5.2 运动的合成与分解 同步作业拔高版-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（同步作业拔高版） 一、单选题 1．物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图如图所示。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法中正确的是（　　） A．C点的速率小于B点的速率 B．A点的加速度比C点的加速度大 C．C点的速率大于B点的速率 D．从A点到C点，加速度与速度的夹角先增大后减小，速率是先减小后增大 2．如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮。在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以水平速度向右匀速运动，在红蜡块由管口上升到顶端的过程中，下列说法正确的是（　　） A．水平速度增大时，相对地面通过的路程减小 B．水平速度增大时，相对地面通过的路程增大 C．水平速度增大时，所需时间减小 D．水平速度增大时，所需时间增大 3．如图所示，一玻璃管中注满清水，水中放一软木塞（软木塞的直径略小于玻璃管的直径，轻重大小适宜，使它在水中能匀速上浮）。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧（图甲）。现将玻璃管倒置（图乙），在软木塞上升的同时，将玻璃管水平向右加速移动，观察软木塞的运动，将会看到它斜向右上方运动，经过一段时间，玻璃管移至图丁所示位置，软木塞恰好运动到玻璃管的顶端，在下图的四个图像中，能正确反映软木塞运动轨迹的是（　　） A． B． C． D． 4．在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为s，如图所示。关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（　　） A．相对地面的运动轨迹为直线 B．相对地面做变加速曲线运动 C．t时刻猴子对地速度的大小为v0+at D．t时间内猴子对地的位移大小为 5．如图，阿玮要渡过湍急的河水游到河对岸去，已知水流的速度是2m/s，阿玮游泳的速度是1m/s，岸宽30m，阿玮想尽量不被水冲得太远，则到达对岸时，偏离正对岸的最小距离为（　　） A．30m B． C． D．60m 6．如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰匀速上升，以下说法正确的是（　　） A．物体B正向右做匀减速运动 B．物体B正向右做加速运动 C．地面对B的摩擦力减小 D．右侧绳与水平方向成30°角时，vA∶vB= ∶2 7．如图所示，长为L的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动，另一端靠在以水平速度v匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上，当直杆与竖直方向夹角为θ时，直杆端点A的线速度为（ ） A． B．vsin θ C． D．vcos θ 8．船在平静的湖水中匀速航行，船上有同学竖直向上抛出一个小球，对于小球的运动轨迹，下列说法正确的是（） A．船上的同学观察到的是抛物线 B．船上的同学观察到的是斜线 C．岸上的同学观察到的是竖直线 D．岸上的同学观察到的是抛物线 9．如图所示，一艘走私船在岸边A点，以速度v0匀速地沿垂直于岸的方向逃跑，距离A点为处的B点的快艇同时启动追击，快艇的速率u大小恒定，方向总是指向走私船，恰好在距岸边的距离为a处逮住走私船，那么以下关于快艇速率的结论正确的是（　　） A．快艇在垂直岸边的方向上的平均速度uy＝v0 B．快艇在沿岸的方向上的平均速度ux＝v0 C．快艇平均速度的大小 D．快艇的平均速率等于 10．如图所示，某河宽d=100m，水流速度v1=4 m/s，河中央处有一漂流物A（可视为质点）顺流而下， 观察点B发现漂流物时，其距观察点的平行河岸距离L= 100 m，值班员当即驾驶快艇去拦截漂流物，刚好在观察点正前方的C处拦截到漂流物，BC连线垂直河岸．此过程中快艇相对于水的速度恒定． 则下列说法中正确的是 A．快艇船头垂直河岸行驶，只要速度合适就可以完成任务 B．此过程中船行驶的速度可以小于4m/s C．此过程中船行驶的速度大小一定是2m/s D．若水流速度加倍后仅将船的行驶速度大小加倍不可完成任务 11．如图甲所示，有两互相垂直动摩擦因数为的水平传送带，物块以的速度从一传送带垂直滑向另一速度大小为的传送带上，并最终与传送带共速，情景简化成乙图所示。则物块从滑上的传送带到共速的过程中，以地面为参考系，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．物块速度一直减小 B．物块运动过程中最小速度是 C．物块做匀变速曲线运动 D．物块加速度大小为 12．质量为的小物体在平面内运动，时刻该物体位于坐标原点，其x，y方向上的速度一时间图象如图所示，下列说法正确的是（　　） A．物体做直线运动 B．物体所受合力大小为 C．物体在内的位移方向与x轴正方向的夹角为 D．物体在末的速度大小为 二、解答题 13．玻璃板生产线上，宽9m的成型玻璃板以的速度连续不断地向前行进，在切割时，金刚钻（割刀）的走刀速度为8m/s，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，金刚钻（割刀）的轨道应如何控制？切割一次的时间为多长？ 14．质量m=2 kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图（a）、（b）所示，求： （1）物体所受的合力； （2）t=8 s内物体的位移大小。 15．如图所示，均匀直杆长为L，上连着两个小球A、B，不计一切摩擦。当杆滑到如图位置时，B球水平速度为，加速度大小为，杆与竖直夹角为，求此时A球速度和加速度大小。    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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B C D C D C D A C 题号 11 12 答案 C C 1．C 【详解】ACD．物体从A点到C点做匀变速曲线运动，到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则物体在A点的速度方向与加速度方向的夹角大于90°，在C点的加速度方向与速度方向的夹角小于90°，所以，从A点到C点，加速度与速度的夹角一直减小，速率先减小后增大，C点的速率比B点的速率大，故AD错误，C正确； B．物体做匀变速曲线运动，加速度的大小和方向不变，所以物体经过C点时的加速度与A点的加速度相同，B错误。 故选C。 2．B 【详解】蜡块在水平方向上和竖直方向上都做匀速直线运动，在竖直方向上 管长不变，竖直方向上的分速度不变，根据合运动与分运动具有等时性，知蜡块由管口到顶端的时间不变，水平速度增大，水平方向上的位移增大，根据运动的合成，知蜡块相对于地面的路程增大，故ACD错误，B正确。 故选B。 3．C 【详解】根据题意可知，软木塞在竖直方向上做匀速直线运动，则软木塞在竖直方向上相等时间内移动的距离相等，软木塞在水平方向上做加速运动，则软木塞在水平方向上，相等时间内移动的距离越来越大。 故选C。 4．D 【详解】AB．猴子竖直向上做匀加速直线运动，水平向右做匀速直线运动，其合运动是匀变速曲线运动，AB错误； C．据平行四边形定则可得，t时刻猴子对地的速度大小为 C错误； D．t时间内猴子对地的位移是指合位移，其大小为 D正确。 故选D。 5．C 【详解】如图 阿玮到达对岸时，要偏离正对岸的距离最小，则需要游泳的方向与阿玮的合速度方向垂直，所以 则 可得阿玮到达对岸时，偏离正对岸的最小距离 故选C。 6．D 【详解】AB．将B的运动沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，沿绳子方向上的分速度等于A的速度，如图所示 根据平行四边形定则有 vBcos α=vA 所以 vB= α减小，所以B的速度减小，但不是匀减速运动，AB错误； C．分别对A、B受力分析，在竖直方向上有 T=mAg mg=N＋Tsin αα减小，则支持力增大，根据 f=μN 可知摩擦力增大，C错误； D．根据 vBcos α=vA 右侧绳与水平方向成30°角时，有 vA:vB=∶2 D正确。 故选D。 7．C 【详解】试题分析：如图将A点的速度分解： 根据运动的合成与分解可知，接触点A的实际运动、即合运动为 在A点垂直于杆的方向的运动，该运动由水平向左的分运动和竖直向下的分速度组成，所以，为A点做圆周运动的线速度．故选C． 考点：速度的分解 8．D 【详解】AB.以小船为参考系，由于惯性，小球水平方向和小船相对静止，竖直方向上做竖直上抛运动，故轨迹为一条竖直的直线，故A错误，B也错误； CD.以河岸为参考系，小球参加了两个分运动，竖直方向上的上抛运动，水平方向上的随着船一起的匀速直线运动，实际运动是这两个分运动的合运动，是斜抛运动，故轨迹是抛物线。故C错误，D正确。 故选D。 9．A 【详解】A．从开始到追及的过程中，由于在垂直岸边的方向上，两船和快艇的位移及经历的时间相同，所以快艇在垂直于岸边的方向上的平均速度等于走私船的速度，即 uy＝v0 故A正确； B．由快艇在沿河岸方向上的位移 与垂直于河岸方向上的位移 a＝uyt 可知，快艇在沿岸边的方向上的平均速度为 故B错误； C．快艇发生的位移 再结合l＝ut可得快艇的平均速度大小为 故C错误； D．由于快艇运动中速度方向不停地变化，即快艇做曲线运动，则快艇通过的路程一定大于其位移 ，故平均速率一定大于 ，故D错误。 故选A。 10．C 【详解】ABC．要刚好在C点完成拦截，漂流物到达C点的时间 t ==25s， 船的实际行驶速度方向必须是沿BC方向，因而 v== 2m/s， 由此可知 ，m/s>4m/s 方向与河岸成α角，有 tanα=， 因而快艇的速度大小和方向都是确定的．AB错误，C正确； D．当水速加倍后， t′==12.5s， 船的实际行驶速度方向必须是沿BC方向，因而 v′==4m/s， 由此可知 =+， 得 =4m/s， 方向与河岸成α′角， tanα′=， D错误． 11．C 【详解】ACD．物块的速度可以分解为y轴正方向和x轴正方向，滑动摩擦力f可以分解为x轴正方向和y轴的负方向，运动轨迹为图中曲线，如图所示： 物块在传送带上运动的前阶段，合摩擦力方向与速度方向的夹角为钝角，物块的速度一直减小，当摩擦力方向与速度方向垂直时，物体的速度最小；后阶段，摩擦力方向与速度方向的夹角为锐角，物块的速度增加，物块受传送带的摩擦力大小 解得 加速度不变，所以物块做匀变速曲线运动，故AD错误，C正确； B．以传送带为参考，物块速度大小为 方向和摩擦力方向如图所示 则 最小速度为，故B错误； 故选C。 12．C 【详解】A．根据图象与时间可知，x方向的加速度 y方向的加速度 则有合加速度 根据图象与时间可知，初速度 ， 可知合初速度方向与和加速度方向不共线，故物体做曲线运动，故A错误； B．物体所受合力大小为 故B错误； C．物体在2s内x方向的位移 物体在2s内y方向的位移 物体在2s内的位移方向与x轴正方向的夹角为 则 故C正确； D．物体在2s内x方向的速度 物体在2s内y方向的速度 物体在2s末的速度大小为 故D错误。 故选C。 13．金刚钻（割刀）的轨道速度与玻璃板的行进速度成角，切割一次的时间为 【详解】要切成矩形，则金刚钻（割刀）相对玻璃板的垂直速度v如图所示 设与的夹角为，满足 则，可得 切割时间 14．（1）1N（2）8m 【详解】（1）物体运动的加速度为 所以所受到的合力为： F=ma=2×0.5N=1N （2）t=8 s内： x=3×8m=24m y=×8×4m=16m 物体的位移 15．， 【详解】由速度的合成与分解可知，将两球的速度分解，如图所示 则有 而 那么两小球实际速度之比 故 由图可知，设OB长度，两边同时对时间求导可得 故 即 则 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 $