5.2 运 动 的 合 成 与 分 解 基 础 巩 固 2021—2022 学 年 高 中 物 理 人 教 版 （2019）必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以 0.1 m/s 的速度匀速上浮，现当 红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动方向与水平方 向成 30°角，如图 2 所示．若玻璃管的长度为 1.0 m，则可知玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距离 为（） A．0.1 m/s，1.7 m B．0.17 m/s，1.0 m C．0.17 m/s，1.7 m D．0.1 m/s，1.0 m 2．如图所示，一轻绳通过光滑的轻质定滑轮与套在光滑水平杆上的小物块 A 连接，另一端与小球 B 连接。 物块 A 经过图示位置时向右运动的速度大小为 vA，小球 B 的速度大小为 vB，轻绳与杆的夹角为 a( )。则此时 A． v A  vB cos  B． v A  vB sin  C．小球 B 一定处于失重状态 0� 90� <a< D．轻绳对物块 A 和小球 B 的拉力做功的功率大小相等 3．如图所示，绕过定滑轮的细线连着两个小球，小球 a、b 分别套在水平和竖直杆上，某时刻连接两球的 va 细线与竖直方向的夹角均为 45 ，此时 a、b 两球的速度大小之比 vb 为（　　） � A．2 B．1 C． 2 1 D． 2 4．如图所示，2007 年 4 月 15 日一名 92 岁的南非妇女从距地面大约 2700 米的飞机上与跳伞教练绑在一起 跳下，成为南非已知的年龄最大的高空跳伞者。假设没有风的时候落到地面所用的时间为 t，而实际上在 下落过程中受到了水平方向的风的影响，则实际下落所用的时间（忽略其他因素的影响）（　　） A．等于 t B．大于 t C．小于 t D．无法确定 5．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． 6．如图所示，沿竖直杆以速度 v 匀速下滑的物体 A 通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体 B，细绳与竖直杆 间的夹角为 θ，则以下说法正确的是( ) A．物体 B 向右匀速运动 B．物体 B 向右匀加速运动 C．物体 B 向右做变加速运动 D．物体 B 向右做减速运动 7．有一条可视为质点的渡船匀速横渡一条河宽为 180m 的河流，小船在静水中的速度为 3m/s，水流速度为 4m/s，则该小船（　　） A．小船可能垂直河岸到达正对岸 B．小船渡河的最短时间等于 36s C．小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为 240m D．小船以最短位移渡河时，位移大小为 180m 8．地面的观察者看雨滴是竖直下落的，坐在匀速行驶的列车车厢中的乘客看雨滴是（　　） A．水平向前运动 B．水平向后运动 C．倾斜落向前下方 D．倾斜落向后下方 9．飞机现已广泛应用于突发性灾难的救援工作，如图所示为救助飞行队将一名在海上身受重伤、生命垂 危的渔民接到岸上的情景。为了达到最快速的救援效果，飞机一边从静止匀加速收拢缆绳提升伤员，将伤 员接进机舱，一边沿着水平方向匀速飞向岸边。则伤员的运动轨迹是（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，甲、乙两小船分别从 A、B 两点开始过河，两船相对静水的速度均小于水流速度，方向分 别与河岸成 60°和 30°角，两船恰能到达对岸同一位置．若甲乙两船渡河过程的位移大小分别为 s 甲、s 乙， 则（　 　） A．s 甲＞s 乙 B．s 甲=s 乙 C．s 甲＜s 乙 D．无法确定 s 甲和 s 乙的关系 11．如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为 L，河水流速为 u，划船速度均为 v，出 发时两船相距 2L，甲、乙船头均与岸边成 60°角，且乙船恰好能直达正对岸的 A 点，则下列判断中正确的 是（ ） A．甲船比乙船先到达对岸 B．两船可能在未到达对岸前相遇 C．甲船也在 A 点靠岸 D．甲船在 A 点左侧靠岸 12．如图甲所示，起重机将货物沿竖直方向匀加速吊起，同时又沿横梁水平匀速向右运动。此时，站在地 面上观察，货物运动的轨迹可能是哪一个？( ) A． B． C． D． 13．如图，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮 O 与小球 B 连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块 A 连接， 杆两端固定且足够长，物块 A 由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动，设某时刻物块 A 运动的速度 大小为 vA，小球 B 运动的速度大小为 vB，轻绳与杆的夹角为 θ，则（　　） A．vA＝vBcosθ B．vB＝vAcosθ C．A 物体上升过程中绳中张力不变 D．A 上升过程中，绳中张力始终小于 B 的重力 14．一只小船在静水中的速度为 3m/s，它要渡过 30m 宽的河，河水的速度为 4m/s，则下列说法正确的是 （） A．船不能渡过河 B．船不能垂直到达对岸 C．船渡河的速度一定为 5m/s D．船渡河的时间不可能为 10s 15．小船横渡一条河，为尽快到达对岸，船头方向始终与河岸垂直，为避免船撞击河岸，小船先加速后减 速运动，使小船到达河对岸时恰好不与河岸相撞。小船在静水中的行驶速度 v1，如图甲所示，水的流速以 如图乙所示，则下列关于小船渡河说法正确的是（　　） A．小船的运动轨迹为直线 B．小船渡河的河宽是 480 m C．小船到达对岸时，沿河岸方向向下游运动了 360m D．小船渡河的过程中最大速度是 14 m/s 二、填空题（共 5 题） 16．初速为 v0 的竖直上抛运动可以分解为________运动和________运动。 17．小汽艇在静水中的速度为 3m/s，河水的流速是 4m/s，河宽是 90m 则渡河的最短时间是_____s,，此时 的合速度是________m/s。 18．一质量为 2kg 的物体在如图（a）所示的 xoy 平面上运动，在 x 方向的速度-时间图像 的位移时间图像 sy  t vx  t 图分别如图（b）、（c）所示，则物体的初速度大小为___________ 体所受的合外力大小为___________ N。 m/s 图和 y 方向 ，前两秒物 19．如图甲所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块 R 能在水中以速度 v0=3cm/s 匀速上浮，按图中所示建立坐标系。 （1）若在 R 从坐标原点 O 匀速上浮的同时，玻璃管沿 x 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。测出 某时刻 R 的坐标为（4，6），此时 R 的速度大小为______cm/s； （2）若在 R 从坐标原点匀速上浮的同时，将此倒置的玻璃管安装在小车上，给小车以一定的初速度让其 沿粗糙水平桌面滑行，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是图乙中的______。 20．如图甲所示，在一端封闭、长约 1 m 的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡块，将玻璃管的开口端用胶 塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开 始计时，蜡块在玻璃管内每 1 s 上升的距离都是 10 cm，玻璃管向右匀加速平移，每 1 s 通过的水平位移依 次是 2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.图乙中，y 轴表示蜡块竖直方向的位移，x 轴表示蜡块随玻璃管通 过的水平位移，t＝0 时蜡块位于坐标原点． （1）请在图乙中画出蜡块在 4 s 内的轨迹； （2）玻璃管向右平移的加速度 a=__________m/s2 （3）t＝2s 时蜡块的速度 v 的大小 v＝__________m/s． （4）4s 内蜡块的位移 x=__________m． 三、综合题（共 3 题） 21．如图为一架直升机运送沙袋，该直升机 A 用长度足够长的悬索（其重力可忽略）系住一质量 m=50kg 的沙袋 B，直升机 A 和沙袋 B 以 v=10m/s 的速度一起沿水平方向匀速运动，某时刻开始将沙袋放下，在 t=5s 时间内，沙袋在竖直方向上移动的距离按 y=t2（单位：m）的规律变化，取 g=10m/s2，求： （1）在 t=5s 时间内沙袋位移大小； （2）在 t=5s 末沙袋的速度大小。 22．一条河宽 d=60m，水速 v 水=3m/s，船在静水中的行驶速度 v 船=4m/s．求： （1）当小船渡河的时间最小时，则小船渡河的位移为多大？ （2）当小船渡河的位移最小时，则小船渡河的时间为多大？ 23．水平面内有一个平面直角坐标系 xOy，一个物体原来位于原点 O 处．物体从 t＝0 时刻起开始运动，现 用传感器跟踪，通过计算机描绘出它沿 x 轴和 y 轴的分加速度 ax、ay 随时间变化的规律如图所示． （1）t＝2s 末时刻该物体的速度大小为 m/s． （2）请把 3s 内物体的运动轨迹画在右面的坐标系内． 参考答案 1．C 【详解】 根据各分运动具有独立性和等时性可知，水平位移为 1.7m，水平速度为 ，C 对； 2．D 【详解】 AB．将 A 速度分解为沿绳和垂直绳方向可知， vB  v A cos  故 AB 错误； C．轻绳与杆的夹角为 a( 0� 90� <a< )时，小球 B 速度在变小,由牛顿第二定律可知,绳子拉力大于重力，故 C 错误； D．轻绳对物块 A 做功的功率为 PA =Tv A cos  轻绳对小球 B 做功的功率为 PB  TvB 由于 vB  vA cos  ，所以轻绳对物块 A 和小球 B 的拉力做功的功率大小相等，故 D 正确。 故选 D。 3．B 【详解】 将小球 a、b 的实际速度分解，如图所示，由于小球 a、b 沿着绳子方向的分速度大小相同，则有 va sin45� vb cos45� 得 va 1 vb 故 B 正确，ACD 错误。 故选 B。 4．A 【详解】 将跳伞者在空中的运动可分解为水平方向和竖直方向的运动，人在竖直方向下落的时间为 t，虽受到了水 平方向的风的影响，但不影响竖直方向上的运动，所以实际下落时间不变，故选 A。 5．D 【详解】 由于竖直方向匀速运动，水正方向向右匀加速运动，因此 运动轨迹是一条曲线，合力方向水平向右，在曲 线运动中，受力的方向指向曲线的凹侧，因此 D 正确，ABC 错误。 故选 D。 6．C 【分析】 物体 A 以速度 v 沿竖直杆匀速下滑，绳子的速率等于物体 B 的速率，将 A 物体的速度分解为沿绳子方向和 垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于绳速，由