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5.2 运动的合成与分解 同步测评 2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．有一条宽为50m的河，游泳爱好者小明想要游到对岸去，水流速度为2m/s，小明在静水中的速度为1m/s，以下结论正确的是（　　）
A．小明可能到达正对岸
B．小明的最短过河时间为50s
C．小明以最短路程过河所需时间为50s
D．小明要以最短路程过河，游姿方向需始终与对岸垂直
2．两端封闭的玻璃管中注满清水，迅速将管转至图示竖直位置，管内一个红蜡块立即以的速度匀速上浮，此时使玻璃管沿x轴正方向移动，当玻璃管沿x轴（　　）
A．匀速运动时，红蜡块的轨迹是一条曲线
B．以速度匀速运动时，红蜡块的速度大小是7cm/s
C．以速度匀速运动，2s内红蜡块的位移大小是10cm
D．由静止开始做的匀加速运动时，红蜡块的轨迹是一条直线
3．下雨时，某外卖员在平直的道路上以4m/s的速度骑行，已知雨滴以3m的速度竖直下落，则该外卖员感觉到雨滴的速度的大小和方向分别是（　　）
A．3m/s；竖直向下 B．3m/s；斜向下 C．5m/s；竖直向下 D．5m/s；斜向下
4．活塞带动飞轮转动可简化为如图所示的模型：图中三处都是转轴，当活塞在水平方向上移动时，带动连杆运动，进而带动杆以O点为轴转动。若某时刻活塞的水平速度大小为v，连杆与水平方向夹角为杆与杆的夹角为，此时B点做圆周运动的线速度大小为（　　）
A． B． C． D．
5．关于曲线运动的描述，下列说法正确的是（　　）
A．曲线运动一定是变速运动
B．物体在恒力作用下，不可能做曲线运动
C．物体在变力作用下一定做曲线运动
D．两个变速运动的合运动必为曲线运动
6．如图所示，两岸平行的小河，水流速度恒为v=4m/s，小船自A处出发，沿航线AB渡河，到达对岸B处。AB与下游河岸的夹角θ=37°。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，则小船在静水中的速度不可能为（　　）
A．2.2m/s B．2.4m/s
C．4m/s D．6m/s
7．如图为某校学生跑操的示意图，跑操队伍宽，某时刻队伍整齐的排头刚到达，在A点的体育老师此时准备从队伍前沿经直线匀速到达边处某点，且不影响跑操队伍，已知学生跑操的速度，B、C之间的距离为，则以下说法正确的是（　　）
A．体育老师的速度可能为
B．体育老师速度方向与平行
C．体育老师可能在到达边
D．若体育老师要跑到边中点D处，其速度大小为
8．章老师利用无人机拍摄校运动会开幕式。一次拍摄中，时，无人机由静止从地面开始起飞，在5s内无人机的水平速度vx、竖直速度vy与时间t的关系图像分别如图1、2所示，下列说法中正确的是（　　）
A．无人机在0-2s内做曲线运动 B．无人机在4s末到达最大高度
C．无人机在0-5s内的位移为22m D．无人机在4-5s内处于失重状态
二、多选题
9．如图所示，将一白纸固定在水平木板上，白纸上再固定一刻度尺。直角三角板一直角边紧贴在刻度尺上方，若使三角板沿刻度尺向右匀速运动的同时，一支铅笔沿三角板另一直角边向上做匀速直线运动，笔尖在白纸上留下了痕迹。下列说法正确的是（　　）
A．笔尖在白纸上留下的痕迹是一条倾斜直线
B．笔尖在白纸上留下的痕迹是一条抛物线
C．在运动过程中，笔尖的速度方向始终保持不变
D．在运动过程中，笔尖的速度方向不断变化
10．如图所示，汽车以速度v向右沿水平面匀速运动，通过绳子提升重物M、当绳子与水平方向的夹角为时（　　）
A．重物上升的速度为
B．重物上升的速度为
C．绳子的拉力大于重物的重力
D．绳子的拉力等于重物的重力
11．质量为4kg的质点在平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．质点的初速度大小为5m/s B．质点所受的合力大小为6N
C．t=0时，质点速度的方向与合外力方向垂直 D．2s末质点速度大小为
12．如图所示，将一根长杆的一端通过铰链固定在某定滑轮正下方的O点处，在长杆的中点C处拴一细绳，绳绕过两个定滑轮后挂上重物M，向逆时针方向转动长杆可以提起重物M。已知长杆的长度为L，在长杆由竖直位置以角速度缓慢转至水平位置的过程中（转过90°角），下列说法正确的是（　　）
A．重物M将匀速上升
B．绳对重物M的拉力一定大于重物的重力
C．重物M的最大速度是
D．重物M先处于超重状态后处于失重状态
三、实验题
13．如图所示。长约1m，一端封闭的均匀玻璃管中注满清水，水中放一红蜡做成的小圆柱体（圆柱体的直径略小于玻璃管的直径，轻重大小适宜，在水中能够匀速上浮），将另一端的开口用胶皮塞塞紧。其总质量为3kg。在时刻很快地将玻璃管倒置，蜡块匀速上升，蜡块每一秒上升的距离为10cm；使玻璃管水平向右匀加速运动，每一秒通过的水平距离分别为5cm、15cm、25cm、35cm、45cm……，在图中y表示蜡块在竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，时蜡块位于坐标原点。
（1）请在图中标出t等于1s、2s、3s、4s、5s时蜡块的位置，并用平滑的曲线描绘蜡块的轨迹。（_______）
（2）玻璃管做上述运动时水平方向受力为___________N。
14．课堂上老师为了研究运动的合成与分解做了如下实验：在一张白纸上。用手平推直尺沿纵向3cm/s匀速移动。同时让铅笔尖靠着直尺沿横向由静止开始匀加速移动，开始时铅笔尖在坐标原点处，y表示铅笔尖竖直方向的位移，x表示铅笔尖水平方向的位移。
（1）老师测出某时刻铅笔尖的坐标R为（4，6），铅笔尖的加速度大小为______cm/s2；
（2）该实验中铅笔尖的轨迹如下图______。
A． B． C． D．
四、解答题
15．塔式起重机是工程常用的机械之一，如图所示，它能实现竖直、水平和旋转运动达到全方位搬运工程物料，大大地提高了工程的效率。观测发现，某一次从地面静止起吊包括吊钩在内共计300kg物料，搬运过程可以分解为竖直和水平方向运动：竖直方向上物料在0～4s内以加速度匀加速向上运动，4～5s匀速向上运动；水平方向上物料在0～2s无运动，2～4s以加速度匀加速向右运动，4～5s匀速向右运动。塔架稳定不旋转，不计空气阻力，不考虑塔架和吊索晃动等因素。求：
（1）第1s末吊索的拉力大小；
（2）第5s末物料离出发点的距离；
（3）第3s末吊索与竖直方向夹角的正切值。
16．2021年7月，河南中北部出现暴雨部分地区出现特大暴雨，国家防总启动防汛Ⅲ级应急响应，举国驰援战洪灾，尤其解放军和武警部队奋战在救援第一线．救援人员发现一被困在车顶的人员，车不动但周围的水在流动，水流方向与安全区域平行，如图所示，已知车离安全区域最近的距离，救援人员乘皮筏从安全区域边缘去救援，皮筏相对静水的速度大小，水流速度大小，皮筏和车均视为质点，求：
（1）皮筏运动到车旁的最短时间t；
（2）在（1）中皮筏运动的位移大小s。
17．如图所示，一条宽为d的大河，小明驾着小船从码头A出发，欲将一批货物运送到对岸的码头B。已知河水流速为v水，小船在静水中的航速为v船。
（1）渡河过程中，小船参与了哪两个分运动？
（2）小船如何渡河时间最短？最短时间为多少？此时渡河位移为多大？
（3）小船如何渡河才能使渡河位移最小？最小位移为多大？
18．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m的长方体物块B，B的右上端固定一个轻质定滑轮，一根不可伸长的轻绳通过定滑轮与质量为m的光滑小滑块A相连，轻绳水平。滑块A刚好与B的右边相接触且能相对于右边竖直下滑，开始时滑块A到水平地面的高度为h，现将滑块A由静止释放，已知重力加速度为g，试求：
（1）当A刚好接触地面时，物块B在水平方向上运动的位移大小；
（2）当A刚好接触地面时，物块B的速度大小。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案
1．B
2．C
3．D
4．B
5．A
6．A
7．C
8．D
9．AC
10．AC
11．ABD
12．CD
13． 0.3N
14．2 C
15．（1）；（2）；（3）
16．（1）；（2）
17．（1）船相对水的运动（即船在静水中的运动），它的方向与船头的指向相同；船随水漂流的运动，它的方向与河岸平行。；（2）船头垂直河岸航行渡河时间最短，，；（3）第一种情况：船速大于水速，最短的位移为河宽d，此时合速度垂直河岸，船头与上游河岸夹角θ满足
如图所示
所用时间为
第二种情况：船速小于水速，如图所示
以v水矢量的末端为圆心，以v船的大小为半径作圆，当合速度的方向与圆相切时，合速度的方向与河岸的夹角最大（设为α），此时航程最短，由图可知
最短航程为
此时船头指向与上游河岸成角满足
故当船速大于水速时，船头与上游河岸夹角满足时，渡河位移最小，为d，当船速小于水速时，船头与上游河岸夹角满足时，渡河位移最小，为。
18．（1）；（2）

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