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

第2节 运动的合成与分解 同步检测 基础对点练 1、 选择题: 考点一　运动的合成与分解 1．对于两个分运动及其合运动，下列说法正确的是(　　) A．合运动的速度一定比两个分运动的速度都大 B．合运动的速度至少比其中一个分运动的速度大 C．合运动的速度方向就是物体实际运动的方向 D．合运动的时间一定比分运动的时间长 2.如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管内注满清水，管内有一个用红蜡块做成的圆柱体，当玻璃管倒置时圆柱体恰能匀速上升．现将玻璃管倒置，在圆柱体匀速上升的同时让玻璃管水平匀速运动．已知圆柱体运动的合速度是5 cm/s，α＝30°，则玻璃管水平运动的速度大小是(　　) A．5 cm/s B．4 cm/s C．3 cm/s D．2.5 cm/s 3．如图所示，乒乓球从斜面上滚下，以一定的速度沿直线运动．在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒(纸筒的直径略大于乒乓球的直径)，当乒乓球经过筒口正前方时，对着球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是(　　) A．乒乓球将保持原有的速度继续前进 B．乒乓球将偏离原有的运动路径，但不进入纸筒 C．乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒 D．只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒 4.如图所示，跳伞员在降落伞打开一段时间以后，在空中做匀速运动．若跳伞员在无风时竖直匀速下落，着地速度大小是4.0 m/s.当有正东方向吹来的风，风速大小是3.0 m/s，则跳伞员着地时的速度(　　) A．大小为5.0 m/s，方向偏西 B．大小为5.0 m/s，方向偏东 C．大小为7.0 m/s，方向偏西 D．大小为7.0 m/s，方向偏东 5．某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球．如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中的篮球可能被投入球筐的是(图中箭头指向表示投篮方向)(　　) 考点二　合运动的性质判断 6．某质点在水平面内运动，在xOy直角坐标系中，质点坐标(x，y)随时间t的变化规律是x＝0.75t＋0.2t2 (m)，y＝2.25t＋0.6t2 (m)．由此判断质点的运动是(　　) A．匀加速直线运动 B．匀速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动 7.在学习运动的合成与分解时我们做过如图所示的实验．在长约80～100 cm且一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个用红蜡做成的小圆柱体(小圆柱体恰能在管中匀速上浮)，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将玻璃管竖直倒置，在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面在水平方向上匀加速移动，你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是下列选项中的(　　) 8.(多选)如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业．为了节省救援时间，在消防车向前前进的过程中，人同时相对梯子匀速向上运动．在地面上看消防队员的运动，下列说法中正确的是(　　) A．当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀加速直线运动 B．当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀速直线运动 C．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动 D．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速直线运动 能力综合练 1、 选择题: 9．物体在直角坐标系xOy所在平面内由O点开始运动，其沿坐标轴方向的两个分速度随时间变化的图像如图所示，则对该物体运动过程的描述正确的是(　　) A．物体在0～3 s做匀变速直线运动 B．物体在0～3 s做匀变速曲线运动 C．物体在3～4 s做变加速直线运动 10．质量m＝4 kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点(0,0)处，先用沿＋x方向的力F1＝8 N作用了2 s，然后撤去F1；再用沿＋y方向的力F2＝24 N作用了1 s，则质点在这3 s内的轨迹为下列图中的(　　) 11．(多选)玻璃生产线的最后有一台切割机，能将一定宽度但很长的原始玻璃板按需要的长度切成矩形．假设送入切割机的原始玻璃板的宽度是L＝2 m，它沿切割机的轨道(与玻璃板的两侧边平行)以v1＝0.15 m/s的速度水平向右匀速移动；已知割刀相对玻璃板的切割速度v2＝0.2 m/s，为了确保割下的玻璃板是矩形，则相对地面(　　) A．割刀运动的轨迹是一段直线 B．割刀完成一次切割的时间为10 s C．割刀运动的实际速度大小为0.05 m/s D．割刀完成一次切割的时间内，玻璃板的位移大小是1.5 m 12．(多选)如图所示，塔吊臂上有一个可以沿水平方向运动的小车A，小车A通过钢索吊着物体B，在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，钢索将物体B从地面上吊起．A、B之间的距离d随时间t以d＝H－2t2的规律变化，式中H为小车A距地面的高度．这段时间内从地面上观察，下列说法中正确的是(　　) A．物体B的运动轨迹是直线 B．物体B的运动轨迹是曲线 C．钢索对物体B的拉力等于物体B所受的重力 D．钢索对物体B的拉力大于物体B所受的重力 13.(多选)为保卫我国神圣领土“钓鱼岛”，我国派遣了10余艘海监船赴“钓鱼岛”海域执行公务．其中一艘海监船在海中xOy平面内运动的轨迹如图所示，下列说法正确的是(　　) A．若船在x方向始终匀速，则船在y方向始终匀速 B．若船在x方向始终匀速，则船在y方向先减速后加速 C．若船在y方向始终匀速，则船在x方向始终匀速 D．若船在y方向始终匀速，则船在x方向先加速后减速 二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 14．如图所示，甲图表示某物体在x轴上分速度的vx－t图像，乙图表示该物体在y轴方向上分速度的vy－t图像．求： (1)在t＝0时刻物体的速度大小； (2)在t＝8 s时刻物体的速度大小； (3)在0～4 s内物体的位移大小． 参考答案： 1.答案　C解析　合运动的速度(合速度)与分运动的速度(分速度)之间的关系遵循平行四边形定则，其中合速度为平行四边形的对角线，而两个分速度为平行四边形的两个邻边，由几何知识可知，选项A、B错误；合运动指的就是物体的实际运动，选项C正确；合运动和分运动具有等时性，选项D错误． 2.答案　D解析　玻璃管水平运动的速度等于蜡块在水平方向的分速度，即vx＝vsin 30°＝5×0.5 cm/s＝2.5 cm/s，D正确． 3.答案　B解析　当乒乓球经过筒口正前方时，对着球横向吹气，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，A、C、D错误，B正确． 4.答案　A 5.答案　B解析　如图所示，由于篮球和群众演员随大平台一起旋转，所以篮球抛出前有沿v0方向的初速度，若使篮球抛出后能沿虚线进入球筐，则沿vB方向投出，篮球可能被投入球筐，故选B. 6.答案　A解析　x方向的分位移x＝0.75t＋0.2t2(m)，故x方向的加速度为ax＝0.4 m/s2，初速度为v0x＝0.75 m/s，y方向的分位移为y＝2.25t＋0.6t2 (m)，故y方向的加速度为ay＝1.2 m/s2，初速度为v0y＝2.25 m/s；合运动的初速度方向与x轴的夹角的正切值为tan α＝＝3，合运动的加速度方向与x轴的夹角的正切值为tan β＝＝3，由于tan α＝tan β，即速度与加速度在同一直线上且同向，故合运动是匀加速直线运动，选项A正确，B、C、D错误． 7.答案　C 8.答案　BC解析　当消防车匀速前进时，因人同时相对梯子匀速向上运动，根据运动的合成可知，消防队员一定做匀速直线运动，故A错误，B正确；当消防车匀加速前进时，合速度的方向与合加速度的方向不在同一直线上，其加速度的方向大小不变，所以消防员做匀变速曲线运动，故C正确，D错误． 答案　BC解析　当消防车匀速前进时，因人同时相对梯子匀速向上运动，根据运动的合成可知，消防队员一定做匀速直线运动，故A错误，B正确；当消防车匀加速前进时，合速度的方向与合加速度的方向不在同一直线上，其加速度的方向大小不变，所以消防员做匀变速曲线运动，故C正确，D错误． 9.D．物体在3～4 s做匀变速曲线运动 答案　B解析　物体在0～3 s内，由题意可知，x方向做vx＝4 m/s的匀速直线运动，y方向做初速度为0、加速度ay＝1 m/s2的匀加速直线运动，合初速度v0＝vx＝4 m/s，合加速度a＝ay＝1 m/s2，物体的合初速度与合加速度不在同一直线上，所以物体的合运动为匀变速曲线运动，如图甲所示，A错误，B正确． 物体在3～4 s内，x方向做初速度vx＝4 m/s、加速度ax＝－4 m/s2的匀减速直线运动，y方向做初速度vy＝3 m/s、加速度ay＝－3 m/s2的匀减速直线运动，合初速度大小v＝5 m/s，合加速度大小a＝5 m/s2，v、a方向恰好相反，所以物体的合运动为匀减速直线运动，如图乙所示，C、D错误． 10.答案　D解析　根据牛顿第二定律可知，前2 s内质点的加速度为ax＝＝2 m/s2，方向沿＋x方向，从静止开始沿＋x方向匀加速运动了x1＝axt12＝4 m，速度达到vx＝axt＝4 m/s；随后1 s内加速度为ay＝＝6 m/s2，方向沿＋y方向，质点沿＋y方向运动了y1＝ayt22＝3 m，同时沿＋x方向运动了x2＝vxt2＝4 m，轨迹弯向＋y方向，D正确． 11.答案　ABD解析　为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，割刀相对玻璃板的运动速度应垂直于玻璃板侧边，割刀实际参与了两个分运动，即沿玻璃板侧边方向的运动和垂直于玻璃板侧边方向的运动．两个分运动都是匀速直线运动，则合运动为匀速直线运动，故A正确；对于垂直于玻璃板侧边方向的运动，运动时间t＝ s＝10 s，故B正确；割刀运动的实际速度v＝＝ m/s＝0.25 m/s，故C错误；10 s内玻璃板沿轨道方向的位移x＝v1t＝1.5 m，故D正确． 12.答案　BD解析　由d＝H－2t2可得物体B竖直方向的位移h＝2t2，则物体B在竖直方向上做匀加速直线运动，加速度ay恒定，由牛顿第二定律得，钢索对物体B的拉力F＝mg＋may＞mg，C错误，D正确；物体B同时参与水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动，故合运动的轨迹是曲线，A错误，B正确． 13.答案　BD解析　做曲线运动的物体所受合外力一定指向曲线凹侧，若船在x方向始终匀速，由曲线运动的规律和船的运动轨迹可知，船所受的合外力先沿y轴负方向，再沿y轴正方向，船在y方向先减速后加速；若船在y方向始终匀速，由曲线运动的规律和船的运动轨迹可知，船所受的合外力先沿x轴正方向，再沿x轴负方向，船在x方向先加速后减速，故A、C错误，B、D正确． 答案　BD解析　做曲线运动的物体所受合外力一定指向曲线凹侧，若船在x方向始终匀速，由曲线运动的规律和船的运动轨迹可知，船所受的合外力先沿y轴负方向，再沿y轴正方向，船在y方向先减速后加速；若船在y方向始终匀速，由曲线运动的规律和船的运动轨迹可知，船所受的合外力先沿x轴正方向，再沿x轴负方向，船在x方向先加速后减速，故A、C错误，B、D正确． 14.答案　(1)3 m/s　(2)5 m/s　(3)4 m 解析　根据题图可知，物体在x轴方向上以3 m/s的速度做匀速直线运动，在y轴方向上做初速度为0、加速度为0.5 m/s2的匀加速直线运动，合运动是曲线运动． (1)在t＝0时刻，物体的速度大小为v0＝＝3 m/s. (2)在t＝8 s时刻，物体在x轴方向上的速度为3 m/s，在y轴方向上的速度为4 m/s，所以物体的速度大小为v＝＝5 m/s. (3)在0～4 s时间内，物体在x轴方向发生的位移为x＝vxt＝12 m，在y轴方向发生的位移为y＝at2＝4 m，所以物体的位移大小为s＝＝4 m. 学科网（北京）股份有限公司 $