2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)23曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解（原卷版）

專題23曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解

考點(diǎn)一物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件

1.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向：質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向.

2.曲線運(yùn)動(dòng)的條件：物體所受合外力（加速度）的方向跟速度方向不在同一條直線上.

根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件，判斷物體是做曲線運(yùn)動(dòng)還是做直線運(yùn)動(dòng)，只看合外力（加速度）

方向和速度方向的關(guān)系，兩者方向在同一直線上則做直線運(yùn)動(dòng)，有夾角則做曲線運(yùn)動(dòng).

3.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向與軌跡相切，合外力方向指向軌跡的“凹”側(cè)，軌跡一

定夾在合外力方向與速度方向之間.

4.（1）當(dāng)合外力方向與速度方向的夾角為銳角時(shí)，物體的速率增大；

（2）當(dāng)合外力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí)，物體的速率減??；

（3）當(dāng)合外力方向與速度方向垂直時(shí)，物體的速率不變.

1.關(guān)于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，下列說法正確的是（）

A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)

B.速度一定在變化

C,所受的合外力一定在變化

D.加速度方向一定垂直于速度方向

2.在2022年北京冬奧會(huì)自由式滑雪女子大跳臺(tái)決賽中，運(yùn)動(dòng)員谷愛凌摘得金牌。如圖所示

是谷愛凌滑離跳臺(tái)后，在空中實(shí)施翻滾高難度動(dòng)作時(shí)，滑雪板（視為質(zhì)點(diǎn)）運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、

6是軌跡。上的兩點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。則（）

A.谷愛凌上升到最高點(diǎn)時(shí)，整體速度為零

B.谷愛凌離開跳臺(tái)后，整體做自由落體運(yùn)動(dòng)

C.滑雪板經(jīng)過a、6兩點(diǎn)時(shí)的速度方向相反

D.谷愛凌處于完全失重狀態(tài)

3.（2022?全國?高三課時(shí)練習(xí)）圖為賽車彎道超車的圖示，外側(cè)的賽車在水平彎道上加

速超越前面的賽車。若外側(cè)的賽車沿曲線由"向N行駛，速度逐漸增大。選項(xiàng)圖中A、B、C、

D分別畫出了外側(cè)的賽車在彎道超車時(shí)所受合力廠的四種方向。你認(rèn)為正確的是（）

4.（2023?全國?高三專題練習(xí)）如圖所示，一物體僅在三個(gè)共點(diǎn)恒力&、F2、尸3的作用

下以速度先水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其中FI斜向右上方，F(xiàn)2豎直向下，用水平向左。某時(shí)

刻撤去其中的一個(gè)力，其他力的大小和方向不變，則下列說法正確的是（）

A.如果撤去的是F,,則物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，速率減小

B.如果撤去的是用,則物體做加速度變化的曲線運(yùn)動(dòng)

C.如果撤去的是F2,則物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，速率將保持不變

D.如果撤去的是F3,物體將向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

5.一質(zhì)點(diǎn)在三個(gè)水平共點(diǎn)力的作用下沿光滑的Xa水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過。點(diǎn)的速

度方向如圖中/所示。從。點(diǎn)開始，撤去沿X軸負(fù)方向的力R下圖表示此后該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌

D.

考點(diǎn)二運(yùn)動(dòng)的合成與分解

L位移、速度、加速度都是矢量，它們的合成與分解都遵循平行四邊形定則.

2.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系

（1）等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等，即同時(shí)開始、同時(shí)進(jìn)行、同時(shí)停止.

（2）獨(dú)立性：一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)，各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，不受其他運(yùn)動(dòng)的

影響.

（3）等效性：各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有完全相同的效果.

3.運(yùn)動(dòng)的分類

按速度分：速度不變的運(yùn)動(dòng)一一勻速運(yùn)動(dòng)，速度變化的運(yùn)動(dòng)一一變速運(yùn)動(dòng)

按加速度分：加速度不變的運(yùn)動(dòng)--勻變速運(yùn)動(dòng)，加速度變化的運(yùn)動(dòng)---變加速運(yùn)動(dòng)或非勻變

速運(yùn)動(dòng)

按軌跡分：軌跡是直線一一直線運(yùn)動(dòng)（av在同一直線），軌跡是曲線一一曲線運(yùn)動(dòng)（av

不在同一直線）

4.兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷標(biāo)準(zhǔn)：看合初速度方向與合加速度方向是否共線.

6.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成和分解，下列說法正確的是（）

A,合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和

B.勻變速運(yùn)動(dòng)的軌跡一定是直線，不可能是曲線

C.曲線運(yùn)動(dòng)的加速度方向不可能與速度在同一直線上

D.分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)必是直線運(yùn)動(dòng)

7.（2022?浙江省衢州市教育局階段練習(xí)）方老師用裝有水的玻璃管做“觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)”

實(shí)驗(yàn)時(shí)，用氣泡代替了蠟塊，將玻璃管迅速倒置后，氣泡沿著玻璃管加速上升，同時(shí)將玻璃

管緊貼著黑板沿水平方向向右勻速移動(dòng)，則氣泡的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡可能為（）

C

8.（2022?北京昌平?高一期末）如圖所示，一塊橡皮用不可伸長的細(xì)線懸掛于。點(diǎn)，用

鉛筆靠著細(xì)線的左側(cè)從O點(diǎn)開始水平向右勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中始終保持懸線豎直。在鉛筆

向右勻速移動(dòng)過程中，橡皮運(yùn)動(dòng)的速度（）。

Λ.大小和方向均不變B.大小不變，方向改變

C.大小改變，方向不變D.大小和方向均改變

9.（2022?山東濰坊?高一期中）如圖所示，一個(gè)小型偵察氣球未打開驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，恰能

懸浮在空中，若水平向東的風(fēng)使氣球以5nι∕s勻速向東飛行，氣球飛到P點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)前方一個(gè)

長方形監(jiān)控區(qū)4BCC,該區(qū)域?yàn)槟媳狈较颍?點(diǎn)在北），?400m,。為ZC的中點(diǎn)?，F(xiàn)P。與AD

垂直且PO=150nι,為使氣球避開監(jiān)控區(qū)，偵察氣球打開驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)沿某方向獲得穩(wěn)定的驅(qū)

動(dòng)速度，則驅(qū)動(dòng)速度最小為（)

3β

?-m∕s?4rn∕sC.5tn∕sD.8m∕s

10.（2022?陜西?長安一中高一期末）如圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運(yùn)

動(dòng)，其沿豎直方向的速度-時(shí)間（V廠t）圖像如圖乙所示，同時(shí)人頂著桿沿水平地面運(yùn)動(dòng)的

位移-時(shí)間g）圖像如圖丙所示。若以地面為參考系，下列說法正確的是（）。

A.Z=O時(shí)，猴子的速度大小為8m∕s

B.猴子在0'2s內(nèi)的加速度大小為4m∕s"

C.猴子在0-2s內(nèi)做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

D.t=ls時(shí)猴子的速度大小為6m∕s

考點(diǎn)三關(guān)聯(lián)速度問題

和繩（桿）相連的物體運(yùn)動(dòng)方向與繩（桿）不在一條直線上時(shí)，需要對物體的實(shí)際速度進(jìn)行

分解從而確定繩（桿）兩端連接物體的速度關(guān)系.

1.速度分解的方法：把物體的實(shí)際速度分解為垂直于繩（桿）和平行于繩（桿）的兩個(gè)分量。

2.根據(jù)沿繩（桿）方向的分速度大小相等確定兩端物體速度的關(guān)聯(lián).

3.常見模型如圖所示

11.如圖所示，質(zhì)量相同的小球A,B通過質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿相連接，緊靠豎直墻壁放置。由

于輕微擾動(dòng)，小球A,B分別沿水平地面和豎直墻面滑動(dòng)，滑動(dòng)過程中小球和桿始終在同一

豎直平面內(nèi)，當(dāng)細(xì)桿與水平方向成37°角時(shí)，小球B的速度大小為右重力加速度為g,忽

略一切摩擦和阻力，sin370=0.6,cos37o=0.8。則下列說法正確的是（）

A.小球A速度為yB.小球A速度為gv

C.小球A速度為：UD.小球A速度為gu

4

12.如圖，一條不可伸長的輕繩跨過一個(gè)光滑輕小滑輪，將A、B兩物體連在一起，B在外

力作用下以速度為向右勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)輕繩與水平方向成。角時(shí)（0<0<90°）,下列說法

正確的是（）

A.A物體的速度為為cos9,輕繩拉力大于A物體重力

B.A物體的速度為ι?cos0,輕繩拉力小于A物體重力

C.A物體的速度為ι?sinθ,輕繩拉力大于A物體重力

D.A物體的速度為ι?sinθ,輕繩拉力小于A物體重力

13.（2022?山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖所示，將質(zhì)量為2加重物懸掛在輕繩的一

端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為卬的小環(huán)，小環(huán)套在豎直固定光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿

的距離為4現(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的4處由靜止釋放，當(dāng)環(huán)沿直桿下滑距離也為d向下

通過6處時(shí)，下列說法不正確的是（重力加速度為g）（）

A.小環(huán)運(yùn)動(dòng)過程中，輕繩中的張力可能大于2儂

B.小環(huán)在8處的速度與重物上升的速度大小之比為立

2

C.小環(huán)在6處的速度與重物上升的速度大小之比為√∑

D.小環(huán)到達(dá)6處時(shí)，重物上升的高度為（√Σ-l）d

14.（2022?福建漳州?高一期末）曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其功用是將活

塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)汽車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，活

塞可沿水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。曲軸可繞固定的。點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿兩端分別連接曲軸上的A

點(diǎn)和活塞上的B點(diǎn)，若曲軸繞。點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）

?.曲軸和活塞運(yùn)動(dòng)周期不相等

B.活塞運(yùn)動(dòng)速度大小不變

C.A點(diǎn)和B點(diǎn)的速度始終相等

D.當(dāng)OA與AB共線時(shí)，B點(diǎn)的速度為零

考點(diǎn)四船渡河問題

L常用的兩種分析方法：

1）把P船和P水合成.

2）把S分解到沿著河岸和垂直于河岸兩個(gè)方向.

2.渡河時(shí)間

渡河時(shí)間與水流速度無關(guān)，把嶗分解到沿著河岸和垂直于河岸兩個(gè)方向，渡河時(shí)間只

與船垂直于河岸方向的分速度有關(guān)，船頭正對河岸時(shí)，渡河時(shí)間最短，篩l,=W（d為河寬）.

Kl

3.渡河位移

1）若vQy,κ,當(dāng)船頭方向與上游河岸夾角為，，y船在沿著河岸方向的分速度滿足

IzSIiCOS，=/水時(shí)，合速度垂直于河岸，渡河位移最短，?‰n=d

2）若Fffl<F*,合速度不可能垂直于河岸，無法垂直渡河.如圖，當(dāng)船頭方向（即“

方向）與合速度方向垂直時(shí)，渡河位移最短，*S=普

15.如圖所示，4個(gè)箭頭表示船頭的指向，每相鄰兩個(gè)箭頭之間的夾角都是30°,已知河寬

80m,水速是lm∕s,船在靜水中的速度是2m∕s.要使船能垂直河岸渡過河，那么船頭的指向

和過河時(shí)間是（）

7喔方向③呼

二

A.②方向巴趙B.③方向40sC.③方向把它D.④方向40s

3?3S

16.一小船船頭直指向河對岸行駛，最后到達(dá)對岸下游18Om處。已知兩河岸平行，河寬為

300m,小船在靜水中的速度大小為5m∕s,下列說法正確的是（）

A.小船的最短渡河時(shí)間為50sB.水流的速度大小為3m∕s

C.小船的最短渡河時(shí)間為36sD.不論怎樣調(diào)整船頭方向，小船不能直到達(dá)河對岸

17.如圖，搶險(xiǎn)隊(duì)員駕駛救援船（可視為質(zhì)點(diǎn)）以大小為y,二12m∕s?船頭與上游河岸成《

=60°角的速度（在靜水中的速度）從4點(diǎn)出發(fā)，恰好能到達(dá)正對岸6點(diǎn)，河寬為d=96m0

下列說法正確的是（）

B

上游水流

d

A

A.水流的速度大小為a=6√3m∕s

B.救援船從/1點(diǎn)到6點(diǎn)所用的時(shí)間為8s

C.以最短時(shí)間渡河時(shí)，救援船的位移大小為96m

D.若救援船的船頭始終指向正對岸，在渡河過程中水流的速度大小吟突然變小，則渡河時(shí)

間不變

18.一條小船在靜水中的速度為3nι∕s,它要渡過一條寬為120nι的河，河水流速為4m/s，

下列說法正確的是（）

A.小船過河的最短位移為16Om

B.小船以最短時(shí)間過河，其位移為12Om

C.小船過河的實(shí)際速度可以垂直于河岸

I）.若小船在靜水中的速度垂直河岸且保持不變，而水速的大小變化，則小船運(yùn)動(dòng)軌跡為直

線

19.甲乙兩船在同一河流中同時(shí)開始渡河，河水流速為北,船在靜水中的速率均為心甲乙

兩船頭均與河岸成。角，如圖所示，已知甲船恰能垂直到達(dá)河對岸的1點(diǎn)，乙船到達(dá)河對岸

的6點(diǎn)，爾6之間的距離為3則下列判斷正確的是（）

AB

水流方向

Illinilllllliilllinillllllllllinilllllllllllllllllllllllll

甲乙

A.甲船先到達(dá)對岸

B.若僅增大河水流速孫