图所示，在马戏表演中，人顶着竖直杆水平向右做匀速运动，同时猴子沿竖直杆向上做初速度为零的匀加速直线运动，下列关于猴子相对地面的运动轨迹可能正确的是(　　) 解析：选B。人顶着竖直杆水平向右做匀速运动，同时猴子沿竖直杆向上做初速度为零的匀加速直线运动，可知猴子的加速度方向竖直向上，由于猴子速度方向与加速度方向不在同一直线上，猴子做曲线运动，根据曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧，可知猴子相对地面的运动轨迹可能正确的是图B。 3．如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以速度v匀速上浮。红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右由静止做匀加速运动，则蜡块的轨迹可能是(　　) A．直线P　 B．曲线Q C．曲线R D．无法确定 解析：选B。红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向上做匀加速直线运动，所受合力方向水平向右，合力方向与合速度方向不共线，红蜡块的轨迹应为曲线，故A错误；由于做曲线运动的物体所受合力应指向轨迹弯曲的一侧，故B正确，C、D错误。 4．两个互成角度的匀变速直线运动，初速度分别为v1和v2，加速度分别为a1和a2，关于它们的合运动的轨迹，下列说法正确的是(　　) A．如果v1＝v2≠0，那么轨迹一定是直线 B．如果v1＝v2≠0，那么轨迹一定是曲线 C．如果a1＝a2，那么轨迹一定是直线 D．如果＝，那么轨迹一定是直线 解析：选D。物体做曲线运动的条件是合外力的方向(即合加速度的方向)与合速度的方向不在一条直线上。如果＝，那么合加速度的方向与合速度的方向一定在一条直线上，D正确。 题组2　运动的合成与分解 5．(2024·湖北十堰期末)在一次消防演习中，消防员借助消防车上的梯子爬到高处救人。为了节省救援时间，在消防车匀速前进的同时，消防员沿倾斜的梯子匀速向上爬。关于消防员相对地面的运动，下列说法正确的是(　　) A．消防员做匀速直线运动 B．消防员做匀加速直线运动 C．消防员做匀加速曲线运动 D．消防员做速度大小不变的曲线运动 解析：选A。在消防车匀速前进的同时，消防员沿倾斜的梯子匀速向上爬，可知消防员相对地面沿水平方向做匀速直线运动，同时沿倾斜梯子做匀速直线运动，则消防员的合运动为匀速直线运动。 6．(2024·贵州六盘水期末)某商场内的自动扶梯以0.5 m/s的速度匀速运行，扶梯与水平面的夹角为30°，一顾客站立在扶梯台阶上相对扶梯静止，则顾客竖直方向的速度大小为(　　) A． m/s B． m/s C． m/s D． m/s 解析：选B。自动扶梯以0.5 m/s的速度匀速运行，扶梯与水平面夹角为30°，则顾客竖直方向的速度大小v＝v sin 30°＝ m/s。 7.(2023·湖北荆州统考期末)骑射项目是运动会上常见的一种娱乐项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓射箭射击侧向的靶子目标M，其运动模型简化为如图所示的情境。假设运动员沿AB方向骑马的速度v1＝10 m/s，运动员静止时射出的弓箭速度v2＝4 m/s，直线跑道离固定目标M的最近距离d＝4 m，运动员射箭位置与靶子等高，且垂直于跑道AB方向射出弓箭。不计空气阻力和弓箭所受的重力，则运动员射出弓箭点的位置到O点的距离x为(　　) A．8 m B．10 m C．12 m D．16 m 解析：选B。弓箭沿AB方向和垂直于AB方向均做匀速直线运动，有x＝v1t，d＝v2t，可知射出点在O点左侧，且到O点的距离x＝d＝10 m。 题组3　运动的合成与分解的综合问题 8．(2024·浙江余姚中学期末)一迷你热气球以速度vy＝5 m/s从水平地面上匀速上升，同时热气球在水平方向上受一恒定风力作用，某段时间内，其在水平风力方向上的位置坐标随时间的变化图像如图所示，则当热气球上升到h＝5 m时，热气球到出发点的水平距离为(　　) A．2 m　　 B． m C．3.5 m D．4 m 解析：选A。当热气球上升到h＝5 m时，所用时间t＝＝1 s，热气球在水平方向受恒定的风力作用做匀加速运动，根据Δx＝aT2，解得a＝＝ m/s2＝4 m/s2，则当t＝1 s时，x＝at2＝×4×12 m＝2 m。 9．(多选)(2023·河北高二学业考试)一物体在光滑的水平桌面上运动，其在相互垂直的x、y方向上的分速度随时间变化的图像分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是(　　) A．物体做直线运动 B．物体做曲线运动 C．物体的初速度大小为8 m/s D．物体的初速度大小为4 m/s 解析：选BD。由题图知，x方向的初速度沿x轴正方向，物体做匀速直线运动，加速度为零；y方向的初速度为零，物体做匀加速直线运动，加速度沿y轴正方向，则合运动的初速度方向在x轴方向上，合运动的加速度沿y轴正方向，与合初速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，故A错误，B正确。x方向的初速度为4 m/s，y方向的初速度为零，根据运动的合成与分解，可知物体初速度为4 m/s，故C错误，D正确。 10．(2024·江苏常州期末)在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体A，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧(如图甲所示)。把玻璃管倒置(如图乙所示)，蜡块A沿玻璃管匀速上升，经时间t运动到玻璃管顶部。若在红蜡块上升过程中的某时刻，将玻璃管水平向右移动(如图丙所示)，下列说法正确的是(　　) A．玻璃管匀速移动时，蜡块做直线运动，运动到顶部时间大于t B．玻璃管匀速移动时，蜡块做曲线运动，运动到顶部时间等于t C．玻璃管加速移动时，蜡块做直线运动，运动到顶部时间大于t D．玻璃管加速移动时，蜡块做曲线运动，运动到顶部时间等于t 解析：选D。玻璃管匀速移动时，蜡块水平方向和竖直方向都做匀速运动，则合运动为直线运动，根据运动的独立性原理可知，运动到顶部时间仍等于t，A、B错误；玻璃管加速移动时，蜡块水平方向做加速运动，竖直方向做匀速运动，合运动为曲线运动，即蜡块做曲线运动，运动到顶部时间仍等于t，C错误，D正确。 11．(多选)(2023·安徽六安一中期末)质量为4 kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x轴方向的速度图像和y轴方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A．质点的初速度大小为5 m/s B．质点所受的合力大小为6 N C．t＝0时，质点速度的方向与合外力方向垂直 D．2 s末质点速度大小为2 m/s 解析：选ABD。由题图可知，质点在x轴方向做匀变速直线运动，初速度vx0＝3 m/s，加速度ax＝1.5 m/s2，质点在y轴方向做匀速直线运动，速度大小vy＝4 m/s，则物体的初速度v0＝＝5 m/s，根据牛顿第二定律得F＝max＝6 N，故A、B正确；质点所受合外力方向与加速度方向相同，沿x轴正方向，由上述分析可知，质点的初速度方向不沿y轴方向，故C错误； 2 s末质点在x轴方向的速度大小为6 m/s，则质点的速度v＝ m/s＝2 m/s，故D正确。 12．(多选)(2024·江西抚州期末)许多快递公司推出用无人机配送快递的方法，某次配送快递无人机在飞行过程中，水平方向速度vx及竖直方向vy与飞行时间t的关系图像如图甲、乙所示。关于无人机的运动，下列说法正确的是(　　) A．t2时刻，无人机运动到最高点 B．0到t1时间内，无人机做直线运动 C．t3时刻，无人机的速度大小为 D．t3到t4时间内，无人机做匀变速曲线运动 解析：选BD。0到t4时间内，无人机速度一直为正，即一直向上运动，则t2时刻，无人机还没有运动到最高点，故A错误；0到t1时间内，无人机在水平方向做初速度为零的匀加速运动，在竖直方向也做初速度为零的匀加速运动，则合运动为匀加速直线运动，故B正确；t3时刻，无人机的水平速度为v0，竖直速度为v1，则合速度为，故C错误；t3到t4时间内，无人机水平方向做速度为v0的匀速运动，竖直方向做匀减速运动，则合运动为匀变速曲线运动，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $