5.2 运动的合成与分解 同步训练 -2026-2027学年高一下学期物理人教版必修第二册

5.2运动的合成与分解同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 基础训练 一、单选题 1．一端封闭的玻璃管中装满清水，管中有一个红色蜡块，蜡块恰好能竖直向上做匀速直线运动，同时使玻璃管水平向右做匀减速直线运动，则在地面上的观察者看到的移动轨迹是（　　） A． B． C． D． 2．下列说法中正确的是（   ） A．加速度大的物体速度变化大 B．静摩擦力一定对物体运动起阻碍作用 C．两个直线运动的合运动一定是直线运动 D．平抛运动是匀变速曲线运动 3．红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹可能是图中的（　　） A．直线P B．曲线Q C．曲线R D．无法确定 4．如图所示，在一张白纸上放置一根直尺，沿直尺的缘放置一块直角三角板。将三角板沿刻度尺水平向右匀速运动，同时将一支铅笔从三角板直角边的最下端向上运动，而且向上的速度越来越小，则铅笔在纸上留下的轨迹可能是（　　） A． B． C． D． 5．深圳大疆公司是全球知名的无人机生产商，其生产的无人机在各行业中得到广泛应用。某同学应用大疆无人机搭载的加速度传感器进行飞行测试。图a为在测试软件中设定的x、y、z轴的正方向，其中z轴沿竖直方向，无人机开始时沿y轴正方向匀速飞行，0时刻起该同学进行变速操作，软件生成了图b的三个维度的a-t（加速度-时间）图像，可以推断2s~4s的时间内无人机（　　） A．沿向x方向一直加速 B．沿y方向的飞行速度在增大 C．加速下降 D．处于超重状态 6．某同学设计了多个小船渡河的方案，用箭头表示小船及船头的方向，虚线表示船实际的运动方向，河水的流速恒定，则下列小船渡河方案可行的是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 7．一小船在静水中的速度为4 m/s，它在一条河宽200 m、水流速度为3 m/s的河流中渡河，则该小船(   ) A．可以到达正对岸 B．渡河的时间不可能少于50 s C．以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为120 m D．以最短位移渡河时，位移大小为250 m 能力提升 8．质量为2 kg的质点在xOy平面上运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法中正确的是（         ） A．质点的初速度大小为5 m/s B．质点做匀变速曲线运动 C．2s末质点速度大小为10 m/s D．质点所受的合外力为4 N 9．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用钉子靠着线的左侧，沿与水平方向成30°角的斜面向右以速度v匀速运动，运动中始终保持悬线竖直，下列说法正确的是(　　) A．橡皮的速度大小为 B．橡皮的速度大小为 C．橡皮的速度与水平方向成30°角 D．橡皮的速度与水平方向成60°角 三、解答题 10．如图所示，在军事演习中，飞机常常一边匀加速收拢绳索提升士兵，一边沿着水平方向匀速飞行，请思考： (1)士兵在水平方向和竖直方向分别做什么运动？ (2)如何判断士兵做的是直线运动还是曲线运动？做的是匀变速运动还是非匀变速运动？ 11．如图所示，在一端封闭，长约1m的玻璃管内装满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体R，试管静止时小蜡块恰好能在试管中以速度v匀速上升．蜡块在图中位置(坐标原点)，让玻璃管沿水平方向从静止开始以加速度a向右做匀加速直线运动，此时，蜡块R便在管内以速度匀速上升，建立如图所示的坐标系，试写出蜡块的轨迹方程(即y与x的关系式)． 挑战训练 12．如图所示，质量为3m、倾角为的光滑斜面位于光滑水平面上，其顶端P固定一光滑的小滑轮。轻绳一端固定在竖直墙壁上O点，绕过小滑轮与斜面上质量为m的小滑块相连，OP间绳子水平且长为L。开始时斜面与滑块均静止。设斜面运动时，滑块始终不脱离斜面，重力加速度为g。 (1)若斜面锁定，求OP绳中的拉力大小F。 (2)若斜面不锁定，斜面与滑块的速度分别为和时，求滑块下降的高度h。 (3)若，斜面不固定，当斜面沿水平面向左运动L时，求斜面的速度大小v。 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 《5.2运动的合成与分解同步训练》参考答案 1．D 【详解】蜡块参与了竖直方向上的匀速直线运动和水平方向上的匀减速直线运动，蜡块的初速度方向斜向右上方，合力的方向，水平向左，而合力的方向指向轨迹凹的一侧。 故选D。 2．D 【详解】A、加速度的定义式为a=，加速度描述的是物体速度变化的快慢，物体速度变化Δv大，不一定加速度大，加速度是速度的变化Δv与所用时间Δt的比值，故A错误． B、静摩擦力与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反，静摩擦力可以和运动方向相同，也可以和运动方向相反，可以充当动力也可以充当阻力，故B错误． C、物体做直线运动的条件就是合力与物体运动方向在一条直线上；两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动，一个匀速直线运动和另一个不在同一方向做变速直线运动的合运动就不是直线运动，故C错误． D、平抛运动是物体仅在重力作用下的抛体运动，是匀变速曲线运动，故D正确． 故选D 3．B 【详解】由题意可知红蜡块在竖直方向做匀速直线运动，若使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，合运动为匀变速曲线运动，其速度方向与水平方向的夹角的正切值为 由上式可知θ随t的增大而减小，而蜡块速度方向沿轨迹切线方向，所以红蜡块实际运动的轨迹可能是图中的曲线Q。 故选B。 4．B 【详解】笔尖参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的加速直线运动，加速度方向向下，合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，笔尖做曲线运动，加速度的方向大致指向轨迹凹的一向，故B正确，ACD错误 故选B。 5．D 【详解】A．由图可知，0~2s无人机有沿x轴负方向的速度，2s~4s的时间内沿x轴的加速度为正，则沿向x方向速度会减小，故A错误； B．无人机开始时沿y轴正方向匀速飞行，2s~4s的时间内沿y轴的加速度为负，速度减小，故B错误； CD．2s~4s的时间内沿z轴的加速度向上为正，无人机加速上升，处于超重状态，故C错误，D正确； 故选D。 6．C 【详解】AB．小船渡河时，同时参与两个分运动，实际运动方向为水流运动和小船运动的合运动方向，由于两个分运动不在同一直线上，由互成角度的两个分运动的合成定则可知，小船船头的方向与船实际的运动方向不可能在一条直线上，因此AB错误； CD．小船的船头垂直河岸，水流向右运动，由运动的合成定则可知，小船的实际运动方向应沿下游方向，不可能沿上游方向，即与C图相符合，C正确，D错误。 故选C。 7．AB 【详解】A.因为船速大于水速，所以沿河岸方向合速度可以为零，能够到达正对岸，A正确． B.船头正对河岸行驶，渡河时间最短，最短时间：，所以渡河的时间不可能少于50 s，B正确． C.最短时间渡河，沿河岸方向位移：，C错误． D.因为船速大于水速，所以渡河最短位移就是河宽d=200m，D错误． 8．ABD 【详解】A．根据图像可得：，y方向是匀速直线运动，所以初速度，A正确 B．因为物体的合加速度就是x方向加速度不变，而y方向匀速，所以质点做的是匀变速曲线运动，B正确 C．2s末，，速度，C错误 D．根据图像得：，根据牛顿第二定律：，D正确 9．BD 【详解】橡皮参与了平行于斜面方向的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动，两个分速度大小相等，都为v，根据平行四边形定则知：，合速度的方向与水平方向的夹角为，故BＤ正确，AC错误． 点睛：橡皮参与了平行于斜面方向的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动，根据平行四边形定则确定合速度的大小和方向． 10．(1)士兵在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动 (2)士兵受的合力沿竖直方向，与其合速度不在一条直线上，所以做曲线运动。因士兵加速度恒定，故其运动为匀变速运动。 【详解】（1）略； （2）略。 11． 【详解】蜡块在竖直方向上做匀速直线运动，故； 在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，即，联立解得． 12．(1) (2) (3) 【详解】（1）斜面锁定，小滑块静止，绳中的拉力大小等于小滑块受到轻绳的拉力大小，分析滑块受力，如图所示 得 （2）斜面不锁定，小滑块下滑过程中，系统机械能守恒，根据，有 得 （3）小滑块相对斜面的沿斜面向下的速度大小等于绳子缩短的速度大小，即等于斜面速度大小，有，把分解为水平分速度和竖直分速度，大小分别为和，有，方向水平向右，，方向竖直向下 设水平方向，小滑块相对地面的速度为，以水平向左为正，根据相对运动速度关系，有 得 设竖直方向，小滑块相对地面的速度为，有 设小滑块相对地面的速度为，有 根据，有 综上，得 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 $