5.2.0 运动的合成分解 练习 -2026-2027学年高一下学期物理人教版必修第二册

**基本信息** 高中物理“运动的合成分解”新授课同步练，以“基础巩固+素养提升”分层设计，通过从概念理解到综合应用的进阶路径，强化运动和相互作用观念与科学推理能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础训练|合运动与分运动概念、蜡块运动模型、不同运动合成（匀速+匀速、匀速+变速、变速+变速）|4类基础题型（选择/填空），从单一知识点（如速度分解）到多过程问题（如v-t/x-t图像分析），梯度衔接自然| |综合素质提升练|渡河问题、无人机运动、相对运动等综合应用|结合科技（无人机）和生活情境（护航舰艇），通过复杂运动合成考查模型建构与科学论证，体现科学态度与责任|

5.2运动的合成分解 姓名：___________班级：___________ { 基础训练 } 【题型Ⅰ】合运动与分运动的概念及关系 1．篮球运动员将篮球向斜上方投出，投射方向与水平方向成角，设篮球出手速度为，这个速度在竖直方向的分速度大小为________，水平方向的分速度大小为________。（已知，）    2．关于运动的合成与分解，以下说法正确的是（     ） A．合运动和分运动不具有等时性 B．合运动的位移为分运动位移的矢量和 C．若合运动是曲线运动，则其分运动中至少有一个是曲线运动 D．物体的两个分运动若是直线运动，则它的合运动一定是直线运动 3．如图所示，战机先水平向右运动，再沿曲线ab运动，最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变，则沿ab段曲线飞行时，战机（     ） A．竖直方向的分速度逐渐减小 B．水平方向的分速度逐渐增大 C．竖直方向的分速度不变 D．水平方向的分速度逐渐减小 4．如图所示，炮筒与水平方向的夹角为，炮弹从炮口射出时的速度大小是600 m/s，这个速度在竖直方向的分速度是（     ） A．600 m/s B． C．300 m/s D． 【题型Ⅱ】蜡块运动的分解与合成 5．如图是探究小蜡块在玻璃管中运动规律的装置，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一圆柱体红蜡块m（可视为质点）。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在红蜡块m能以v0=10 cm/s的速度匀速上升的同时，玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小a=0.05 m/s2，玻璃管内清水高h=40 cm。 (1)图中红蜡块运动轨迹是___________（填“1”或“2”），红蜡块运动到顶部所用时间为___________s； (2)红蜡块从管底运动到顶部的位移大小为___________cm（结果保留根号），运动到顶部时的水平分速度大小为___________m/s。 6．用装有水的细长玻璃管做“观察蜡块的运动”实验时，将玻璃管快速倒置后不动，蜡块沿玻璃管先加速后匀速上升；若在玻璃管倒置后立即将玻璃管紧贴着黑板水平向右匀速移动，则蜡块的实际运动轨迹可能为（     ） A． B． C． D． 7．如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个由蜡做成的小圆柱体R。R从坐标原点以的速度沿y轴正方向匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为0的匀加速直线运动。测出某时刻R的坐标为。下列说法正确的是（　　） A．R在坐标为处的速度为10cm/s B．R在坐标为处的速度为8cm/s C．R的加速度为 D．R的运动轨迹为直线 【题型Ⅲ】互成角度的两个匀速直线运动的合成 8．无风时气球匀速竖直上升的速度大小为，若有风自西向东吹，风速大小为，则气球相对于地面运动的速度大小为___________。若风速增大，则气球在某一段时间内上升的高度与风速增大前相比将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 9．下雨天，雨滴在空中竖直下落，撑伞时伞柄沿竖直方向，雨滴垂直伞面淋雨最少。如图甲，某同学以的速度向西行走，为保证最少淋雨，伞柄与竖直方向成如图乙所示，已知，，则雨滴竖直下落速度为（     ） A． B． C． D． 10．CCTV举办一期转盘投篮节目，篮球架固定在地面，运动员站在一个顺时针旋转较快的平台边缘，如果运动员相对平台静止，下列各俯视图中篮球最有可能投入篮筐（圆盘内箭头指向表示投篮方向）的是（     ） A． B． C． D． 11．用于替代人工的自动化涂胶机械手如图甲所示，该设备采用3D视觉引导技术实时补偿路径误差，动态涂胶轨迹精度可达，可兼容不同尺寸工件的涂胶工作。如图乙所示，在某圆形工件随传送带水平向右匀速运动的过程中，涂胶机械手将胶水沿顺时针方向，均匀平缓地涂抹在工件的虚线上，机械手相对工件做匀速圆周运动。在经过图乙中的、、、四点时，机械手瞬时速度最大的位置是（     ） A．点 B．点 C．点 D．点 【题型Ⅳ】一个匀速和一个变速运动的合成 12．可视为质点的物体在平面上运动，在方向的速度图像和方向的位移图像如图所示。过程，物体的初速度大小为__________，加速度大小为__________，物体在做__________运动（填“直线”或“曲线”）。 13．小明和小华利用教室中可以沿水平方向左右移动的黑板探究运动的合成。小明推动黑板以某一速度水平向左匀速直线运动，小华用粉笔在黑板上相对于地面从静止开始竖直向下匀加速滑动。若以粉笔轨迹起点为坐标原点，水平向右为x轴、竖直向下为y轴，则粉笔在黑板上所画出的轨迹可能是（　　 ） A．B．C． D． 14．2026年4月18日，千架无人机在贵阳奥体中心进行绚丽夺目的灯光表演。取水平向右为轴正方向、竖直向上为轴正方向建立平面直角坐标系。若某参演无人机在一段时间内、方向的图像分别如图所示，则该段时间内无人机的运动轨迹可能为（　　） A．B．C．D． 【题型Ⅴ】两个变速直线运动的合成 15．如图所示，飞机在降落开始时的水平分速度为，竖直分速度为，已知飞机在水平方向做加速度大小等于的匀减速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于的匀减速直线运动，则经飞机水平方向的分速度大小___________，竖直方向的分速度大小___________。 16．一无人机在内的飞行过程中，其水平、竖直方向分速度、与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示。则内，无人机做________（填“直”或“曲”）线运动；内，无人机做________（填“直”或“曲”）线运动；内，无人机的竖直位移大小为________。 17．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动把橡皮拉至图中实线所示位置，然后水平向右匀加速移动铅笔直至铅笔到细绳与橡皮连接处，则整个过程中橡皮运动的轨迹为（     ） A． B． C． D． 18．从悬停在离地面处的直升机上先后由静止释放两个小球A和B，当A球自由落体到达地面后再释放B球，当B球下落时突遇上下宽度为的横风，如图所示。除横风区受到空气的水平作用力外，其他位置的空气作用力可不计，则（     ） A．A球在空中运动的时间比B球在空中运动的时间短 B．B球下落过程中，离开横风区时其速度最大 C．A球落地的速率比B球落地的速率小 D．B球离开横风区后，做匀变速直线运动 { 综合素质提升练 } 19．小船以最短时间渡河，当运动到河中某位置P时，保持船头方向不变，加大动力使其获得沿船头方向的恒定加速度，已知水流速度大小不变，方向水平向右，小船渡河轨迹可能是（     ） A． B． C． D． 20．如图所示为我国无人机“翼龙”飞行时的照片。无人机巡航时水平分速度为40 m/s，竖直分速度为0。无人机接收到动作指令后立即在竖直方向上做匀加速直线运动，在水平方向上仍以40 m/s的速度做匀速直线运动。以无人机接收到动作指令为计时起点，当无人机运动的水平位移为160 m时，其竖直位移也为160 m，关于这一过程，下列说法正确的是（     ） A．无人机的运动轨迹为直线 B．无人机运动的时间为8 s C．无人机的加速度大小为20 m/s2 D．此时无人机的速度大小为80 m/s 21．如图，一小船以的速度匀速前行，站在船上的人竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为0.45m。当小球再次落入手中时，小船前进的距离为（假定抛接小球时人手的高度不变，不计空气阻力，取）（     ） A．0.3m B．0.6m C．0.9m D．1.2m 22．亚丁湾海域，中国海军护航编队劈波前行，铁甲护航，彰显大国崛起。某时刻起，商船观察到护航舰艇在他的正北方向2海里处，此时护航编队以20节速度保持北偏东方向匀速护航，商船保持正东航向以某一速度匀速行驶，商船观察到护航舰艇始终在其正北方向不变。行驶一段时间后，商船接到气象通报，需要快速调整速度大小，方向不变，调整后商船观察护航舰艇始终在他的北偏西方向并保持不变，此时商船速度大小。护航舰艇速度大小和方向一直不变，忽略商船加速的时间。求两次商船速度是（　　） A．16节，25节 B．16节，20节 C．12节，25节 D．12节，20节 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 2 3 4 6 7 9 10 11 13 14 答案 B D C A A B A B C C 题号 17 18 19 20 21 22 答案 A C A C B A 1． 8 6 【详解】[1][2] 将投出篮球沿水平与竖直方向进行分解，则竖直方向 v竖=v0sinθ=8m/s 水平方向 v水=v0cosθ=6m/s 2．B 【详解】A．合运动与分运动同时发生、同时结束，具有等时性，故A错误； B．位移是矢量，运动的合成遵循矢量运算法则，合运动的位移等于分运动位移的矢量和，故B正确； C．合运动为曲线运动时，分运动可以均为直线运动，例如平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，两个分运动都是直线运动，故C错误； D．两个直线运动的合运动性质由合速度与合加速度的方向关系决定，若二者方向不共线，合运动为曲线运动，比如平抛的两个分运动都是直线，合运动为曲线，故D错误。 故选 B。 3．D 【详解】设某时刻速度与水平方向夹角为θ，可知竖直方向的分速度 水平方向的分速度 则沿ab段曲线飞行时，θ变大，则竖直方向的分速度逐渐变大，水平方向的分速度逐渐减小。 故选D。 4．C 【详解】炮弹从炮口射出时的速度大小是600m/s，这个速度在竖直方向的分速度是 故选C。 5．(1) 1 4 (2) 0.2 【详解】（1）[1]图中红蜡块竖直方向做匀速运动，水平向右做匀加速运动，则合外力方向水平向右，因该方向指向轨迹的凹向，可知运动轨迹是1； [2]红蜡块运动到顶部所用时间为 （2）[1]红蜡块从管底运动到顶部时的水平位移 红蜡块的位移大小为 [2]运动到顶部时的水平分速度大小为 6．A 【详解】将玻璃管快速倒置后不动，蜡块沿玻璃管先加速后匀速上升；若在玻璃管倒置后立即将玻璃管紧贴着黑板水平向右匀速移动，一开始蜡块水平向右匀速运动，同时竖直向上加速运动，则蜡块做曲线运动，且轨迹向上偏；当蜡块竖直向上做匀速运动时，蜡块的合运动为匀速直线运动，轨迹变为直线。 故选A。 7．A 【详解】ABC．小圆柱体R在y轴方向做匀速运动，由得，运动时间 x轴方向玻璃管做初速度为0的匀加速直线运动，由得，加速度 此时x轴方向速度 R在坐标为处的速度为，代入数据解得，故BC错误，A正确； D、设R的速度与x轴正方向的夹角为，则 由于（恒定），，因此随时间增加而减小，即夹角逐渐变小，所以R的运动轨迹为曲线，故D错误。 故选A。 8． 10 不变 【详解】[1]根据平行四边形定则，得 [2]若风速增大，竖直方向的运动不受到影响，则气球在某一段时间内上升的高度与风速增大前相比将保持不变。 9．B 【详解】雨滴相对于人有两个分速度，水平分速度：人以向西行走，因此雨滴相对人的水平分速度向东，大小 竖直分速度：大小等于雨滴对地竖直下落的速度 要让淋雨最少，雨滴相对人的合速度方向沿伞柄（垂直伞面），因此满足三角函数关系 代入解得 故选B。 【点睛】 10．A 【详解】A．运动员站在一个顺时针旋转较快的平台边缘，随平台做圆周运动，篮球自带沿圆周切线的线速度，要让合速度指向篮筐，投篮的相对速度必须斜向右上方，如图所示，故A正确； B．如图所示，可知合速度不指向篮筐，故B错误； C．如图所示，可知合速度不指向篮筐，故C错误； D．如图所示，可知合速度不指向篮筐，故D错误。 故选A。 11．B 【详解】机械手相对地面的运动为机械手的匀速圆周运动和水平向右的匀速直线运动的叠加，当机械手运动到点时，两个分运动的方向相同，速度的矢量和最大。 故选B。 12． 5 1.5 曲线 【详解】[1]由x轴方向的速度—时间图像可知，在x轴方向的初速度大小为3m/s；由y轴方向的位移—时间图像可知，在y轴方向的初速度大小为 则质点的初速度大小为 [2]由x轴方向的速度—时间图像可知，在x轴方向的加速度为 由y轴方向的位移—时间图像可知，在y轴方向的加速度为零，物体加速度为 [3]物体初速度与加速度方向不共线，做曲线运动。 13．C 【详解】由题意可知粉笔相对于黑板上水平向右匀速直线运动，同时竖直向下做初速度为0的匀加速直线运动；则有， 联立可得 可知图像为向下开口的抛物线。 故选C。 14．C 【详解】无人机方向做匀加速直线运动、方向做匀速直线运动，合加速度大小恒定，方向沿轴正方向 合初速度大小 与轴正方向夹角的正切值为 即合初速度与合加速度方向不共线，其做匀变速曲线运动，且加速度方向沿轴正方向指向曲线凹侧 故选C。 15． 20 2 【详解】[1][2]根据速度—时间公式有， 16． 直 曲 1.75 【详解】[1]无人机初速度为0，内，无人机在水平和竖直方向的加速度都不变，则无人机做直线运动； [2] 内，无人机在竖直方向有加速度，与2s末的速度不共线，则无人机做曲线运动； [3]根据数学方法可知5s末竖直方向的速度为-0.5m/s 根据图像与坐标轴围成的面积可知，内，无人机的竖直位移大小为 17．A 【详解】初始时橡皮水平方向和竖直方向均为匀速直线运动，故合运动为匀速直线运动。 然后橡皮水平方向和竖直方向做加速度大小相同的匀加速直线运动，且合加速度与速度共线，故橡皮做匀加速直线运动。 故选A。 18．C 【详解】A．A球和B球在空中运动的过程中，竖直方向只受重力的作用，所以A球和B球在竖直方向上均做自由落体运动，由于下落高度相同，则A球在空中运动的时间与B球在空中运动的时间相等，故A错误； B．B球离开横风区时，B球距离地面还有一定的高度，B球离开横风区后，B球受到合外力即为重力，随着B球的下落，速度继续增加，所以B球下落过程中，离开横风区时其速度不是最大，故B错误； C．B球进入横风区后受重力和水平向右的风力，根据牛顿第二定律可知加速度斜向右下方，且水平方向的速度增大，则B球落地时速度较大，故C正确； D．B球离开横风区后具有水平方向的速度，导致速度方向始终斜向下，而加速度方向竖直向下，B球做匀变速曲线运动，故D错误。 故选C。 19．A 【详解】小船以最短时间渡河时，船头方向应始终垂直河岸，设水流速度为，船相对静水的初速度为，则开始时小船对地速度沿水平方向分量为，沿垂直河岸方向分量为，轨迹为一条斜直线。 运动到河中某位置后，船头方向不变，故加速度方向仍垂直河岸；水流速度大小不变，方向水平向右，所以水平方向速度仍恒为，垂直河岸方向速度逐渐增大。设从点开始计时，则有， 消去得 可知点之后轨迹为开口向上的曲线，且斜率逐渐增大，曲线应在原斜直线方向上逐渐向船头方向弯曲。A图符合；B图曲线斜率逐渐减小，不符合；C、D图均出现斜率先增大后减小或弯曲方向不合理，不符合。 故选A。 20．C 【详解】A．无人机在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速运动，可知合运动为曲线运动，即无人机的运动轨迹为曲线，A错误；     B．由水平方向的运动可知，无人机运动的时间为，B错误； C．无人机的加速度大小为，C正确；     D．此时无人机的竖直速度 则无人机的速度大小为，D错误。 故选C。 21．B 【详解】根据运动的独立性，小球在竖直上抛运动的过程中，小船以的速度匀速前行，竖直方向由运动学公式得 可得小球下落时间为 根据对称性可知，从小球上抛到再次落入手中的时间为，则小船前进的距离为 故选B。 22．A 【详解】将护航舰艇的速度分解为正北和正东两个方向，有 商船以速度匀速行驶时，舰艇始终在商船的正北方向，说明二者东向速度相等，因此 商船调整速度以行驶时，舰艇始终在其北偏西方向；以商船为参考系，舰艇相对商船具有向西方向的速度分量，大小满足 同时，舰艇相对商船具有向北方向的速度分量，大小满足 由几何关系可知 代入数据得 解得 故选A。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $