第五章 第二节 运动的合成与分解-【创新教程】2025-2026学年高中物理必修第二册五维课堂课时作业word（人教版）

[合格考练] 1．无风时气球匀速竖直上升，速度为3 m/s.现吹水平方向的风，使气球获4 m/s的水平恒定速度，则关于风吹后气球的运动以下说法正确的是(　　) A．气球的运动轨迹是曲线 B．气球以5 m/s的速度做匀速直线运动 C．气球做匀加速直线运动，与无风时相比，上升相同的高度需要的时间变短 D．气球做匀变速曲线运动，与无风时相比，上升相同的高度需要的时间变长 解析：B　[水平方向与竖直方向均做匀速直线运动，则合运动也是匀速直线运动，水平速度为4 m/s，而竖直速度为3 m/s，根据合成的法则，则实际速度的大小为 m/s＝5 m/s，A错误、B正确；无论气球做什么运动，在竖直方向上的速度恒定，不受水平方向上的影响，与无风时相比，上升相同的高度需要的时间不变，C、D错误．] 2．(多选)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．人顶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，下列说法中正确的是(　　) A．猴子的运动轨迹为直线 B．猴子在2 s内做直线运动 C．t＝1 s时猴子的速度大小为4 m/s D．t＝2 s时猴子的加速度大小为4 m/s2 解析：CD　[由乙图知，猴子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下．由丙图知，猴子水平方向上做匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一直线上，故猴子在2 s内做匀变速曲线运动，故A、B项错误；x－t图像的斜率等于速度，则知猴子水平方向的分速度大小为：vx＝4 m/s，t＝0时猴子竖直方向分速度：vy＝8 m/s，那么t＝1 s时猴子竖直分速度为vy′＝4 m/s，因此t＝1 s时猴子的速度大小为：v＝ m/s＝4 m/s，故C项正确；v－t图像的斜率等于加速度，则知猴子的加速度大小为：a＝＝ m/s2＝4 m/s2，故D项正确．] 3．如图所示，小船沿直线MN过河，船头始终垂直于河岸．若水流速度减小，为保持航线MN不变，下列措施与结论正确的是(　　) A．增大船速，过河时间不变 B．增大船速，过河时间缩短 C．减小船速，过河时间不变 D．减小船速，过河时间变长 解析：D　[船头始终垂直于河岸，河宽一定，当水流速度减小时，为保持航线不变，根据运动的合成，静水速度必须减小，又根据t＝，所以渡河时间变长，选项D正确．] 4．质量为2 kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A．质点的初速度为3 m/s B．质点所受的合外力为3 N C．质点初速度的方向与合外力方向垂直 D．2 s末质点速度大小为6 m/s 解析：B　[x轴方向初速度为vx＝3 m/s，y轴方向初速度vy＝＝ m/s＝－4 m/s，质点的初速度v0＝＝ m/s＝5 m/s，故A项不正确；x轴方向的加速度a＝＝ m/s2＝1.5 m/s2，质点的合力F合＝ma＝3 N，故B项正确；合力沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴，也不在y轴，质点初速度的方向与合外力方向不垂直，故C项不正确；由图可知，2 s末x方向质点速度的大小为6 m/s，而y方向的速度仍然是－4 m/s，所以合速度是 m/s＝ m/s，故D项不正确．] 5．如图所示，沿y方向的一个分运动的初速度v1是沿x方向的另一个分运动的初速度v2的2倍，而沿y方向的分加速度a1是沿x方向的分加速度a2的一半．对于这两个分运动的合运动，下列说法中正确的是(　　) A．一定是直线运动 B．一定是曲线运动 C．可能是曲线运动，也可能是直线运动 D．无法判定 解析：B　[根据平行四边形定则，作出合运动的加速度与初速度，图中各个矢量的大小与长度成正比，故说明合运动的加速度与初速度不共线，故物体做曲线运动，故B正确，A、C、D错误．] 6．(多选)已知河水自西向东流动，流速为v1，小船在静水中的速度为v2，且v2>v1，用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置，虚线表示小船过河的路径，则下图中可能正确的是(　　) 解析：CD　[小船的路径应沿合速度方向，不可能与船头指向相同，故A、B错误，C、D正确．] 7．飞机在航行时，它的航线方向要严格地从东到西，如果飞机的速度是160 km/h，风从南面吹来，风的速度为80 km/h，那么： (1)飞机应朝哪个方向飞行？ (2)如果所测地区长达80 km，飞机飞过所测地区所需时间是多少？ [解析]　(1)根据平行四边形定则可确定飞机的航向，如图所示， 有sin θ＝＝＝，θ＝30°即西偏南30°. (2)飞机的合速度 v＝v2cos 30°＝80 km/h 所需时间t＝＝1 h. [答案]　(1)西偏南30°　(2)1 h [等级考练] 8．如图为玻璃自动切割生产线示意图，宽L＝0.9 m的玻璃以恒定的速度v＝0.4 m/s向右运动，两侧的滑轨与玻璃的运动方向平行，滑杆与滑轨垂直，且可沿滑轨左右移动，割刀通过沿滑杆滑动和随滑杆左右移动实现对移动玻璃的切割．为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，求： (1)滑杆的速度大小和方向． (2)若切割一次的时间t＝3 s，则割刀对地的速度多大． 解析：(1)为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，滑杆的速度应该等于玻璃运动的速度，所以 v杆＝v＝0.4 m/s 方向向右． (2)割刀对地的速度应该为滑杆的速度与刀沿杆运动的速度的合成；刀沿杆的速度大小为 v′＝＝ m/s＝0.3 m/s 所以割刀对地的速度为v刀＝＝0.5 m/s. 答案：(1)0.4 m/s　方向向右　(2)0.5 m/s 9．在一次漂流探险中，探险者驾驶摩托艇想上岸休息，江岸是平直的，江水沿江向下流速为v，摩托艇在静水中航速为u，探险者离岸最近点O的距离为d.如果探险者想在最短的时间内靠岸，则摩托艇登陆的地点离O的距离为多少？ 解析：如果探险者想在最短的时间内靠岸，摩托艇的前端应垂直于河岸，即u垂直于河岸，如图所示， 则探险者运动的时间为t＝，那么摩托艇登陆的地点离O的距离为x＝vt＝d. 答案：d 10．如图所示，质量m＝2.0 kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，已知物体沿x方向和y方向的x－t图像和vy－t图像如图乙、丙所示，t＝0时刻，物体位于原点O，g取10 m/s2.根据以上条件，求： (1)t＝10 s时刻物体的位置坐标． (2)t＝10 s时刻物体的速度大小． 解析：(1)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为： 在x轴方向上：x＝3.0t 在y轴方向上：vy＝0.4t 则有：y＝0.2t2 代入时间t＝10 s，可得： x＝3.0t＝3.0×10 m＝30 m y＝0.2t2＝0.2×102 m＝20 m 即t＝10 s时，物体的位置坐标为(30 m,20 m)． (2)在x轴方向上：x＝3.0t 在y轴方向上：y＝0.2t2 物体在这两个方向上的运动公式为： 在x轴方向上：x＝v0t 在y轴方向上：vy＝at， y＝at2 联立并代入数据得：v0＝3.0 m/s，a＝0.4 m/s2 当t＝10 s时，vy＝at＝0.4×10 m/s＝4.0 m/s v＝＝ m/s＝5.0 m/s. 答案：(1)(30 m,20 m)　(2)5.0 m/s 学科网（北京）股份有限公司 $