人教版2024年高考物理一輪復習：曲線運動、運動的合成與分解 專項練習

第16講曲線運動運動的合成與分解

（模擬精練+真題演練）

擬精練

1.（2023?湖北武漢?華中師大一附中校考三模）如圖所示，生產(chǎn)車間有兩個完全相同的水平

傳送帶甲和乙，它們相互垂直且等高，正常工作時都勻速運動，速度大小分別為*%

將工件（視為質(zhì)點）輕放到傳帶甲上，工件離開傳送帶甲前已經(jīng)與傳送帶甲的速度相同，并

平穩(wěn)地傳送到傳送帶乙上，且不會從傳送帶乙的右側(cè)掉落。兩傳送帶正常工作時，對其中一

個工件A在傳送帶乙上留下的痕跡，下圖中可能正確的是（）

傳送帶乙

口

□

AV甲

口/

傳送帶甲□

□□□□

B.

D.

【答案】D

【詳解】正常工作時都勻速運動,速度大小分別為、、,所以，物塊滑上乙時，水平方

甲V乙

向相對傳送帶乙的速度水平向右,沿傳送帶乙方向相對傳送帶乙的速度與乙的運動方向相

反，所以相對傳送帶乙的速度為這兩個分速度合速度，方向向右下方，因為兩個速度均為勻

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速，則合速度方向的反方向為滑動摩擦力方向，力與速度方向相反，做直線運動，軌跡沿速

度方向，故D正確ABC錯誤。故選D。

2.（2023?江蘇鹽城?統(tǒng)考三模）如圖所示，小球從水平向右的橫風區(qū)正上方自由下落的閃光

照片。除橫風區(qū)外，其他位置的空氣作用力可忽略不計。則小球（）

O

A.在橫風區(qū)水平方向做勻速運動

B.在橫風區(qū)加速度方向豎直向下

C.從橫風區(qū)飛出后做勻變速直線運動

D.從橫風區(qū)飛出后做勻變速曲線運動

【答案】D

【詳解】A.小球進入橫風區(qū)時，在水平方向上受水平向右的風力，根據(jù)牛頓第二定律可知

水平方向有加速度，所以在橫風區(qū)水平方向做加速運動，故A錯誤；

B.小球進入橫風區(qū)時，受重力和水平向右的風力，利用力的合成可知合力斜向右下方，根

據(jù)牛頓第二定律可知加速度方向斜向右下方，故B錯誤；

CD.小球從橫風區(qū)飛出后，只受重力的作用，做勻變速曲線運動，故C錯誤，D正確。故

選D。

3.（2023?湖南?模擬預測）陰歷正月十五放花燈，稱為燈節(jié)，或稱“元宵節(jié)這一天，人們

有觀燈和吃元宵的習慣。人們將制作好的花燈，點上蠟燭，放入河中漂流，供大家欣賞。若

河水各點流速與該點到較近河岸邊的距離成正比，現(xiàn)將花燈以一定速度垂直河岸推出去，假

設(shè)花燈垂直河岸的速度不變，則花燈到達對岸的運動路徑正確的是（）

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D.

【答案】B

【詳解】設(shè)垂直河岸的速度為v°,河寬為2d,花燈與河岸的距離為x（x4d）,則花燈沿水

流方向的速度為

v=區(qū)垂直于水流方向有x=v,則有"四=H可知，加速度為一恒定值，且推

水0A?Ar0

出花燈處的加速度方向沿水流方向，靠近對岸位置加速度方向與水流方向相反，故花燈在從

岸邊到河中間的軌跡為類平拋運動，從河中間到對岸的軌跡與該軌跡對稱，根據(jù)加速度方向

與合力方向相同，合力方向指向軌跡內(nèi)側(cè)可知第二個圖像符合要求。故選B。

4.（2023?海南?統(tǒng)考二模）一小船在靜水中的速度為3m/s,它在一條河寬150m,流速為5m/s

的河流中渡河，則下列說正確的是（）

A.小船渡河時間不少于60s

B.小船以最短時間渡河時，它沿水流方向的位移大小為150m

C.小船以最短位移渡河時，位移大小為250m

D.小船以最短位移渡河時，時間為60s

【答案】C

d150s

【詳解】A.當船的靜水中的速度垂直河岸時渡河時間最短?=一=二-s=50s故A錯誤；

mmV3

船

B.船以最短時間50s渡河時沿河岸的位移x==5x50m=250m即它沿水流方向的位

水min

移大小為250m,故B錯誤；

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C.因為水流速度大于船的靜水速度，所以船不能垂直渡河，如圖所示

當合速度與靜水速度的方向垂直時，合速度與水流速度的夾角最大，渡河位移最小，則

sinO=』=一

v5

水

d150…

則渡河的最小位移sin03m故c正確；

5

x250.

D.若船以最短位移渡河時，時間為如一=/°s=62.5s故D錯誤。故選C。

%V52-32

5.（2022?山東泰安?統(tǒng)考模擬預測）如圖，某河流中水流速度大小恒為VrA處的下游C處

4

有個漩渦，漩渦與河岸相切于B點，漩渦的半徑為r,AB=-ro為使小船從A點出發(fā)以恒

定的速度安全到達對岸，小船航行時在靜水中速度的最小值為（）

漩渦

匕>\/*

---------

AB

C.v.D.—v

1

31

【答案】B

tan。=__

【詳解】根據(jù)題意得一寸解得0=37。小船航行時在靜水中速度的最小值為

—r

3

v=vsin20解u=—v

212251

故選B。

6.（2022.福建福州.統(tǒng)考模擬預測）洪水無情人有情，每一次重大搶險救災，都有子弟兵的

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身影。如圖所示，水速為V,消防武警駕駛沖鋒舟若采取沖鋒舟最小速度和船頭正對河岸兩

種行駛方案，沿與平直河岸成30。角的線路把被困群眾從A處送到對岸安全地B處，則兩種

方案中沖鋒舟最小速度V1和船頭正對河岸的沖鋒舟速度丫2之比為（）

平直河岸

Q---------------------->V

A

A.1:2B.1:73C.2:6D.收2

【答案】D

【詳解】設(shè)沖鋒舟以最小速度匕和船頭正對河岸速度為分別從4到8,沖鋒舟最小速度匕

垂直于48連線

v=vsin30沖鋒舟速度匕垂直于水平河岸V?=ntan30可知二=cos30o=4故選項D正

2

確。

7.（2023?山東?模擬預測）如圖，汽車從靜止開始通過纜繩將質(zhì)量為機的貨物從A處沿光滑

斜面拉到B處，此過程中貨物上升高度為〃，到8處時定滑輪右側(cè)纜繩與水平方向間的夾角

為仇左側(cè)纜繩與斜面間的夾角為24汽車的速度大小為v,此時貨物的速度大小為（）

C.2cos0D.2sin0v

【答案】A

【詳解】汽車和貨物運動過程中，速度關(guān)聯(lián)，如圖所示

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把繩子左端點的實際速度分解為沿繩和垂直于繩的兩個方向，有V把繩子右端點

貨cos20

的實際速度分解為沿繩和垂直于繩兩個方向，有V='聯(lián)立可得V=5二.不故

cos6貨cosU-tanUsinu

選Ao

8.（2023?云南?昆明高三模擬預測）跑馬射箭是民族馬術(shù)中的一個比賽項目，如圖甲所示，

運動員需騎馬在直線跑道上奔跑，彎弓射箭，射擊側(cè)方的固定靶標，該過程可簡化為如圖乙

（俯視圖）所示的物理模型：假設(shè)運動員騎馬以大小為匕的速度沿直線跑道勻速奔馳，箭被

射出前箭頭沿直線運動，其軌跡所在直線與靶心的水平距離為。為保證箭能命中靶心且在

空中運動的時間最短，運動員應在合適的位置將箭水平射出，若箭射出瞬間相對弓的速度大

小為v,不計空氣阻力。下列說法正確的是（）

2

d

B.箭射中靶心的最短時間為I

yjV2+V2

C.箭射出瞬間箭頭到靶心的水平距離為d

D.箭射出瞬間箭頭到靶心的水平距離為她E

V

【答案】D

【詳解】AB-為保證箭能命中靶心且在空中運動的時間最短，應垂直、的方向把箭射出，

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射出的箭同時參與了兩個分運動，分別為沿直線跑道方向的分運動，速度為V,垂直直線跑

1

道方向的分運動，速度為V，則箭射中靶心的最短時間為r.=色，AB錯誤；

2mmp

2

d

CD.箭射出瞬間箭頭到靶心沿直線跑道的水平距離為可=?二匕一由幾何關(guān)系可知，箭射

111v

2

出瞬間箭頭到靶心的水平距離為5=柝==4"包1,D正確，C錯誤。故選D。

2

9.（2023春?云南昆明?高三云南師大附中?？迹┤鐖D所示，一矩形白紙AWS平鋪在水平桌

面上，一鋼筆的筆尖壓在白紙上的尸點，現(xiàn)使白紙從靜止開始沿與邊平行的方向以加速

度a在桌面上向右做勻加速直線運動，白紙開始運動的同時用外力控制筆尖開始運動，最終

筆尖在白紙上留下如圖中PQ所示的與垂直的劃痕.以地面為參考系，考慮筆尖的運動,

下列說法正確的是（）

s___________R

Q

MN

A.筆尖的加速度不可能小于a

B.筆尖的運動軌跡一定是曲線

C.筆尖的速度可能沿圖中箭頭1所示方向

D.筆尖離開白紙瞬間其速度一定與RS邊垂直

【答案】A

【詳解】A.因劃痕與血W垂直，可知在平行于的方向上，筆尖與紙運動情況完全相同，

有相同的加速度。，在垂直于MN的方向上，筆尖可能有加速度，也可能沒有加速度，因此

筆尖的加速度不可能小于。，故A正確；

B.因垂直"N的方向上筆尖的運動情況不確定，因此筆尖的運動可能是直線，也可能是曲

線，故B錯誤；

CD.平行肱V方向，筆尖與紙始終有相同的運動速度，因此筆尖的速度不可能沿箭頭1所

示方向，離開白紙時，筆尖的對地速度也不一定與RS邊垂直，故CD錯誤。

10.（2022秋?陜西?高三校聯(lián)考）某可調(diào)式升降臺構(gòu)造如圖所示，升降臺的下面是一個弧形

滑道，通過向右或向左旋轉(zhuǎn)螺母即可實現(xiàn)升降臺的上升或下降。當過螺母頂端的半徑與水平

方向的夾角為。時，升降臺下降的速度大小為彳，則此刻螺母向左運動的速度大小與為

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)

可調(diào)升降臺

固定支架

〃77〃“班翔沙夕夕殄力初卯/7〃7/

A.vsinOB.vcosOC.vtanOD?扁

1ii

【答案】C

【詳解】設(shè)經(jīng)過極短時間加，則螺母頂端右端點向左位移為，戶,升降臺下降的位移為3，

八vAzv

由題中角度關(guān)系可得tan。=高二得,產(chǎn)產(chǎn)。故選C。

、11

。、、、、

匕加、\

11.（2023.遼寧?校聯(lián)考模擬預測）在一次施工中，塔吊將重物從。點吊起，從起吊開始計

時，以。為原點，設(shè)水平為無方向、豎直為y方向，重物x、y方向的運動規(guī)律分別如圖甲、

乙所示，則重物（）

甲

A.在水平方向做勻變速直線運動

B.運動軌跡為拋物線

C.0?8s內(nèi)的位移大小為40m

D.在相等時間內(nèi)的速度變化量不相等

【答案】B

【詳解】A.由圖甲可知重物在水平方向做勻速直線運動，故A不符合題意;

B.重物在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做勻加速直線運動，所以重物的運動軌跡

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為拋物線，故B符合題意；

C.。?8s內(nèi)水平方向位移為24m,豎直方向位移為/i=Jx8x4m=16m位移大小為

2

x=\/242+162m=85/i3m

故C不符合題意；

D.重物加速度為a="=9m/s2=0.5m/s2重物在相等時間內(nèi)的速度變化量相等，故D不

A?8

符合題意。

故選B。

12.（2023春?重慶?高三重慶巴蜀中學?？迹┵|(zhì)量為3kg的質(zhì)點在直角坐標系xOy內(nèi)做曲線

運動，在x軸方向的加速度-時間圖像和y軸方向的速度-時間圖像分別如圖甲、乙所示，已

知質(zhì)點在無軸方向的初速度為零，則下列說法正確的是（）

A.質(zhì)點的運動可能是勻變速曲線運動B.質(zhì)點所受的合力大小為9N

C.2s末質(zhì)點的速度大小為5m/sD.0~2s內(nèi)質(zhì)點的位移大小為8m

【答案】C

【詳解】A.質(zhì)點在y方向做勻速運動，在x方向做加速度增加的變加速運動，可知合運動

不可能是勻變速曲線運動，選項A錯誤；

B.質(zhì)點在尤方向做加速度增加的變加速運動，根據(jù)尸=;加可知，質(zhì)點所受的合力隨時間逐

漸變大，選項B錯誤；

C.2s末質(zhì)點在x方向的速度v=1><2x3rn/s=3m/s；v、=4m/s可知質(zhì)點的速度大小為

x2，

v=Jv2+v2=5m/s

*xy

選項C正確；

D.0?2s內(nèi)質(zhì)點在y方向的位移為8m,則質(zhì)點的合位移大小大于8m,選項D錯誤。故選

Co

13.（2023?河南安陽?安陽一中?？寄M預測）兩個相同的正方形鐵絲框按圖所示放置，它

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們沿對角線方向分別以速度V和2V向兩邊運動,則兩線框的交點M的運動速度大小為（）

C.生

【答案】B

【詳解】若右框不動，左框以速度v向左運動，則交點M沿框邊滑行的速度為

若左框不動,右框以速度2V向右運動,則交點M沿框邊滑行的速度為n=2vcos45°=V2v當

2

左右兩框同時運動時，相當于交點同時參加上述兩種運動，如圖所示

。出a

因此其速度為n=“2+邸=，丫2+2w故選B。

14.（2023?湖北黃岡?黃岡中學?？级＃┐陟o水中速度與時間的關(guān)系如圖甲所示，河水

流速與某河岸邊的距離的變化關(guān)系如圖乙所示，則（）

v/(ms')

150300dim

乙

A.船渡河的最短時間50s

B.要使船以最短時間渡河，船在行駛過程中，船頭必須始終與河岸垂直

C.船在河水中航行的軌跡是一條直線

D.船以最短時間渡河，船在河水中的最大速度是5m/s

【答案】BD

【詳解】AB.當船在靜水中速度與河岸垂直時，渡河時間是最短，最短時間為

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d300…

%=1=2-s=100s故A錯誤，B正確；

船

C.船在沿河岸方向上做變速運動，在垂直于河岸方向上做勻速直線運動，兩運動的合運動

是曲線，故c錯誤；

D.船以最短時間渡河，即船在靜水中速度與河岸垂直，船在河水中的最大速度是

v=V32+42m/s=5m/s

m

故D正確。故選BD。

15.（2023?全國?模擬預測）如圖所示，甲、乙兩同學從河中。點出發(fā)，分別沿直線游到A

點和B點后，立即沿原路線返回到。點，OA,OB分別與水流方向平行和垂直，且OA=OBo

若水流速率比不變，兩人在靜水中游泳速率均為v,則下列判斷正確的是（）

水流方向O............*A

?8

777777777777777777777777777

A.甲從。到A和從A到。經(jīng)歷的時間相同

B.乙從。到B和從B到。經(jīng)歷的時間相同

C.v可能大于a也可能小于〃

D.v保持不變的情況下，a越小，乙往返經(jīng)歷的時間越小

【答案】BD

Y

【詳解】A.根據(jù)運動的合成，甲從。到A經(jīng)歷時間為/=一一甲從A到。經(jīng)歷時間為

1v+u

Y

t=一則甲從。到A經(jīng)歷時間小于甲從A到。經(jīng)歷時間，A錯誤；

2V—U

B.由于乙沿直線到達8點，可知，乙的合速度方向沿直線。8,根據(jù)運動的合成，乙的合

速度大小始終為

---------x

v=42一比2則乙從0到B和從B到0經(jīng)歷的時間相同,均為B正確；

C.由于甲能夠從A點返回。點，則必定有v>〃，C錯誤；

2尤

D.根據(jù)上述，乙往返經(jīng)歷的總時間｛+乙=可知,v保持不變的情況下，〃越小,

5'7V。一U2

乙往返經(jīng)歷的時間越小，D正確。故選BD。

16.（2023秋?湖北十堰?高三統(tǒng)考）如圖所示，傾角為0的斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水

平地面上，現(xiàn)將一小球從圖示位置由靜止釋放，不計一切摩擦，在小球從釋放到落至地面的

11/13

過程中,當斜劈的速度大小為V。時，則下列對應小球下落