運(yùn)動(dòng)的合成與分解同步練習(xí)-2022年【新教材】人教版高中物理（word版含答案）

運(yùn)動(dòng)的合成與分解練習(xí)一、單選題對(duì)于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)及其合運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(????)A.合運(yùn)動(dòng)的速度一定比兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度都大

B.合運(yùn)動(dòng)的速度至少比其中一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大

C.合運(yùn)動(dòng)的速度方向就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向

D.合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定比分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長如圖所示，一條小船位于200?m寬的河中央A點(diǎn)處，離A點(diǎn)距離為1003m的下游處有一危險(xiǎn)的急流區(qū)，當(dāng)時(shí)水流速度為4?m/s，為使小船避開危險(xiǎn)區(qū)沿直線到達(dá)對(duì)岸，小船在靜止水中的速度至少為A.433m/s B.833m/s 如下圖所示，有人在河面上方20m的岸上用跨過定滑輪的長繩拴住一條小船，開始時(shí)繩與水面的夾角為30°.人以恒定的速率ν=3m/s拉繩使小船靠岸，那么(

)A.5s時(shí)繩與水面的夾角為60° B.5s時(shí)小船前進(jìn)了15m

C.5s時(shí)小船的速率為5m/s D.5s時(shí)小船到岸邊距離為10m甲、乙兩船在同一河流中同時(shí)開始渡河，河水流速為v0。兩船在靜水中的速率均為，甲、乙兩船船頭均與河岸夾角為，如圖所示，已知甲船恰好能垂直到達(dá)河正對(duì)岸的點(diǎn)，乙船到達(dá)河對(duì)岸的點(diǎn)，A,B之間的距離為。則下列判斷錯(cuò)誤的是(

)A.甲、乙兩船同時(shí)到達(dá)對(duì)岸

B.若僅是河水流速v0增大，則兩船的渡河時(shí)間都不變

C.不論河水流速v0如何改變，只要適當(dāng)改變角，甲船總能到達(dá)正對(duì)岸的點(diǎn)

D.若僅是河水流速質(zhì)量為m的物體P置于傾角為θ1的固定光滑斜面上，輕細(xì)繩跨過光滑定滑輪分別連接著P與小車，P與滑輪間的細(xì)繩平行于斜面，小車以速率v水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)小車與滑輪間的細(xì)繩和水平方向成夾角θ2時(shí)(如圖)，下列判斷正確的是(

)．A.P的速率為v B.P的速率為vcosθ2

C.繩的拉力等于mgsinθ1 物體在直角坐標(biāo)系xOy所在平面內(nèi)由O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，其沿坐標(biāo)軸方向的兩個(gè)分速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，則對(duì)該物體運(yùn)動(dòng)過程的描述正確的是(????)A.物體在0～3?s做勻變速直線運(yùn)動(dòng) B.物體在0～3?s做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

C.物體在有一條兩岸平直、河水均勻流動(dòng)、流速恒為v的大河。小明駕著小船渡河，去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直，回程時(shí)行駛路線與河岸垂直。去程與回程所用時(shí)間的比值為k，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為(????)A.v1?k2 B.kvk2?1直角坐標(biāo)系xOy在水平面內(nèi)，一物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是x=3t2m；y=4t2m(t①物體在x和y方向上都是做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)②物體的合運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為5m/s③物體的合運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為10m/s④物體的合運(yùn)動(dòng)是加速度為5m/sA.①② B.①③ C.②③ D.②④在第十一屆珠海國際航展上，殲?20戰(zhàn)機(jī)是此次航展最大的“明星”.如圖所示，殲?20戰(zhàn)機(jī)在降落過程中水平方向的初速度為60m/s，豎直方向的初速度為6m/s，已知?dú)?20戰(zhàn)機(jī)在水平方向做加速度大小為2m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做加速度大小為0.2m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則殲?20戰(zhàn)機(jī)在降落過程中，下列說法正確的是(

A.殲?20戰(zhàn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線

B.經(jīng)20s，殲?20戰(zhàn)機(jī)水平方向的分速度與豎直方向的分速度大小相等

C.在前20s內(nèi)，殲?20戰(zhàn)機(jī)在水平方向的分位移與豎直方向的分位移大小相等

D.殲?20戰(zhàn)機(jī)在前20s內(nèi)，水平方向的平均速度為40m/s如圖所示，在一次救災(zāi)工作中，一架離水面高為H、沿水平直線飛行的直升機(jī)A，用懸索(重力可忽略不計(jì))救護(hù)困在湖水中的傷員B，在直升機(jī)A和傷員B以相同的水平速率勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，懸索將傷員吊起．設(shè)經(jīng)t時(shí)間后，A，B之間的距離為l，且l=H?t2，則在這段時(shí)間內(nèi)傷員B的受力情況和運(yùn)動(dòng)軌跡是哪個(gè)圖(

)A. B. C. D.如下圖所示，套在豎直固定細(xì)桿上的環(huán)A由跨過定滑輪且不可伸長的輕繩與B相連，在外力作用下A沿桿以速度νA勻速上升經(jīng)過P、Q兩點(diǎn)，經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)繩與豎直桿間的夾角為α，經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)A與定滑輪的連線處于水平方向，則下列說法正確的是(

)A.經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，B的速度等于νAcosα

B.經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)，B的速度方向向下

C.當(dāng)A從P至Q的過程中，B處超重狀態(tài)

D.當(dāng)A從P至Q二、多選題關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成，下列說法中正確的是(????)A.合運(yùn)動(dòng)速度一定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)速度大

B.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.只要兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，那么它們的合運(yùn)動(dòng)也一定是直線運(yùn)動(dòng)

D.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定與它們的合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等下列圖中實(shí)線為河岸，河水的流動(dòng)方向如圖v的箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線。則其中可能正確的是(????)A. B.

C. D.在一光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xoy，一物體從t=0時(shí)刻起，由坐標(biāo)原點(diǎn)O(0,0)開始運(yùn)動(dòng)，其沿x軸和y軸方向運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象如圖所示，下列說法中正確的是(????)A.前2?s內(nèi)物體沿x軸做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.4?s末物體坐標(biāo)為(4m,4?m)

C.4?s末物體坐標(biāo)為(6?m,2m)

D.后2?s內(nèi)物體繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，但加速度沿y軸方向(多選)一根細(xì)繩通過定滑輪且兩端分別系著A和B兩物體，如下圖所示，物體A在外力作用下，向左以νA勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)連A的繩子與水平方向成α角，連B的繩子與水平方向成β角時(shí)，B物體的速度為νB，則(A.A物體的速度νA與B物體的速度νB的大小相等

B.A物體的速度νA與B物體的速度νB的大小關(guān)系滿足νBcosβ=νAcosα

C.三、實(shí)驗(yàn)題如圖1所示的是研究運(yùn)動(dòng)的合成與分解的實(shí)驗(yàn)裝置，長約1.5m可密封的玻璃管內(nèi)徑均勻，里面充滿水，在水中放置一個(gè)紅色的蠟塊，仔細(xì)調(diào)整蠟塊的大小，使蠟塊與管內(nèi)壁間的間隙大小合適，當(dāng)玻璃管相對(duì)于地面靜止豎直放置時(shí)，紅蠟塊可以沿管勻速上升。實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持管的底端在同一水平面，管子始終保持豎直。當(dāng)蠟塊開始向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，使管子整體沿水平方向運(yùn)動(dòng)，每隔2s記錄下蠟塊所在的位置(選地面為參考系)，如圖2所示。則由圖中所記錄的數(shù)據(jù)，可以得到：

(1)選地面為參考系，蠟塊做_____運(yùn)動(dòng)；(2)蠟塊沿管子向上運(yùn)動(dòng)的速度是_____；(3)蠟塊合速度大小為_____。如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)小組在豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個(gè)圓柱形的紅蠟塊能從坐標(biāo)圓點(diǎn)O在水中勻速上浮。現(xiàn)進(jìn)行如下操作：

操作一：當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紅蠟塊運(yùn)動(dòng)到頂端所需時(shí)間為t1

操作二：當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管從靜止水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紅蠟塊從下端運(yùn)動(dòng)到頂端所需時(shí)間為t2根據(jù)以上信息，回答下列問題：(1)t1________t2(2)在圖乙中，能正確反映操作一中紅蠟塊上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是________；能正確反映操作二中紅蠟塊上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是________。四、計(jì)算題一輛車通過一根跨過光滑輕質(zhì)定滑輪的輕繩提升一個(gè)質(zhì)量為m的重物，開始車在滑輪的正下方，繩子的端點(diǎn)離滑輪的距離是H.車由靜止開始向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t繩子與水平方向的夾角為θ，如圖所示.試求：

(1)車向左運(yùn)動(dòng)的加速度的大小；

(2)重物m在t時(shí)刻速度的大?。?/p>

小船在200m寬的河中航行，水流速度為2m/s，船在靜水中的速度為4m/s.已知cos53°=3(1)若小船在河中垂直于河岸航行，小船將在何時(shí)、何處到達(dá)對(duì)岸?(2)小船怎樣過河用時(shí)最短?過河的最短時(shí)間為多少?(3)要使小船到達(dá)正對(duì)岸，應(yīng)如何航行?歷時(shí)多久?(4)若水流速度是5m/s，船在靜水中的速度是3m/s，則怎樣過河才能使船沿河岸方向航行的距離最小?該最小距離是多少?

如下圖所示，甲圖表示某物體在x軸上分速度的νx?t圖像，乙圖表示該物體在y軸方向上分速度的νy?t圖像．求：

甲

(1)在t=0時(shí)刻物體的速度大??；(2)在t=8s時(shí)刻物體的速度大小；(3)在0～4s內(nèi)物體的位移大?。?/p>

答案和解析1.【答案】C

【解答】

AB.合運(yùn)動(dòng)的速度(合速度)與分運(yùn)動(dòng)的速度(分速度)之間的關(guān)系遵循平行四邊形定則，其中合速度為平行四邊形的對(duì)角線，而兩個(gè)分速度為平行四邊形的兩個(gè)鄰邊，由幾何知識(shí)可知，AB錯(cuò)誤；

C.合運(yùn)動(dòng)指的就是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，.合運(yùn)動(dòng)的速度方向就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向，故C正確；

D.合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，故D錯(cuò)誤。

故選C。

2.【答案】C

【解答】

小船剛好避開危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，小船合運(yùn)動(dòng)方向與水流方向的夾角設(shè)為θ，如圖所示：

則tan

θ=1001003=33，則θ=30°，當(dāng)船頭垂直合運(yùn)動(dòng)方向渡河時(shí)，小船在靜水中的速度最小，在靜水中的最小速度vmin=v水sin?30°=2?m/s，故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選C。

3.【答案】C

【解答】

AD、如圖

由幾何關(guān)系可知，開始時(shí)河面上的繩長為?sin30°=40m；此時(shí)船離岸的距離x1=203m；5s后，繩子向左移動(dòng)了vt=15m，則河面上繩長為40m?15m=25m；則此時(shí)，小船離河邊的距離為：x2=252?202m=15m，5s時(shí)繩與水面的夾角為α，則有：tanα=2015，解得：α=53°，故AD【解析】解：A、將小船的運(yùn)動(dòng)分解為平行于河岸和垂直于河岸兩個(gè)方向，抓住分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，知甲乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間相等．

即渡河的時(shí)間t=dvsinθ，故A正確；

B、若僅是河水流速v0增大，渡河的時(shí)間t=dvsinθ，則兩船的渡河時(shí)間都不變，故B正確；

C、只有甲船速度大于水流速度時(shí)，不論水流速v0如何改變，甲船都可能到達(dá)河的正對(duì)岸A點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；

D、若僅是河水流速v0增大，則兩船到達(dá)對(duì)岸時(shí)間不變，根據(jù)速度的分解，船在水平方向的分速度的差值仍然不變，則兩船之間的距離仍然為l.【解答】AB.根據(jù)速度的分解可以求出繩子上的速率為：v1=vcosθ2，所以P的速率等于繩子的速率，故CD.由于v不變，在小車向右勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，θ2減小，過v1在增大，故P做加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)P進(jìn)行受力分析得出，繩子上的拉力大于mgsinθ故選B

6.【答案】B【解答】AB.物體在0～3s內(nèi)，x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，y軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以合初速度與加速度不共線，物體的軌跡為曲線，且加速度恒定，所以是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B正確；CD.物體在3～4s內(nèi)兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)都是勻減速運(yùn)動(dòng)，在3s末，合速度v與水平方向夾角為37°，ax=?4m/s2，ay=?3m/s2，合加速度方向與水平方向成37°角且與速度方向相反，則做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故CD錯(cuò)誤。

故選B。

7.【答案】A

【解答】

設(shè)小船在靜水中的速度為vc；

當(dāng)船頭指向始終與河岸垂直，則有：t去=dvc；

當(dāng)回程時(shí)行駛路線與河岸垂直，則有：t回=dv合

而回頭時(shí)的船的合速度為：v合【解析】解：在x方向上有：x=3t2=12axt2，知ax=6m/s2，做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。在y方向上，有：y=4t2=12ayt2，知ay=8m/s2，做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。故①正確。

根據(jù)平行四邊形定則知，a=ax2+ay2=10m/s2，合初速度為零，知合運(yùn)動(dòng)做初速度為零，加速度為10m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。故③正確。

9.【答案】D

【解答】

飛機(jī)的速度的方向：tanα=?vyvx??=?6?60?=?1?10，飛機(jī)的加速度的方向：tanβ=?ay?ax?=?0.22??=?1?10，可知飛機(jī)的速度的方向與加速度的方向是相同的，飛機(jī)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

A.飛機(jī)的速度的方向與加速度的方向是相同的，飛機(jī)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤；

B.飛機(jī)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向的分初速度與豎直方向的分初速度不相等，20s時(shí)水平方向的分速度與豎直方向的分速度大小不可能相等。故B錯(cuò)誤；

C.飛機(jī)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向的分初速度與豎直方向的分初速度不相等，所以在前20s內(nèi)飛機(jī)在水平方向的分位移與豎直方向的分位移大小不可能相等。故C錯(cuò)誤；

D.在水平方向上，飛機(jī)在20s時(shí)的水平速度vx=vx0?at=60m/s?2×20m/s=20m/s，平均速度

vx?=?12?(v0x+vx)=12?(60+20)m/s=40m/s，故D正確。

故選D。

10.【答案】A

【解答】

根據(jù)在某段時(shí)間內(nèi)A、B之間距離以l=H?【解答】A.根據(jù)平行四邊形定則，知合速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能與分速度相等，故A錯(cuò)誤；

B.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；

C.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，那么合運(yùn)動(dòng)也不一定是直線運(yùn)動(dòng)，比如平拋運(yùn)動(dòng)．故C錯(cuò)誤；

D.分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，故D正確；

故選BD。

13.【答案】AB

【解答】

A.靜水速度垂直于河岸，合速度的方向偏向下游，且過河時(shí)間最短，A正確；

B.根據(jù)平行四邊形定則知，合速度的方向正好垂直河岸，過河的位移最小，B正確；

C.由于流水速度，船的合速度會(huì)存在偏向下游的分量，因此當(dāng)船頭始終垂直于河岸時(shí)，船的航線不可能垂直于河岸，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)平行四邊形定則知，靜水速度的方向與流水速度的合速度的方向會(huì)偏向下游，船不可能向上游航行，D錯(cuò)誤。

故選AB。

14.【答案】AC【解答】A.前2s內(nèi)物體在y軸方向速度為0，由題圖知，只沿x方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確；D.后2s內(nèi)物體在x方向做勻速運(yùn)動(dòng)，在y方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿y軸方向，合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；BC.4s內(nèi)物體在x方向的位移是：x=(12×2×2+2×2)m=6m，在y方向的位移是：y=12×2×2m=2m，所以4s末物體的坐標(biāo)為故選AC。

15.【答案】BD

【解答】

對(duì)A物體的速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進(jìn)行分解，則有沿著繩子方向的速度大小為vAcosα；對(duì)B物體的速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進(jìn)行分解，則有沿著繩子方向的速度大小為vBcosβ，由于沿著繩子方向速度大小相等，所以則有vAcosα=vBcosβ，因此vB=cosαcosβvA，α角越來越小，β角越來越大，所以此后B物體的速度越來越大，所以做加速運(yùn)動(dòng)，故AC錯(cuò)誤，BD正確。

故選BD。

16.【答案】勻速直線

0.15m/s

0.25m/s

【解答】

(1)選地面為參考系，紅蠟塊可以沿管勻速上升，由數(shù)據(jù)可知，各點(diǎn)的時(shí)間間隔相等，那么蠟塊的水平方向也是勻速直線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，則蠟塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

(2)依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，那么蠟塊沿玻璃管向上運(yùn)動(dòng)的速度大小為：

vy=3×10?12

m/s=0.15

m/s；

(3)依據(jù)矢量的合成法則，則蠟塊的合速度大小為：

v=vx2+vy2=(4×10?12)2+0.152m/s=0.25m/s。

故答案為：(1)勻速直線；(2)0.15

m/s；(3)0.25

m/s。

17.【答案】(1)等于；(2)A；C

【解答】

(1)由于豎直方向上，操作一和操作二都是勻速運(yùn)動(dòng)，且速度相等，豎直方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，根據(jù)合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性，兩個(gè)操作運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，所以t1等于t2；

(2)操作一中，將速度水平豎直分解，水平方向和豎直方向都是勻速運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)的比值始終是定值，所以運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線，故選A；19.【答案】

解：(1)小船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是小船在靜水中的