内容正文:
5.2运动的合成与分解 基础训练-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册
考点1 运动的合成与分解
1.(多选)关于运动的合成与分解,下列说法中正确的是( )
A.合运动的位移是分运动位移的矢量和
B.合速度一定比其中任何一个分速度都大
C.合运动与分运动具有等时性
D.各分运动的共同效果与合运动的效果相同
2. 跳伞运动员进行跳伞训练,无风时跳伞,跳伞运动员竖直下落,着地速度是4 m/s.有风时,跳伞运动员在竖直方向的运动情况与无风时相同,在水平方向上风使他获得了3 m/s的恒定速度,跳伞运动员着地时速度大小为( )
A.1 m/s B.7 m/s C.5 m/s D. m/s
3.在冰球游戏中,冰球以速度v0在水平冰面上向左运动,某同学在水平面上沿图示方向快速击打冰球使小球瞬间获得一个分速度,不计空气阻力,下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后可能的运动路径是( )
4. 如图所示,一架飞机沿与水平方向成37°角的方向斜向上做匀速直线运动(sin37°=0.6,cos37°=0.8),速度的大小为v=200 m/s,下列说法正确的是( )
A.经过t=4 s飞机发生的水平位移大小是800 m
B.飞机在竖直方向的分速度大小是100 m/s
C.经过t=4 s飞机在竖直方向上升了480 m
D.在飞机飞行过程中飞行员处于完全失重状态
5.某飞行器在飞行时,它的航线方向要严格地从东到西,如果飞行器的速度是160 km/h,风从南面吹来,风的速度为80 km/h,那么:
(1)飞行器应朝哪个方向飞行?
(2)如果所测地区长达80 km,飞行器飞过所测地区所需时间是多少?
考点2 合运动性质的判断
6.(多选)下列说法正确的是( )
A.曲线运动的速度方向时刻改变,但速度的大小可以不变,所以曲线运动的加速度可以为零
B.若物体受到的合力为恒力,则物体可能做匀变速曲线运动
C.两个不共线的直线运动合成,其合运动一定是直线运动
D.两个不共线的匀变速直线运动合成,其合运动可能是匀变速曲线运动
7.如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其vt图像如图乙所示,同时人顶着杆沿水平地面运动的xt图像如图丙所示.若以地面为参考系,下列说法正确的是( )
A.猴子的运动轨迹为直线
B.猴子在0~2 s内做匀变速曲线运动
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.教室中有可以沿水平方向左右移动的黑板,如图所示,某教师用粉笔在其中一块可移动的黑板上画直线.若粉笔相对于地面从静止开始向下匀加速直线滑动,同时黑板以某一速度水平向左匀速滑动,则粉笔在黑板上所画轨迹可能为下图中的( )
9.一物体在以xOy为直角坐标系的平面上运动,其运动规律为x=-2t2-4t,y=3t2+6t(式中的物理量单位均为国际单位),关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A.物体在x轴方向上做匀减速直线运动
B.物体在y轴方向上做匀加速直线运动
C.物体运动的轨迹,可能是直线,也可能是曲线
D.物体运动的轨迹是一条曲线
10.2024年9月29日,某校运动会开幕式隆重举行,各班进行入场式表演时,无人机从地面开始起飞,在空中进行跟踪拍摄.若无人机在水平和竖直方向运动的速度随时间变化关系图像如图甲、乙所示,则无人机( )
A.在0~t1的时间内,运动轨迹为曲线
B.在t1~t2的时间内,运动轨迹为直线
C.在t1~t2的时间内,速度均匀变化
D.在t3时刻的加速度方向竖直向上
11.两个互成角度的匀加速直线运动,初速度分别为v1和v2,加速度分别为a1和a2,它们的合运动的轨迹( )
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
12.光滑水平面上,一个质量为0.5 kg的物体从静止开始受水平力而运动.在前5 s内受到一个正东方向、大小为1 N的水平恒力作用,第5 s末该力撤去,改为受一个正北方向、大小为0.5 N的水平恒力,作用10 s时间,问:
(1)该物体在前5 s和后10 s各做什么运动?
(2)第15 s末的速度大小及方向各是什么?
5.2运动的合成与分解 基础训练-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册
考点1 运动的合成与分解
1.(多选)关于运动的合成与分解,下列说法中正确的是( )
A.合运动的位移是分运动位移的矢量和
B.合速度一定比其中任何一个分速度都大
C.合运动与分运动具有等时性
D.各分运动的共同效果与合运动的效果相同
解析:速度、位移都是矢量,矢量合成都遵从平行四边形定则,合运动的位移是分运动位移的矢量和,故A正确;根据平行四边形的特点可知,合速度可以比分速度小,故B错误;合运动和分运动,同时开始,同时结束,具有等时性,故C正确;合运动和分运动具有等效性,故D正确.
答案:ACD
2. 跳伞运动员进行跳伞训练,无风时跳伞,跳伞运动员竖直下落,着地速度是4 m/s.有风时,跳伞运动员在竖直方向的运动情况与无风时相同,在水平方向上风使他获得了3 m/s的恒定速度,跳伞运动员着地时速度大小为( )
A.1 m/s B.7 m/s C.5 m/s D. m/s
解析:由题意可知,跳伞运动员在着地时竖直方向速度为vy=4 m/s,水平方向做匀速直线运动,速度为vx=3 m/s,由此可知,跳伞运动员着地时的速度为v==5 m/s,故选C.
答案:C
3.在冰球游戏中,冰球以速度v0在水平冰面上向左运动,某同学在水平面上沿图示方向快速击打冰球使小球瞬间获得一个分速度,不计空气阻力,下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后可能的运动路径是( )
解析:冰球在受到击打时,沿击打的方向会获得一个分速度,之后冰球在水平面上只受到与运动方向相反的摩擦力的作用,所以冰球一定做减速直线运动,运动的轨迹是直线,所以合速度的方向一定在初速度方向与击打的方向之间,不能沿击打的方向,故A正确,B、C、D错误.
答案:A
4. 如图所示,一架飞机沿与水平方向成37°角的方向斜向上做匀速直线运动(sin37°=0.6,cos37°=0.8),速度的大小为v=200 m/s,下列说法正确的是( )
A.经过t=4 s飞机发生的水平位移大小是800 m
B.飞机在竖直方向的分速度大小是100 m/s
C.经过t=4 s飞机在竖直方向上升了480 m
D.在飞机飞行过程中飞行员处于完全失重状态
解析:由于飞机做匀速直线运动,经过4 s,飞机发生的水平位移大小x=vcos37°·t=640 m,A错误;飞机在竖直方向的分速度大小vy=vsin37°=200×0.6 m/s=120 m/s,B错误;经过4 s,飞机在竖直方向上升的高度h=vy·t=120×4 m=480 m,C正确;由于飞机做匀速直线运动,加速度为零,则竖直方向的加速度也为零,飞行员不处于完全失重状态,D错误.
答案:C
5.某飞行器在飞行时,它的航线方向要严格地从东到西,如果飞行器的速度是160 km/h,风从南面吹来,风的速度为80 km/h,那么:
(1)飞行器应朝哪个方向飞行?
(2)如果所测地区长达80 km,飞行器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行器的航向,如图所示.
有sinθ===,θ=30°,即西偏南30°.
(2)飞行器的合速度v=v2cos30°=80 km/h,
飞行器飞过所测区域所需时间t== h=1 h.
答案:(1)西偏南30° (2)1 h
考点2 合运动性质的判断
6.(多选)下列说法正确的是( )
A.曲线运动的速度方向时刻改变,但速度的大小可以不变,所以曲线运动的加速度可以为零
B.若物体受到的合力为恒力,则物体可能做匀变速曲线运动
C.两个不共线的直线运动合成,其合运动一定是直线运动
D.两个不共线的匀变速直线运动合成,其合运动可能是匀变速曲线运动
解析:曲线运动的速度方向时刻改变,是变速运动,加速度一定不为零,故A错误;若物体受到的合力为恒力,加速度恒定,则物体可能做匀变速曲线运动,故B正确;两个不共线的直线运动合成,其合运动不一定是直线运动,故C错误;两个不共线的匀变速直线运动合成,如果合初速度与合加速度不共线,则其合运动是匀变速曲线运动,故D正确.
答案:BD
7.如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其vt图像如图乙所示,同时人顶着杆沿水平地面运动的xt图像如图丙所示.若以地面为参考系,下列说法正确的是( )
A.猴子的运动轨迹为直线
B.猴子在0~2 s内做匀变速曲线运动
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
解析:猴子在竖直方向做初速度大小为8 m/s、加速度大小为4 m/s2的匀减速直线运动,水平方向做速度大小为4 m/s的匀速直线运动,其合运动为曲线运动,故猴子在0~2 s内做匀变速曲线运动,加速度大小为4 m/s2,选项A、D错误,B正确;t=0时猴子的速度大小为v0== m/s=4 m/s,选项C错误.
答案:B
8.教室中有可以沿水平方向左右移动的黑板,如图所示,某教师用粉笔在其中一块可移动的黑板上画直线.若粉笔相对于地面从静止开始向下匀加速直线滑动,同时黑板以某一速度水平向左匀速滑动,则粉笔在黑板上所画轨迹可能为下图中的( )
解析:在竖直方向,粉笔相对于地面从静止开始向下匀加速直线滑动,即粉笔相对于黑板从静止开始向下匀加速直线滑动,黑板以某一速度水平向左匀速滑动,则在水平方向,粉笔相对于黑板以某一速度水平向右匀速滑动,可知,粉笔相对于黑板做初速度水平向右的曲线运动,加速度方向竖直向下,粉笔在黑板上所画轨迹只有B项符合要求.
答案:B
9.一物体在以xOy为直角坐标系的平面上运动,其运动规律为x=-2t2-4t,y=3t2+6t(式中的物理量单位均为国际单位),关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A.物体在x轴方向上做匀减速直线运动
B.物体在y轴方向上做匀加速直线运动
C.物体运动的轨迹,可能是直线,也可能是曲线
D.物体运动的轨迹是一条曲线
解析:根据位移—时间公式得v0x=-4 m/s,v0y=6 m/s,ax=-4 m/s2,ay=6 m/s2,所以物体在两个方向上均做匀加速直线运动,A错误,B正确;因为有=,所以物体运动的轨迹是一条直线,C、D错误.
答案:B
10.2024年9月29日,某校运动会开幕式隆重举行,各班进行入场式表演时,无人机从地面开始起飞,在空中进行跟踪拍摄.若无人机在水平和竖直方向运动的速度随时间变化关系图像如图甲、乙所示,则无人机( )
A.在0~t1的时间内,运动轨迹为曲线
B.在t1~t2的时间内,运动轨迹为直线
C.在t1~t2的时间内,速度均匀变化
D.在t3时刻的加速度方向竖直向上
解析:vt图线的斜率表示加速度.在0~t1的时间内,无人机沿水平方向和竖直方向均做初速度为零的匀加速直线运动,其合运动仍是直线运动,故A错误;在t1~t2的时间内,无人机的加速度竖直向下,但初速度为t1时刻的末速度,方向不是沿竖直方向,初速度和加速度不共线,因此运动轨迹应是曲线,故B错误;在t1~t2的时间内,无人机加速度沿竖直方向向下,且为定值,因此其速度均匀变化,故C正确;在t3时刻,无人机水平方向上的加速度不为零,其合加速度方向不是竖直向上,故D错误.
答案:C
11.两个互成角度的匀加速直线运动,初速度分别为v1和v2,加速度分别为a1和a2,它们的合运动的轨迹( )
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: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,所以合运动轨迹一定是直线,如果合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,运动轨迹为曲线,故D正确,A、B、C错误.
答案:D
12.光滑水平面上,一个质量为0.5 kg的物体从静止开始受水平力而运动.在前5 s内受到一个正东方向、大小为1 N的水平恒力作用,第5 s末该力撤去,改为受一个正北方向、大小为0.5 N的水平恒力,作用10 s时间,问:
(1)该物体在前5 s和后10 s各做什么运动?
(2)第15 s末的速度大小及方向各是什么?
解析:(1)根据题意可以知道,前5 s物体受到恒力作用,做匀加速直线运动;后10 s物体的合力方向与第5 s末的速度方向垂直,故做匀变速曲线运动.
(2)物体在前5 s的加速度大小a1==2 m/s2
第5 s末的速度v1=a1t=10 m/s,方向向东
物体在后10 s做匀变速曲线运动,可把此运动分解到正北和正东方向研究,正东做匀速直线运动,正北做匀加速直线运动,正北方向的加速度大小a2==1 m/s2
v2=a2t=10 m/s,方向向北
所以第15 s末的速度大小v==10 m/s
设此时速度方向与水平方向的夹角为θ,则
sinθ==,解得θ=45°
所以速度方向为东偏北45°.
答案:(1)前5 s做匀加速直线运动 后10 s做匀变速曲线运动 (2)10 m/s 方向为东偏北45°
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