高中物理2 运动的合成与分解随堂练习题

这是一份高中物理2 运动的合成与分解随堂练习题，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．在一端封闭的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡块A，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧。把玻璃管倒置，蜡块沿玻璃管匀速上升。在蜡块匀速上升的同时，将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀速运动，观察蜡块做（ ）
A．匀速直线运动B．圆周运动
C．匀变速曲线运动D．匀加速直线运动
2．如图所示，用跨过定滑轮的绳把小船拉靠岸，已知船的速度v船不变，那么拉绳的速度v( )
A．不变B．变大
C．变小D．先变大后变小
3．如图，河宽，小船要行驶到河对岸，P处为小船的正对岸位置，已知小船在静水中划行速度，水流速度。下列说法正确的是（ ）

A．小船渡河最短时间为4sB．小船渡河最短时间为5s
C．小船渡河最短位移不可能为20mD．若水流速变大，小船行驶到对岸的最短时间变长
4．一轮船以一定的速度，船头始终垂直河岸向对岸行驶，河水匀速流动（两河岸平直），如图所示，则轮船渡河通过的路程和所用时间与水流速度的关系正确的是（ ）
A．水流速越大，路程越大，所用时间越长B．水流速越大，路程越小，所用时间越短
C．水流速越大，路程不变，所用时间越短D．水流速越大，路程越大，所用时间不变
5．小船在宽的河中渡河，船在静水中的速度为，水流速度为。关于小船过河的情况，下列说法正确的是（ ）
A．小船无法垂直河岸过河
B．小船渡河的最短时间为
C．小船渡河的最短时间为
D．小船渡河过程中保持船头方向不变，若水流速度变大，则渡河时间将变短
6．关于速度的合成说法正确的是 （ ）
A．合速度一定大于其中一个分速度
B．两个分速度夹角不变，一个分速度大小也不变，另一个分速度增大，合速度一定增大
C．两个分速度夹角不变，大小都增大时，合速度可以减小
D．两个分速度夹角不变，大小都变为原来两倍，合速度不一定变为两倍
7．如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间，在消防车向前前进的过程中，人同时相对梯子匀速向上运动。在地面上看消防队员的运动，下列说法中正确的是（ ）
A．当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀加速直线运动
B．当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀速直线运动
C．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀速直线运动
D．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速直线运动
8．两岸平行的河流，宽度为300m，各处河水流速均为4m/s。小船在静水中的速度为5m/s，则（ ）
A．若小船要以最短时间过河，则航程为300m
B．若船头与上游河岸夹角合适，则过河所需的时间可能为55s
C．若小船要以最短航程过河，则所需的时间为100s
D．船头垂直河岸过河时，如果途中河水流速突然增大，则过河时间将增大
二、多选题
9．一只小船渡河，运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边；小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，船相对于静水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，且船在渡河过程中船头方向始终不变。由此可以确定船（ ）
A．沿AD轨迹运动时，船相对于静水做匀减速直线运动
B．沿三条不同路径渡河的时间相同
C．沿AB轨迹渡河小船相对于静水做匀速直线运动
D．沿AC轨迹船到达对岸的速度最小
10．有一个质量为3kg的质点在xOy平面上运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．质点的初速度为3m/sB．质点所受的合外力为6N
C．质点1秒末的位移为mD．质点初速度的方向与合外力的方向垂直
11．汽车以速度v0沿平直的水平面向右匀速运动，通过定滑轮（不计滑轮的不质量和摩擦）把质量为M的重物向上提起，某时刻汽车后面的绳子与水平方向的夹角为θ，如图所示．则下列说法正确的是（ ）
A．此时重物的速度大小为
B．重物上升的速度越来越小
C．由于汽车做匀速运动，所以重物也是匀速上升
D．绳子中的拉力大于重物的重力
12．一条河宽120m，河水流速为10m/s，某快艇在静水中的速度为6m/s，现乘坐该快艇渡河，下列说法正确的是（ ）
A．快艇最短渡河时间为20s
B．快艇可以到达出发点的正对岸
C．快艇可能到达出发点正对岸下游的150m处
D．快艇在河中运动路程可能为210m
三、解答题
13．河宽300m，水流速度为3m/s，小船在静水中的速度为5m/s，问：
（1）以最短时间渡河，时间为多少?可达对岸的什么位置?
（2）以最短航程渡河，船头应向何处?渡河时间又为多少?
14．某人在静水中划行速度，若他在水速的河中匀速划行，求：
（1）他怎样划行才能使他在最短时间内到达对岸?最短时间为多少?
（2）若要使船的实际划行轨迹最短，他应该怎样划行?最短轨迹为多少?(d=90m)
15．一艘船在一条两岸为平行直线的河流中渡河，当河水不流动时，船垂直渡河用时t1。当发生山洪后，洪水流速为船在静水中的速度的一半，若这艘船仍在同一位置垂直横渡这条河，求此时的渡河时间。
参考答案：
1．A
【详解】蜡块A沿玻璃管匀速上升，同时沿水平方向向右匀速运动，两个方向的加速度均为零，即和加速度仍为零。所以蜡块做匀速直线运动。
故选A。
2．C
【详解】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v=v船csθ；在小船靠岸的过程中，θ不断变大，而v船不变，则拉绳的速度v变小，故C正确，ABD错误；故选C．
3．A
【详解】ABD．当船头垂直于河岸时，渡河时间最短，最短时间为
与水流速度无关，故水流速变大，小船行驶到对岸的最短时间不变，故A正确，BD错误；
C．小船的速度大于水流的速度，根据运动的合成可知小船的合速度可以垂直河岸，小船渡河最短位移可以为20m，故C错误。
故选A。
4．D
【详解】从运动的独立性考虑，设河宽为d，船速为v1，水流速度为v2，渡河时间为t，船沿水流方向通过的路程为L，当船垂直河岸方向渡河时，这几个物理量的关系为
t＝
L＝v2t
船实际通过的路程为
s＝
故水流速度越大，船通过的路程越长，但时间不变。
故选D。
5．B
【详解】A．当船头偏向上游，船头与上游的夹角满足
时，小船可以垂直河岸过河，A错误；
BC．当船头垂直河岸时，渡河时间最短为
B正确C错误；
D．小船渡河过程中保持船头方向不变，则船速垂直河岸的分速度大小不变，即使水流速度变大，渡河时间也不变，D错误。
故选B。
6．C
【详解】根据平行四边形定则可知，合速度可以大于任意一个分速度的大小，也可以小于，同时也可以等于，故A错误；当夹角大于900时，两个分速度夹角不变，一个分速度大小也不变，另一个分速度增大，合速度可能减小，故B错误；当夹角为180°时，两个分速度夹角不变，大小都增大时，合速度可以减小，故C正确；两个分速度夹角不变，大小都变为原来两倍，合速度一定变为两倍，故D错误．所以C正确，ABD错误．
7．B
【详解】AB．当消防车匀速前进时，因人同时相对梯子匀速向上运动，根据运动的合成，可知：消防队员一定做匀速直线运动，故A错误，B正确；
CD．当消防车匀加速前进时，结合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线，其加速度的方向大小不变，所以消防员做匀变速曲线运动，故CD错误
故选B。
8．C
【详解】A．若小船要以最短时间过河，则需将船头垂直河岸行进，此时航程为
故A错误；
B．船头垂直河岸过河时，渡河时间最短。小船最短过河时间为
故过河所需的时间不可能为55s。故B错误；
C．由于船速大于水速，要航程最短，则需船的合速度垂直河岸过河，此时所需时间为
故C正确；
D．船头垂直河岸过河时，如果途中河水流速突然增大，由以上分析可知，过河时间不变。故D错误。
故选C。
【点睛】小船过河模型，船头垂直河岸时，渡河时间最短。航程最短需要先判断船速和水速之间的关系，再确定行进方向。
9．AC
【详解】A．曲线运动的加速度指向轨迹的内侧，故AD轨迹船相对于静水做匀减速运动。故A正确；
B．船相对于静水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，因运动的性质不同，则渡河的时间也不同。故B错误；
C．沿AB轨迹渡河小船轨迹是直线，说明处于平衡状态，相对于静水做匀速直线运动。故C正确；
D．沿AC轨迹船做匀加速运动，到达对岸时，沿船头方向速度最大，则其实际速度最大。故D错误。
故选AC。
10．BC
【详解】A．由图可知，质点在x轴做匀加速直线运动，初速度，加速度，在y轴做匀速直线运动，速度，故质点的初速度为
A错误；
B．质点所受的合外力大小为
方向朝x轴正方向，B正确；
C．质点1秒末在两坐标上的分位移为
故合位移为
C正确；
D．质点初速度在+x与+y间，合外力沿+x方向，故不垂直，D错误。
故选BC。
11．AD
【详解】A．此时汽车的速度分解如图
重物的速度是沿绳子方向的速度，其大小为
故A正确；
BC．汽车向右运动过程中，逐渐减小，逐渐增大，所以重物的速度越来越大，重物做加速运动，故BC错误；
D．由牛顿第二定律可知，绳子中的拉力大于重物的重力，故D正确。
故选AD．
12．AD
【详解】
A．当船头垂直河岸渡河时，渡河时间有最小值
故A正确；
B．由于船速小于水速，因此无论如何快艇都不可以到达出发点的正对岸，一定会在出发点的正对岸下游，故B错误；
C．当船速垂直于合速度时，渡河位移有最小值，如图所示
此时船速方向与上游河岸的夹角为，则有
代入数据解得
即快艇能够到达出发点正对岸下游的最近距离为160m处，故C错误；
D．根据以上分析，快艇在在河中运动的位移的最小值为
因此快艇在河中运动路程可能为210m，故D正确。
故选AD。
13．（1）60s，180m；（2）75s
【详解】船速为V1，水速为V2
（1）当船头对准对岸行驶时（并不是到达正对岸），时间最短,最短时间
到达对岸，在出发点下游
（2）由于V1＞V2，所以船可以垂直到正对岸，设船头与河岸夹角为则有
可得
渡河时间为
14．（1）50s；（2）船头与河岸之间的夹角是53° 150m
【详解】（1）欲使船渡河时间最短，船头应与河岸垂直，所以最短时间为
（2）由于船在静水中的速度小于水的速度，所以船的实际的轨迹不可能垂直于河岸到达正对岸；需要船头的方向偏向上游；设船头与河岸之间的夹角为θ，则满足
v1=v2csθ
时，到达对岸的航程最短，代入数据得
θ=53°
最短距离
15．
【详解】设船在静水中的速度为，则河宽为
发生洪水后，船要在流动的河水中同一位置垂直渡河，则船的合速度为
则渡河时间为
联立解得