人教版 (2019)2 运动的合成与分解巩固练习

这是一份人教版 (2019)2 运动的合成与分解巩固练习，共16页。试卷主要包含了2运动的合成与分解 课时作业2，5m/s等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年人教版（2019）必修第二册5.2运动的合成与分解 课时作业2（含解析）  1．如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m0，货物的质量为m，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为v时，连接货车的绳与水平方向夹角θ，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）A．货车的速度等于vcosθB．货车运动的速度等于C．缆绳中的拉力FT等于（m0＋m）gD．货物匀速上升2．如图所示，做匀速直线运动的汽车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和汽车的速度的大小分别为vB、vA，则（　　）A．vA=vB B．vAvBC．绳子对B的拉力大于B的重力 D．绳子对B的拉力等于B的重力3．小船在静水中的速度为5m/s，它在一条流速为4m/s、河宽为120m的河流中渡河，则（　　）A．小船保持船头与河岸垂直方向行驶，只需24s就可以到达对岸B．小船若在24s的时间内渡河，则一定是到达正对岸C．小船若以最短距离渡河，所用的时间为30sD．若小船保持船头与河岸垂直方向行驶，渡河中若水流突然增大，则小船到达河岸时间变长4．如图所示，小船在静水中的速度，水流的速度，、均保持不变，和的合速度为v。O、P、Q、M、N分别为河岸上的五个点，小船从O点出发后将到达河岸上的（　　）A．P点 B．Q点 C．M点 D．N点5．如图所示，一条不可伸长的细绳跨过一个小定滑轮，将A、B两物体连在一起，B以速度v0向左匀速运动，当细线与水平方向成θ角时(0<θ<90°)物体的速度和绳的拉力与A物体重力之间的关系为（　　）A．A物体的速度为，绳的拉力大于A物体重力B．A物体的速度为，绳的拉力等于A物体重力C．A物体的速度为，绳的拉力大于A物体重力D．A物体的速度为，绳的拉力等于A物体重力6．若一个物体的运动是由两个独立的分运动合成的，则（　　）A．若其中一个分运动是变速运动，另一个分运动是匀速直线运动，则物体的合运动一定是变速运动B．若两个分运动都是匀速直线运动，则物体的合运动有可能是匀变速直线运动C．若其中一个分运动是匀变速直线运动，另一个分运动是匀速直线运动，则物体的运动一定是曲线运动D．若其中一个分运动是匀加速直线运动，另一个分运动是匀减速直线运动，则合运动一定是曲线运动7．如图所示，人在岸上通过定滑轮牵引小船。设水对小船的阻力不变，绳与滑轮之间的摩擦不计。在小船匀速靠岸的过程中（　　）A．船受到的浮力变大B．船受到的合力不断增大C．绳的拉力F不变D．人拉绳的速度变小8．如图所示，用一小车通过轻绳提升一货物，某一时刻，两段绳恰好垂直，且拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为θ，此时小车的速度为υ0，则此时货物的速度为（　　）A．υ0 B．υ0sinθ C．υ0cosθ D．9．如图所示，A物体套在光滑的竖直杆上，B物体放置在粗糙水平桌面上，用一细绳连接。初始时细绳经过定滑轮呈水平，A、B物体质量均为m。A物体从P点由静止释放，下落到Q点时，速度为v，此时连接A物体的细绳与水平方向夹角为θ，此过程中，下列说法正确的是（　　）A．A物体做匀加速直线运动B．A物体到Q点时，B物体的速度为vsinC．B物体做匀加速直线运动D．细绳对B的拉力等于水平桌面对B的摩擦力10．如图所示，mA>mB，设地面对A的支持力为FN，绳子对A的拉力为F1，地面对A的摩擦力为F2，若水平方向用力F拉A，使B匀速上升，则在此过程中（ ）A．FN增大，F2增大，F1不变B．FN减小，F2减小，F1不变C．FN减小，F2减小，F1增大D．FN增大，F2减小，F1增大11．如图所示是一种健身器材的简化图，一根不可伸长的足够长轻绳跨过两个定滑轮连接两个质量均为的重物．两侧滑轮等高，以速度v竖直向下匀速拉动绳的中点，当滑轮中间两段绳的夹角为时，下列说法正确的是A．重物的速度大小为B．重物的速度大小为C．重物正在匀速上升D．重物正在减速上升12．如图所示，一小船位于宽的河的正中央点处，从这里向下游处有一危险区，当时水流速度为，为了使小船避开危险区直线到达对岸，那么小船航行的最小速度（静水中）为（　　）A． B． C． D．13．物体在直角坐标系xOy所在的平面内由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0~3s做直线运动B．物体在3~4s做直线运动C．物体在3~4s做曲线运动D．物体在0~3s做变加速运动 14．水滴自高处由静止开始下落，至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风，则（　　）A．风速越大，水滴下落的时间越长 B．风速越大，水滴落地时的瞬时速度越大C．水滴着地时的瞬时速度与风速无关 D．水滴下落的时间与风速无关15．关于两个运动的合成，下列说法中正确的是（　　）A．两个直线运动的合运动一定是直线运动B．两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动C．两个匀加速直线运动的合运动一定是直线运动D．两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动  16．轻质细杆下端通过铰链连接在光滑水平面上，上端固定一质量为m的小球，小球可随轻杆在纸面内自由转动。现将小球靠在置于水平面上的木块左侧，并在木块右侧施加水平作用力F，如图所示，小球与木块均保持静止且轻杆与水平面的夹角为θ＝60°，重力加速度为g。(1)求水平作用力F的大小；(2)撤去水平作用力F，当θ＝45°时木块速度为v，求此时小球的速度大小。17．一条宽度为L的河，水流速度恒定，(1)若船在静水中的速度为，那么，保持发动机输出功率不变，怎样渡河时间最短？最短时间？(2)若船在静水中速度，怎样渡河位移最小？最小位移？(3)如图，某同学偶然发现在水流速度恒定的河流中，某渡河游艇的航迹好像是一条抛物线，又发现游艇船头指向对岸，该同学猜测该游艇可能在垂直河岸方向做匀加速运动，请你分析论证该同学的猜想。18．欲划船渡过宽100m的河，船在静水中的划行速度v1=5m/s，水流速度v2=3m/s。(1)若小船在最短时间过河，船头应怎样放置，且渡河的最短时间是多少？(2)若小船渡河位移最短，船头应怎样放置？且渡河的时间是多少？
参考答案1．B【详解】如图货车此时速度为货车向左做匀速直线运动，故货箱速度表达式为随着货车向左运动，在减小，则货箱的速度在增大，货箱具有向上的加速度，故缆绳中的拉力故选B。
 2．C【分析】本题考察运动的分解。【详解】AB．根据运动分解原理，沿绳方向的速度分量相等，记A端绳与水平方向夹角为vAvB故AB错误；CD．A向左运动，减小，vB增加，加速度向上，绳子对B的拉力大于B的重力，故C正确，D错误。故选C。3．A【详解】AB．当静水中的速度与河岸垂直时，渡河时间最短，为当合速度与河岸垂直，渡河位移最短，故A正确，B错误；C．小船若以最短距离渡河，所用的时间为故C错误；D．若保持船头与河岸垂直方向行驶，过河时间与水速无关，则渡河时间不变，故D错误。故选A。4．B【详解】因为、不变，则合运动为匀速直线运动，因合速度v的方向沿OQ方向，可知小船沿OQ方向运动到达河岸上的Q点。故选B。5．A【详解】将汽车的速度v0沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解，如图所示
则有重物上升的速度vA=v0cosθ由于θ变小，因以速度v0向左匀速运动，则vA变大，物体A加速上升，处于超重状态，所以绳的拉力大于A物体的重力，故A正确，BCD错误。故选A。6．A【详解】A．两个分运动里面一个运动产生加速度，那合运动肯定变速运动，故A正确；B．若两个分运动都是匀速直线运动，合运动一定是匀速直线运动，故B错误；C．当物体所受合力（加速度）的方向与它的速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动，而CD两种情况下合速度方向和合加速度方向可能共线也可能不共线，所以可能做曲线运动也可能做直线运动，故CD错误。故选A。7．D【详解】ABC．船受重力、浮力、拉力和阻力做匀速运动，设绳子与水平方向的夹角为，如图所示
则为因为船在匀速靠岸的过程中，增大，阻力不变，则拉力增大，船的浮力减小；小船匀速靠岸，合力始终为零，故ABC错误；D．将小船的运动沿绳子收缩方向和垂直绳子方向进行正交分解，如图
拉绳子的速度v等于船沿绳子收缩方向的分速度，由几何关系，得到在小船靠岸的过程中，由于保持不变，也不断变大，故拉绳的速度不断变小，即做减速运动，故D正确。故D正确。【点睛】解决本题的关键能够正确地对船进行受力分析，抓住水平方向和竖直方向合力为零，根据平衡分析。关键是找出小船的两个分运动，然后将合速度分解，求出合速度与拉绳子速度的表达式，再进行讨论。8．A【详解】车的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有v0cosθ=v绳而货物的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，则有v货cosα=v绳由于两绳子相互垂直，所以α=θ，则由以上两式可得，货物的速度就等于小车的速度；故选A。9．B【详解】A．滑块A下滑时，竖直方向受重力和细绳拉力的竖直分量，因细绳拉力的竖直分量是变化的，则滑块A所受的合力不是恒力，则A的加速度不是恒量，即A不是匀加速下滑，故A错误；
B．若滑块A的速度为v，则由速度的分解可知，滑块B的速度为vsinθ，故B正确；
C．因B所受绳的拉力是变化的，则滑块B不可能做匀加速直线运动，选项C错误；D．由于B不是匀速运动，则细绳对B的拉力不等于水平桌面对B的摩擦力，选项D错误。故选B。10．A【解析】试题分析：由题，B保持匀速上升，由平衡条件得知，绳子的拉力大小T不变．根据定滑轮的特点可知，A受到轻绳的拉力F1大小也不变． 对A分析受力情况如图，则竖直方向力平衡得：FN+F1cosθ=GA，得 FN=GA-Tcosθ；A沿地板向右运动时，θ增大，cosθ减小，F1不变，则FN逐渐增大，而F2=μN，μ不变，则F2也逐渐增大．故A正确，BCD错误．故选A．考点：物体的平衡.11．B【详解】AB．根据运动的合成与分解规律可知,一根不可伸长的轻绳的两端点速度在沿绳方向上的分量相等(正交分解),那么重物的速度大小选项A错误，B正确;CD．设滑轮中间两段绳夹角为,则重物的速度满足减小, 增大,则重物正在加速上升，选项CD错误；故选B．12．A【详解】由题意可知，当船的速度越小，将被水流冲到下游的水平距离越长，速度取得最小值时，小船在B点上，则有即船速垂直于合速度，则有解得v船=4.5m/s所以BCD错误，A正确。故选A。13．B【详解】AD．由图示图像可知，在0~3s内物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向作初速度为零的匀加速直线运动，物体的合运动是曲线运动，物体的加速度恒定不变，物体做匀加速曲线运动，故AD错误；BC．由图示图像可知，在3~4s内物体在x轴上做匀减速直线运动，在y轴上做匀减速直线运动，速度与x轴夹角加速度与x轴夹角合加速度的方向与合速度方向在同一直线上，物体做直线运动，故B正确，C错误。故选B。【点睛】本题考查了判断物体的运动性质，分析清楚物体沿x轴与y轴的运动性质，应用运动的合成与分解知识，知道物体做曲线运动的条件即可正确解题。14．BD【详解】AD．将水滴的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向随风一起飘动，竖直方向同时向下落；由于水平方向的分运动对竖直分运动无影响，故落地时间与水平分速度无关，A错误D正确；BC．两分运动的速度合成可得到合速度，故风速越大，落地时合速度越大， C错误B正确。故选BD。15．BD【详解】A．两个直线运动的合运动不一定是直线运动，如平抛运动，故A错误；B．两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动，因为合加速度为零，具有合速度，做匀速直线运动，故B正确；C．两个匀加速直线运动的合初速度方向与合加速度方向如果不在同一条直线上，合运动为曲线运动，故C错误；D．两个初速度为零的匀加速直线运动，因为合初速度为零，合加速度不为零，则合运动是初速度为零的匀加速直线运动，故D正确。故选BD。16．(1)；(2)v【详解】(1)对小球分析，受重力、杆的支持力和木块对小球的弹力FN由平衡条件得FN=mgcotθ对木块分析，受重力、地面支持力、水平推力和小球对木块的弹力FN′由平衡条件得F=-FN′由牛顿第三定律FN=-FN′解得(2)撤去水平作用力F后小球做圆周运动，设θ=45°时小球速度为v球，将其沿水平方向和竖直方向分解，则球沿水平方向速度v水平=v球sin45°小球与木块分离前沿水平方向速度相等，即v水平=v解得v球=v17．（1）船头垂直河岸时间最短，；（2）船头与河岸的角度满足时有最小位移，L；（3）见解析。【详解】（1）如图所示设船头斜向上游与河岸成任意角θ，这时船速在垂直与河岸方向的速度分量为渡河所用时间为由此可知L、v船一定时，t随sinθ增大而减小；当θ=90°时，sinθ=1（最大），所以船头与河岸垂直时，渡河时间最小为（2））如图所示，渡河的最小位移即河的宽度为使船能直达对岸，船头应指向河的上游，并与河岸成一定角度θ，根据三角函数关系有因为0≤cosθ≤1，所以只有在v船＞v水时，船才有可能垂直河岸渡河，此时渡河最短位移为L； （3）由题可知水流速度不变，而游艇的运动轨迹是曲线，故游艇的速度发生变化，根据运动轨迹可知，游艇的加速度沿y轴正方向，与游艇的初速度方向相同，故游艇沿y轴方向做匀加速直线运动。18．(1)船头垂直河岸，20s；(2)船头偏向上游，25s【详解】(1)当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，则知(2)小船以最短距离过河时，则静水中的速度斜着向上游，合速度垂直河岸，设与河岸的夹角为θ，则由矢量合成的平行四边形法则解三角形得这时船头与河水速度夹角为那么船垂直河岸行驶的速度为所以渡河时间