第四单元 课时跟踪练16　曲线运动　运动的合成与分解-【优化指导】2026年物理一轮复习高中总复习·第1轮（云南专版）

课时跟踪练16　曲线运动　运动的合成与分解 基础应用练 1．在投篮比赛中，运动员站在一个旋转较快的大平台边缘上，相对平台静止，向平台圆心处的球筐内投篮球。则下列各俯视图中，(图中箭头指向表示投篮方向)篮球可能被投入球筐的是 (　　) C　解析：当篮球沿圆周切线方向的速度和出手速度的合速度方向指向球筐时，篮球就会被投入球筐，C正确。 2．(多选)一只可视为质点的蜜蜂沿弯曲轨迹做匀速率运动，蜜蜂在途经 A、B、C、D 位置时的速度v和所受合力F的大小、方向如图所示，其中可能正确的是 (　　) A．A位置 B．B位置 C．C位置 D．D位置 BD　解析：蜜蜂做曲线运动，所受合外力不可能为零，故A点不可能；蜜蜂做曲线运动，合外力指向轨迹凹侧，故B、D两点均可能，C点不可能。 3．如图所示，一个小球在光滑的水平面上以v0向右运动，运动中要穿过一段水平向北的风带ab，经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力，其余区域无风力，则小球过风带及过后的轨迹正确的是 (　　) D　解析：小球在光滑的水平面上以v0向右运动，给小球一个向北的水平恒力，由于合外力指向物体运动轨迹凹的一侧，且速度的方向沿着物体运动轨迹的切线方向，D正确。 4．(多选)民族运动会上有一个骑射项目(如图所示)，运动员骑在奔跑的马上，弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离为d。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则 (　　) A．运动员放箭处离目标的距离为 B．运动员放箭处离目标的距离为d C．箭射到固定目标的最短时间为 D．箭射到固定目标的最短时间为 BC　解析：要想箭在空中飞行的时间最短的情况下击中目标，v2必须垂直于v1，并且v1、v2的合速度方向指向目标，如图所示，故箭射到目标的最短时间为，C正确，D错误；运动员放箭处离目标的距离为，又因为x＝v1t＝v1，所以s＝＝＝，A错误，B正确。 素养提升练 5．如图所示，一名船夫摇船载客往返于河的两岸。某次载客时，该船夫摇船从河岸渡口A以v1的速度用最短的时间到对岸渡口B。另一次载客时，该船以v2的速度从同一地点以最短的路程过河到对岸渡口B，船轨迹恰好与第一次船轨迹重合。假设河水速度保持不变，则该船两次过河所用的时间之比是 (　　) A．v1∶v2 B．v2∶v1 C．v∶v D．v∶v D　解析： 由题意可知，船夫两次驾船的轨迹重合，可知合速度方向相同，第一次船的静水速度垂直于河岸，第二次船的静水速度与合速度垂直，如图所示。船两次过河的合位移相等，则渡河时间之比等于船两次过河的合速度的反比。则＝＝＝cos θ，而cos θ＝，可得＝，D正确。 6．(多选)在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速前进，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示。关于猴子的运动情况，下列说法正确的是 (　　) A．相对地面的运动轨迹为直线 B．相对地面做匀加速曲线运动 C．t时刻猴子相对地面的速度大小为v0＋at D．t时间内猴子相对地面的位移大小为 BD　解析：猴子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，合速度与合加速度不在同一条直线上，所以猴子运动的轨迹为曲线，A错误；猴子在水平方向上的加速度为零，在竖直方向上有恒定的加速度，根据运动的合成，可知猴子做曲线运动的加速度不变，猴子做匀加速曲线运动，B正确；t时刻猴子在水平方向上的分速度为v0，在竖直方向上的分速度为at，所以合速度v＝，C错误；在t时间内猴子在水平方向和竖直方向上的分位移分别为x和h，根据运动的合成，可知合位移大小为，D正确。 7．(多选)2023年春季，某地的海棠花竞相绽放，绵延上千米的美景，吸引无数游人纷至沓来。电视台摄制组为了拍到更广、更美的景色，采用了无人机拍摄的方法。现通过传感器将某台无人机上升向前拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度vy及水平方向速度vx与飞行时间t的关系图像，如图甲、乙所示。图乙中t2～t3段图像平行于t轴，则下列说法正确的是 (　　) A．无人机在t1时刻处于超重状态 B．无人机在0～t2这段时间内沿直线飞行 C．无人机在t2时刻上升至最高点 D．无人机在t2～t3时间内做匀变速运动 AD　解析：无人机在t1时刻，竖直方向做匀加速直线运动，水平方向做匀减速直线运动，无人机有竖直向上的加速度，则可知无人机此刻处于超重状态，A正确；无人机在0～t2这段时间内，竖直方向做匀加速直线运动，水平方向做匀减速直线运动，那么合加速度方向与初速度方向不共线，所以无人机做曲线运动，即无人机曲线上升，B错误；无人机在竖直方向上，先向上做匀加速运动，后向上做匀减速运动，直至竖直方向的速度减为零，无人机才上升至最高点，而t2时刻是无人机加速向上结束的时刻，因此t2时刻无人机并未上升至最高点，C错误；无人机在t2～t3时间内，竖直方向做匀减速直线运动，水平方向做匀速直线运动，只有竖直方向有加速度且恒定，因此无人机在t2～t3时间内做匀变速运动，D正确。 8．(多选)如图，小船以大小为v1＝5 m/s(在静水中的速度)、船头与上游河岸成θ＝60°角的速度从A处过河，经过一段时间正好到达正对岸B处。已知河宽d＝180 m，则下列说法正确的是 (　　) A．河中水流速度为2.5 m/s B．小船以最短位移渡河的时间为24 s C．小船渡河的最短时间为24 s D．小船以最短时间渡河时到达对岸的位移是90 m BD　解析：河中水流速度为v2＝v1cos 60°＝2.5 m/s，A错误；小船以最短位移渡河的时间为t＝＝ s＝24 s，B正确；当船头方向指向正对岸时过河时间最短，则小船渡河的最短时间为tmin＝＝ s＝36 s，C错误；小船以最短时间渡河时到达对岸沿水流方向的位移是x＝v2tmin＝2.5×36 m＝90 m，则总位移s＝＝90 m，D正确。 9．质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。已知重力加速度为g，当小车和滑轮间的细绳与水平方向成夹角θ2时(如图)，下列判断正确的是 (　　) A．P的速率为v B．P的速率为v sin θ2 C．运动过程中P处于超重状态 D．线的拉力始终等于mg sin θ1 C　解析：将小车的速度沿细绳和垂直细绳方向分解，可知当小车和滑轮间的细绳与水平方向成夹角θ2时，沿细绳方向分速度为v cos θ2，由于细绳不可伸长，P的速率等于小车速度沿绳方向分速度的大小，A、B错误；小车向右匀速运动v不变，P的速率表达式为vP＝v cos θ2，小车向右运动θ2变小，故P的速度变大，P沿斜面向上做加速运动，由牛顿第二定律知，线的拉力大于mg sin θ1，P在竖直方向上有向上的加速度分量，处于超重状态，C正确，D错误。 10．2022年11月8日举办的珠海航展再次展现了我国强大的航天制造实力，其中可自由变向的无人机装备表演尤其引人瞩目。若一架无人机只受到重力和恒定推力，正以v＝2 m/s的速度竖直向上匀速升空，突然收到指令，推力保持原来大小将方向调整为与竖直方向夹角为60°且不变，则在此后的运动中，无人机的最小速度为 (　　) A．0 B．1 m/s C． m/s D．2 m/s C　解析：无人机推力调整后速度与受力的关系如图所示， 根据平行四边形定则合成推力和重力如图，将速度按照平行和垂直合力的方向进行分解，可知，沿y方向无人机做匀减速直线运动，沿x方向无人机做匀速运动，当vy减小到零时，无人机的速度最小，即此时无人机的速度等于vx，推力与竖直方向夹角为60°且F推＝mg，F推与mg的夹角为120°，由几何关系可知，v与vy的夹角为60°，故vx＝v sin 60°＝ m/s，C正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$