高中人教版 (2019)2 运动的合成与分解综合训练题

这是一份高中人教版 (2019)2 运动的合成与分解综合训练题，共18页。试卷主要包含了单选题，共10小题，多选题，共4小题，填空题，共4小题，解答题，共4小题等内容，欢迎下载使用。
5.2运动的合成与分解第五章抛体运动同步练习（2）2021~2022学年高一物理必修第二册（人教版2019）  一、单选题，共10小题1．对于两个分运动及其合运动，下列说法正确的是（　　）A．合运动的速度一定比两个分运动的速度都大B．合运动的速度至少比其中一个分运动的速度大C．合运动的速度方向就是物体实际运动的方向D．合运动的时间一定比分运动的时间长2．如图所示，已知mA=3mB，C为内壁光滑、半径为R的半圆形轨道，D为定滑轮，开始时A、B均处于静止状态，释放后，A沿圆弧轨道下滑，若已知A球下滑到最低点时的速度为v，则此时B的速度为（　　）
 A．v B．vC． D．2v3．在地面附近下落的雨滴做曲线运动的原因可能是（　　）A．雨滴受重力B．雨滴受重力、恒定浮力和空气阻力C．雨滴受重力、水平的风力和空气阻力D．雨滴受空气提供的变化的浮力和空气阻力4．有一圆柱形水井，井壁光滑且竖直，过其中心轴的剖面图如图所示，一个质量为m的小球以速度v从井口边缘沿直径方向水平射入水井，小球与井壁做多次弹性碰撞（碰撞前后小球水平方向速度大小不变、方向反向，小球竖直方向速度大小和方向都不变），不计空气阻力。从小球水平射入水井到落至水面的过程中，下列说法正确的是（　　）A．小球下落时间与小球质量m有关B．小球下落时间与小球初速度v有关C．小球下落时间与水井井口直径d有关D．小球下落时间与水井井口到水面高度差h有关5．如图，小船在静水中航行速度为10m/s，水流速度为5m/s，为了在最短距离内渡河，则小船船头应该保持的方向为（图中任意两个相邻方向间的夹角均为）（　　）
 A．a方向 B．b方向 C．c方向 D．d方向6．如图所示，船从处开出后沿直线到达对岸，若与河岸成角，水流速度为，则船在静水中的最小速度为（　　）
 A． B． C． D．7．如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管内注满清水，管内有一个用红蜡块做成的圆柱体，当玻璃管倒置时圆柱体恰能匀速上升。现将玻璃管倒置，在圆柱体匀速上升的同时让玻璃管水平匀速运动。已知圆柱体运动的合速度是5 cm/s，α=30°，则玻璃管水平运动的速度大小是（　　）A．5 cm/s B．4 cm/s C．3 cm/s D．2.5 cm/s8．某质点在水平面内运动，在xOy直角坐标系中，质点坐标（x，y）随时间t的变化规律是x=0.75t＋0.2t2（m），y=2.25t＋0.6t2（m）。由此判断质点的运动是（　　）A．匀加速直线运动 B．匀速直线运动C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动9．某人骑自行车以10m/s的速度在大风中向东行驶，他感到风正以10m/s相对于车的速度从北方吹来，实际上风的速度（　　）A．大小约为14m/s，方向为南偏西45°B．大小约为14m/s，方向为东偏南45°C．大小为10m/s，方向为正北D．大小为10m/s，方向为正南10．关于运动的合成，下列说法中正确的是（　　）A．合运动的速度一定比分运动的速度大B．两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动C．两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动D．合运动的两个分运动的时间不一定相等 二、多选题，共4小题11．如图甲所示，在杂技表演中。猴子沿表演者头顶上的竖直杆向上运动，其速度时间图像如图乙所示，同时表演者顶着杆沿水平地面运动的位移时间图像如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是（图甲中圆圈表示猴子）（　　）A．猴子的运动轨迹为直线 B．猴子在0~2s内做匀变速曲线运动C．在时，猴子的速度大小为8m/s D．在时，猴子的加速度大小为4m/s212．船在渡河时河水的流速跟船离河岸的垂直距离d有关，图示为随d的变化关系，船在静水中的速度大小恒定为4m/s，经过一段时间该船成功渡河，已知河宽为400m，则下列说法正确的是（　　）
 A．若船头保持某一合适朝向渡河，则船的轨迹可能是一条直线B．船渡河的最短航程为400mC．若船以最短时间渡河，则船在渡河过程中的最大速度为m/sD．若船头始终与河岸垂直，则船在整个渡河过程中的位移大小为500m13．在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从时刻起，由坐标原点开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度-时间图象如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（　　）
 A．前内物体沿x轴做匀加速直线运动B．后内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向C．末物体的速度为D．末物体坐标为14．重庆市南岸区冬泳协会是2020年12月1日登记成立的团体，宗旨是通过开展游泳技术交流，提高会员游泳水平，达到强身健体的目的。协会中一冬泳爱好者在静水中游行的速度为2m/s，它要游过一条宽为100m的长直河道，河水流速为1.5m/s，则这名冬泳爱好者要游过河（　　）A．最短过河时间为67sB．最短过河时间为50sC．最小位移为100mD．最小位移为125m  三、填空题，共4小题15．小船在静水中的速度为3 m/s，它在一条流速为4 m/s、河宽为120 m的河流中渡河，小船的最短渡河时间为________s，若按这种方式渡河，小船到达河对岸时被冲向下游_______m。16．某次抗洪抢险中，必须用小船将物资送至河流对岸。如图所示，处的下游靠河岸处是个旋涡，点和旋涡的连线与河岸的最大夹角为30°，若河流中水流的速度大小恒为，为使小船从点以恒定的速度安全到达对岸，则小船在静水冲航行时速度的最小值为______，此时小船航行的实际速度大小为______。
 17．闽江，中国福建省最大独流入海（东海）河流。全长562公里，上游是高山峡谷，溪流密布；中游地段河谷狭窄，滩多水急；下游流速缓慢，有利航行。某段江面宽了90m，水流速度1.5m/s，有只木船在A点要过江，如图所示。
 （1）若木船相对静水速度3.0m/s，则木船最短渡江时间为______s；（2）若A处下游120m的B处是一片与河岸垂直的险滩，为使木船从A点以恒定的速度安全到达对岸，则木船在静水中航行时的最小速度为______m/s。18．一条河流宽500m，河水的流速是3m/s，一只小艇以5m/s（静水中的速度）的速度行驶，若小艇以最短的时间渡河，所用时间是 _______ 。若小艇以最短的距离渡河，所用的时间是 _______ 。 四、解答题，共4小题19．我国少数民族运动会上，设有跑马射箭项目（如图所示）。运动员需骑马直线跑道上奔驰，弯弓放箭，射击侧方的固定靶标。若运动员骑马以速度沿直线跑道奔驰，运动员静止时射出的弓箭的速度为，直线跑道到固定靶标的最短距离为d，要想在最短的时间内射中目标，运动员放箭处到靶标的距离应该为多少？20．小船摆渡曾是人们过河的主要方式。设河的宽度为d，河水匀速流动，流速为，小船在静水中的运动速度为，且>。（1）要使小船渡河的时间最短，小船应如何渡河？最短时间是多少？到达对岸时小船的航程是多少？（2）要使小船渡河的航程最短，小船应如何渡河？渡河所用的时间是多少？最短的航程是多少？21．某部战士为抗洪抢险，要乘武警防汛救援的防汛艇渡过一条河（两岸笔直且平行），该河的河面宽，水流速度，防汛艇相对静水的速度。防汛艇可视为质点。（1）求该战士渡河的最短时间；（2）若战士以最短时间渡河，求其出发点到登陆点间的距离。22．小船要横渡一条宽度d=100m的河流，已知水的流速v=3m/s，小船在静水中的速度v′=5m/s，求：（1）小船渡河的最短时间；（2）小船渡河的最短航程。
参考答案1．C【详解】AB．合运动的速度（合速度）与分运动的速度（分速度）之间的关系遵循平行四边形定则，其中合速度为平行四边形的对角线，而两个分速度为平行四边形的两个邻边，由几何知识可知，故选项A、B错误；C．合运动指的就是物体的实际运动，故选项C正确；D．合运动和分运动具有等时性，故选项D错误。故选C。
 2．C【详解】A滑到最低点时速度方向水平向左，它的两个分速度v1、v2如图所示
 B球的速度与v1大小相等，由几何关系知vcos45°=vB可得vB=v1=v故选C。3．C【详解】ABD．雨滴在竖直方向受重力G和浮力F浮，且G>F浮时沿竖直方向下落，因为空气阻力f与运动方向相反，所以G、F浮、f均不可能使雨滴做曲线运动，故ABD错误；C．只有水平的风力才能使雨滴所受合力不在竖直方向上，从而做曲线运动，故C正确。故选C。4．D【详解】因为小球与井壁做多次弹性碰撞，碰撞前后小球水平方向速度大小不变、方向反向，则将小球的运动轨迹连接起来就是一条做平抛的抛物线，可知小球在竖直方向做自由落体运动，下落时间由可知，下落时间与小球的质量m，小球初速度v以及井口直径均无关，只与井口到水面高度差h有关。故选D。5．C【详解】因为水流速度小于船在静水中速度，则合速度与河岸垂直时，渡河航程最短，最短航程等于河的宽度；因船在静水中速度为10m/s，水流速度为5m/s，设船头与河岸的夹角为θ，则有水流速度与船在静水中速度的夹角为cosθ=即θ=则船头与河岸的夹角为，且偏向上游。故选C。6．B【详解】
 如图船速与直线AB垂直时，船在静水中的最小速度为故选B。7．D【详解】玻璃管水平运动的速度等于蜡块在水平方向的分速度，即vx=vsin 30°=5×0.5cm/s=2.5cm/s故选D。8．A【详解】x方向的分位移x=0.75t＋0.2t2（m）故x方向的加速度为ax=0.4 m/s2，初速度为v0x=0.75 m/s；y方向的分位移为y=2.25t＋0.6t2（m）故y方向的加速度为ay=1.2 m/s2，初速度为v0y=2.25 m/s；合运动的初速度方向与x轴的夹角的正切值为tanα==3合运动的加速度方向与x轴的夹角的正切值为由于tanα=tanβ，即速度与加速度在同一直线上且同向，故合运动是匀加速直线运动。故选A。9．B【详解】如图所示人感觉到的风速是风相对车的速度，是风的一个分速度v2，大小是10m/s，方向向南，风还有一个与车速相同的分速度v1，大小为10m/s，方向向东，这个分速度相对车静止，所以人感觉不到。实际的风速是v1和v2的合速度其与正东方向夹角的正切值为即方向为东偏南45°故选B。10．C【详解】A．根据速度合成的平行四边形定则可知，合速度的大小是在两分速度的和与两分速度的差之间，故合速度不一定比分速度大，A错误；B．两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动，B错误；C．两个匀变速直线运动的合运动是否是匀变速直线运动，决定于两初速度的合速度方向是否与合加速度方向在同一直线上，如果在同一直线上，合运动是匀变速直线运动，反之，是匀变速曲线运动，C正确；D．根据运动的等时性，合运动的两个分运动的时间一定相等，D错误。故选C。11．BD【详解】由题图乙和丙可知，0~2s内猴子在竖直方向上做匀减速运动，其加速度大小为0~2s内猴子在水平方向上做匀速运动，其速度大小为所以猴子在0~2s内做匀变速曲线运动，运动轨迹为曲线，且在时，猴子的速度大小为综上所述可知AC错误，BD正确。故选BD。12．CD【详解】A．由题意可知，在沿着河的方向为变速运动，船要渡河，在垂直与河岸的方向一定有分速度，可知要能渡河，无论怎样，船的轨迹都不可能是一条直线，故A错误；B．已知河宽为400m，船做曲线运动，所以船渡河的最短航程一定大于400m，故B错误；C．当船头一直垂直河岸时，渡河时间最短，则船在渡河过程中的最大速度为故C正确；D．若船头始终与河岸垂直，渡河的时间为垂直河岸方向做匀速直线运动，可得出沿着河岸方向的速度时间图像为
 可得沿着河岸方向的位移则整个渡河过程中的位移大小故D正确。故选CD。13．AD【详解】A．由图可知，物体前内物体沿x轴做匀加速直线运动，故A正确；B．由图可知，后2s加速度和第2s末的速度方向不在同一条直线上，物体做匀加速曲线运动，加速度沿y轴方向，故B错误；C．4s末的速度为故C错误；D．末物体沿x方向运动的距离沿y方向运动的距离则末物体坐标为，故D正确。故选AD。14．BC【详解】AB．当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间为A错误B正确； CD．根据平行四边形定则，由于静水速度大于水流速度，则合速度能垂直于河岸，渡河的最短位移等于河宽，即100m， D错误C正确。故选BC。15．40    160    【分析】小船渡河基础模型。【详解】最短渡河时间即船头与河岸垂直渡河的时间冲到下游距离16．1        【详解】如图所示，当小船在静水中的速度与其在河流中的速度垂直时，小船在静水中的速度最小，且最小值此时小船航行的实际速度大小
 17．30    0.9    【详解】（1）最短渡河时间时，船头正对河对岸行驶，渡河时间为（2）当速度最小时，正好可以到达河对岸险滩处，则船头方向与合速度方向垂直，航行轨迹如图所示
 此时由几何关系得则此时船速为18．100s    125s    【详解】当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间为当合速度与河岸垂直时，渡河的航程最短，合速度的大小为渡河时间为19．【详解】当放出的箭垂直于马运行方向发射，此时运行时间最短，所以最短时间则箭在沿马运行方向上的位移为所以放箭处距离目标的距离为20．（1）船头的方向应垂直于对岸；；；（2）合速度方向应垂直于对岸；；d【详解】（1）要使小船渡河的时间最短，小船在静水中的速度应全部用于过河，因此船头的方向应垂直于对岸，小船速度的合成如图所示，则最短渡河时间小船的速度故到达对岸时小船的航程
 （2）要使小船渡河的航程最短，小船的合速度方向应垂直于对岸，即船头需向上游转过一定的角度。因为>，小船速度的合成如图所示，则小船的速度最短的航程即为河的宽度d，故渡河所用的时间船头方向与对岸的夹角可通过求得
 21．（1）；（2）【详解】（1）战士以最短时间渡河，有解得（2）防汛艇沿水流方向运动的距离解得22．（1）20s；（2）100m【详解】（1）当船头向着对岸时，船渡河的时间最短，且最短时间为解得tmin=20s（2）由于小船的速度大于水流的速度，当船的实际速度向着正对岸时，船的航程最短，且最短航程为smin=d=100m