高中物理人教版 (2019)必修 第二册第五章 抛体运动2 运动的合成与分解测试题

5.2　运动的合成与分解

【学习目标】

1．在具体问题中知道什么是合运动，什么是分运动。

2．知道合运动和分运动是同时发生的，并且互不影响。

3．知道运动的合成和分解的方法遵循平行四边形法则。

4．能够运用平行四边形法则解决有关位移、速度合成和分解的问题。

【学习重点】

对一个运动能正确地进行合成和分解

【学习难点】

具体问题中的合运动和分运动的判定。

1.基本概念

2.合运动性质的判断

合运动的性质取决于合初速度v0与合加速度a：

（1）a=0，物体做匀速直线运动或静止。

（2）a恒定，物体的运动性质为均变速运动，分为：

①v0、a同向，物体做匀加速直线运动

②v0、a反向，物体做匀减速直线运动

③v0、a互成角度，物体做匀变速曲线运动

（3）a变化，物体的运动性质为非匀变速运动

3.不在一条直线上的两个直线运动的合运动的几种可能情况

1．判断下列说法的正误．

(1)合运动与分运动是同时进行的，时间相等．(　　)

(2)合运动一定是实际发生的运动．(　　)

(3)合运动的速度一定比分运动的速度大．(　　)

(4)两个夹角为90°的匀速直线运动的合运动，一定也是匀速直线运动．(　　)

2.竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个蜡块能在水中以0.3 m/s的速度匀速上浮．在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管沿水平方向向右匀速运动，测得蜡块实际运动方向与水平方向成37°角，如图所示．若玻璃管的长度为0.9 m，在蜡块从底端上升到顶端的过程中，玻璃管沿水平方向的移动速度和沿水平方向运动的距离分别为________m/s和________m．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

知识点一、运动的合成与分解

1．合运动与分运动

(1)如果物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就是合运动，参与的几个运动就是分运动．

(2)物体实际运动的位移、速度、加速度是它的合位移、合速度、合加速度，而分运动的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度．

2．合运动与分运动的四个特性

3.运动的合成与分解

(1)运动的合成与分解是指位移、速度、加速度的合成与分解．其合成、分解遵循平行四边形定则．

(2)对速度v进行分解时，不能随意分解，应按物体的实际运动效果进行分解．

【经典例题1】跳伞是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员在某高度从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是(　　)

A．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作

B．风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害

C．运动员下落时间与风力有关

D．运动员着地速度与风力无关

【变式训练1】一个质点受两个不在同一直线上的力F1和F2的作用，由静止开始运动，经过一段时间后，保持二力的方向不变，只将F1突然增大为F1+ΔF，并保持不变，则该质点此后将做

A. 匀加速直线运动 B. 匀减速直线运动

C. 加速度变化的曲线运动 D. 加速度恒定的曲线运动

【经典例题2】如图所示，一架飞机沿仰角37°方向斜向上做匀速直线运动(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，速度的大小为v＝200 m/s，下列说法正确的是(　　)

A．经过t＝4 s飞机发生的水平位移是800 m

B．飞机在竖直方向的分速度是100 m/s

C．经过t＝4 s飞机在竖直方向上升了480 m

D．飞机在飞行过程中飞行员处于完全失重状态

【变式训练2】如图所示，水平面上固定一个与水平面夹角为θ的斜杆A，另一竖直杆B以速度v水平向左做匀速直线运动，则从两杆相交到最后分离的过程中，两杆交点P的速度方向和大小分别为(　　)

A．水平向左，大小为v

B．竖直向上，大小为vtan θ

C．沿A杆斜向上，大小为

D．沿A杆斜向上，大小为vcos θ

知识点二、合运动性质的判断

1．分析两个互成角度的直线运动的合运动的性质时，应先求出合运动的合初速度v0和合加速度a，然后进行判断．

(1)曲、直判断：

加速度或合力与速度方向

(2)是否为匀变速的判断：

加速度或合力

2．两个互成角度的直线运动的合运动轨迹的判断：

轨迹在合初速度v0与合加速度a之间，且向合加速度一侧弯曲．

【经典例题1】(多选)质量为2 kg的质点在xOy平面内做曲线运动，在x方向的速度－时间图像和y方向的位移－时间图像如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．质点的初速度为5 m/s

B．质点所受的合外力为3 N，做匀变速曲线运动

C．2 s末质点速度大小为6 m/s

D．2 s内质点的位移大小约为12 m

【变式训练1】（吉林省实验中学2019-2020学年高一（下）期中物理试题）（多选）质量为4kg的质点在xOy平面上做曲线运动，它在x方向的速度-时间图象和y方向的位移-时间图象如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. 质点的初速度大小为5m/s

B. 2s末质点速度大小为6m/s

C. 质点初速度的方向与合外力方向垂直

D. 质点所受的合外力为6N

【经典例题2】如图所示，热气球在Oy方向做匀加速运动，在Ox方向做匀速运动，则热气球的运动轨迹可能为(　　)

A．直线OA   B．曲线OB

C．曲线OC   D．曲线OD

【变式训练2】（北京市顺义区四中2019-2020学年高一（下）期中物理试题）3.如图所示，起重机将货物沿竖直方向匀速吊起，同时又沿横梁水平匀加速向右运动。站在地面上观察，货物运动的轨迹可能是（　　）

A.  B.  C.  D.

一、单项选择题

1.（北京市第五十中学2019-2020学年高一（下）期中物理试题）2.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动，下列说法中正确的是（　　）

A. 一定是直线运动

B. 一定是曲线运动

C. 可能是直线运动，也可能是曲线运动

D. 以上都不对

2.（吉林省实验中学2019-2020学年高一（下）期中物理试题）1.在演示“做曲线运动的条件”的实验中，有一个在水平桌面上向右做直线运动的小钢球，第一次在其速度方向上放置条形磁铁，第二次在其速度方向上的一侧放置条形磁铁，如图所示，虚线表示小球的运动轨迹．观察实验现象，以下叙述正确的是

A. 第一次实验中，小钢球运动是匀变速直线运动

B. 第二次实验中，小钢球的运动类似平抛运动，其轨迹是一条抛物线

C. 该实验说明做曲线运动物体的速度方向沿轨迹的切线方向

D. 该实验说明物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力的方向与速度方向不在同一直线上

3.（山西省忻州市第一中学2019-2020学年高一下学期期中物理试题）1.下列关于运动和力的叙述中，正确的是

A. 做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的

B. 物体做圆周运动，所受的合力一定是向心力

C. 物体所受合力恒定，该物体速率随时间一定均匀变化

D. 物体运动的速率在增加，所受合力一定做正功

4.（山东省济南外国语学校2019-2020学年高一3月物理试题）1. 关于力和运动，下列说法中正确的是 ( )

A. 物体在恒力作用下可能做曲线运动

B. 物体在变力作用下不可能做直线运动

C. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动

D. 物体在变力作用下不可能保持速率不变

5.（河北省邢台市2019-2020学年高一下学期三月月考物理试题）2.将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同的初速度v0运动，得到不同轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是（　　）

A. a

B. b

C. c

D. d

6..（河南省林州市第一中学2019-2020学年高一3月线上考试物理试题）3.如图所示，竖直墙上水平固定一把直尺，沿直尺的边缘放置一块直角三角板，初始时一支铅笔笔尖放在直角三角板和直尺的交点处，现将三角板沿刻度尺水平向右匀速运动，为了要得到如图所示的图线，铅笔应该如何（　　）

A. 沿直角三角板直角边向上做加速直线运动

B 沿直角三角板直角边向上做匀速直线运动

C. 沿直角三角板直角边向上做减速直线运动

D. 随着直角三角板向右运动

7.（江西省濂溪一中2019-2020学年高一下学期期中物理试题）2. 如图，在灭火抢险过程中，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，人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，则关于消防队员的运动，下列说法中正确的是（　　）

A. 消防队员做匀加速直线运动

B. 消防队员做匀变速曲线运动

C. 消防队员做变加速曲线运动

D. 消防队员水平方向的速度保持不变

8.（浙江省丽水市丽水第二中学2019-2020学年高一（下）第二期中物理试题）4.如图所示，乒乓球从斜面上滚下，它以一定的速度直线运动，在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒（纸筒的直径略大于乒乓球的直径），当乒乓球经过筒口时，对着乒乓球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是

A. 乒乓球将偏离原有的运动路径，但不能进入纸筒

B. 乒乓球将保持原有的速度方向继续前进

C. 乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒

D. 只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒

 二、多项选择题

9.（湖北省荆州中学2019-2020学年高一下学期3月物理试题）10.物体在直角坐标系所在的平面内由点开始运动,轴方向的加速度随时间变化图像如图所示,轴方向速度随时间变化的图象如图所示,物体的初速度为则对该物体运动过程的描述正确的是

A. 物体在0～2s做直线运动,在2s～3s做曲线运动

B. 物体在0～2s的加速度大小为2s～3s的加速度大小为

C. 物体在0～2s和2s～3s内位移之比为

D. 物体2s末速度最大,最大值为

10.（河北省邢台市2019-2020学年高一下学期三月月考物理试题）9.某质点在光滑水平面上做匀速直线运动，现对它施加一个水平恒力，则施加水平恒力以后，质点可能做（　　）

A. 匀加速直线运动

B. 匀减速直线运动

C. 匀速圆周运动

D. 类平抛运动（即运动轨迹为抛物线）

11.（山东省济南外国语学校2019-2020学年高一3月物理试题）10.物体在光滑水平面上受三个水平恒力（不共线）作用处于平衡状态，如图所示，当把其中一个水平恒力撤去时（其余两个力保持不变）物体 

A. 一定做匀加速直线运动

B. 可能做匀变速直线运动

C. 可能做曲线运动

D. 一定做曲线运动

12.（山东省乐陵市第一中学2018-2019学年高一下学期3月月考物理试题）2. 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