课时测评16 曲线运动 运动的合成与分解（word练习）-【金版新学案】2026年高考物理高三总复习大一轮复习讲义（新高考）

课时测评16　曲线运动　运动的合成与分解 (时间：30分钟　满分：62分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题5、6、9、12、13，每题6分，其余每题4分，共62分) 1．(2023·辽宁卷·T1)某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是(　　) 答案：A 解析：篮球做曲线运动，所受合力指向运动轨迹的凹侧。故选A。 2．如图所示，乒乓球从斜面上滚下，以一定的速度沿直线运动。在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒(纸筒的直径略大于乒乓球的直径)，当乒乓球经过筒口正前方时，对着球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是(　　) A．乒乓球将保持原有的速度继续前进 B．乒乓球将偏离原有的运动路径，但不进入纸筒 C．乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒 D．只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒 答案：B 解析：当乒乓球经过筒口时，对着球横向吹气，乒乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时也会沿着吹气方向做加速运动，实际运动是两个运动的合运动，则乒乓球将偏离原有的运动路径，且一定不会进入纸筒，要提前吹才可能会进入纸筒，故B正确。 3．(2024·安徽合肥高三期中)某同学用如图所示的装置研究运动合成规律，长方体物块上固定一长为L的竖直杆，物块及杆的总质量为M，质量为m的小环套在杆上，当小环从杆顶端由静止滑下时(小环与杆的摩擦可忽略)，物块在水平恒力F的作用下，从静止开始沿光滑水平面向右运动。小环落到杆底端时，物块移动的距离为2L，重力加速度大小为g，则小环从顶端下落到底端的过程中(　　) A．小环通过的路程为2L B．小环落到底部的时间为 C．杆对小环的作用力为mg D．杆对小环的作用力为2mg 答案：D 解析：小环从顶端下落到底端的过程中，水平位移为2L，竖直位移为L，则实际位移为x合＝L，故A错误；小环在竖直方向做自由落体运动，则有L＝gt2，解得t＝，故B错误；设小环在水平方向的加速度大小为ax，则有2L＝axt2，又t＝，联立解得ax＝2g，根据牛顿第二定律可得，小环受到杆的作用力大小为F′＝max＝2mg，故C错误，D正确。 4．质点Q在xOy平面内运动，其在x轴方向和y轴方向的分运动图像如图甲和图乙所示，下列说法正确的是(　　) A．质点Q做匀变速直线运动，初速度为12 m/s B．质点Q做匀变速曲线运动，加速度为5 m/s2 C．质点Q做匀变速直线运动，2 s末的速度为20 m/s D．质点Q做匀变速曲线运动，2 s内的位移为45 m 答案：C 解析：根据匀变速直线运动位移公式x＝，可得at＋v0，根据题图甲可得＝k1t＋v0x，所以质点在x轴上的分运动是匀变速直线运动，可得初速度v0x＝6 m/s，加速度ax＝2k1＝2× m/s2＝3 m/s2，根据题图乙可知，质点在y轴上的分运动是匀变速直线运动，初速度v0y＝8 m/s，加速度ay＝k2＝ m/s2＝4 m/s2，因为，可知质点的初速度和加速度在同一条直线上，所以质点做匀变速直线运动，初速度为v0＝＝10 m/s，加速度为a＝，故A、B、D错误；质点做匀变速直线运动，2 s末的速度为v＝v0＋at＝(10＋5×2) m/s＝20 m/s，故C正确。故选C。 5．(多选)(2024·河南信阳模拟)一小船过河的运动轨迹如图所示。河中各处水流速度大小相同且恒定不变，方向平行于岸边。若小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，船相对于静水的初速度均相同(且均垂直于岸边)。 由此可以确定(　　) A.船沿AC轨迹运动时，船相对于静水做匀加速直线运动 B．船沿AC轨迹渡河所用的时间最短 C．船沿AD轨迹到达对岸前瞬间的速度最小 D．船沿三条不同轨迹渡河所用的时间相同 答案：ABC 解析：加速度的方向指向轨迹的凹侧，依题意可知，AC轨迹对应匀加速运动，AB轨迹对应匀速运动，AD轨迹对应匀减速运动，故船沿AC轨迹渡河所用的时间最短，选项D错误，A、B正确；船沿AD轨迹在垂直河岸方向的运动是减速运动，故船到达对岸前瞬间的速度最小，选项C正确。故选ABC。 6．(多选)如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为d，M、N分别是甲、乙两船的出发点，两船头与河岸均成α角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点，经过一段时间乙船恰好到达P点，如果划船速度均为v0，且两船相遇不影响各自的航行。下列说法正确的是(　　) A．水流方向向右，大小为v0cos α B．甲船沿河岸方向的位移为 C．甲、乙两船不会在NP上某点相遇 D．两船同时到达河对岸，渡河时间均为 答案：AD 解析：由于乙船恰好到达P点，则水流方向向右，且乙船沿河岸方向的分速度恰好等于水流的速度，即v水＝v0cos α，故A正确；设甲船的过河时间为t，则d＝v0t sin α，甲船沿河岸方向的位移x甲＝(v0cos α＋v水)t，联立解得x甲＝，故B错误；由于乙船沿NP运动，在水流的作用下，甲船到达对岸时，应在P点的右侧，而两船垂直河岸方向速度相同，一定会相遇，且在NP上某点相遇，故C错误；两船在垂直河岸方向的分速度都为v垂直＝v0sin α，河宽d一定，因此两船同时到达河对岸，渡河时间均为t＝，故D正确。故选AD。 7．如图所示，长为L的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动，另一端靠在以水平速度v匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上，当直杆与竖直方向夹角为θ时，直杆端点A的线速度为(　　) A． B．v sin θ C． D．v cos θ 答案：C 解析：将直杆端点A的线速度进行分解，如图所示，由图中的几何关系可得v′＝，选项C正确，A、B、D错误。 8．如图所示，质量为m的木块a放置在倾角为α的固定斜面上，通过一根不可伸长的细线绕过固定在斜面上的轻滑轮与质量为m、套在杆上的小球b相连，小球以速率v向左匀速运动，不计空气阻力和一切摩擦力，重力加速度为g。当细线与水平杆的夹角为β时(　　) A．木块a的速度大小为v B．木块a的速度大小为 C．细线的拉力大于mg sin α D．细线的拉力小于mg sin α 答案：C 解析：将小球b的速度分解为沿绳方向的分速度v1和垂直于绳方向的分速度v2，木块a的速度大小为v1＝v cos β，故A、B错误；小球b向左运动过程中，β逐渐减小，则木块a的速度逐渐增大，即木块a做加速运动，细线的拉力大于mg sin α，故C正确，D错误。故选C。 9．(多选)民族运动会上有一骑射项目，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 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 答案：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，则箭射到目标的最短时间为，故C正确，D错误；运动员放箭处离目标的距离为，又x＝v1t＝，则，故A错误，B正确。故选BC。 10．在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系xOy，质量为1 kg的物体原来静止在坐标原点O(0，0)，t＝0时受到随时间变化的外力作用，图甲中Fx表示沿x轴方向的外力，图乙中Fy表示沿y轴方向的外力，下列描述正确的是(　　) A．0～4 s内物体的运动轨迹是一条直线 B．0～4 s内物体的运动轨迹是一条抛物线 C．前2 s内物体做匀加速直线运动，后2 s内物体做匀加速曲线运动 D．前2 s内物体做匀加速直线运动，后2 s内物体做匀速圆周运动 答案：C 解析：0～2 s内物体沿x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，2 s后沿x轴方向做匀速直线运动，受沿y轴方向的恒力作用，与2 s时的速度方向垂直，则2～4 s内物体做类平抛运动，C正确。 11．如图所示，A、B两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端，当A物体以速度v向左运动时，系A、B的绳分别与水平方向成α、β角，此时B物体的速度大小为(　　) A． v B． v C． v D． v 答案：D 解析：根据A、B两物体的运动情况，将两物体此时的速度v和vB分别分解为两个分速度v1(沿绳的分量)和v2(垂直绳的分量)以及vB1(沿绳的分量)和vB2(垂直绳的分量)，由于两物体沿绳的速度分量相等，则v1＝vB1，即v cos α＝vBcos β，则B物体的速度大小为vB＝ v，方向水平向右，D正确。 12．(多选)如图所示，小船从河岸的O点沿虚线匀速运动到河对岸的P点，河水的流速v水、船在静水中的速度v静与虚线的夹角分别为α、θ，河宽为L，且v静、v水的大小不变，渡河的时间为t，河水的流动方向与河岸平行，则下列说法正确的是(　　) A．当α＋θ＝90°时，渡河的时间最短 B．渡河时间t＝ C．渡河时间t＝ D． 答案：AC 解析：当α＋θ＝90°时，渡河时间最短，tmin＝，A正确；垂直于河岸方向上渡河的速度为v静sin (θ＋α)，故渡河的时间t＝，故渡河时间t＝，C正确；小船合速度沿OP方向，故满足v静sin θ＝，D错误。 13．(多选)如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ＝0.2，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为1 kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连。A球在水平拉力F的作用下向右做速度大小为2 m/s的匀速运动。g＝10 m/s2，那么在该过程中(　　) A．拉力F不可能为恒力 B．A球所受的摩擦力为恒力，大小为4 N C．B球向上做速度大小为2 m/s的匀速运动 D．B球向上做加速运动，当OA＝3 m，OB＝4 m时，B球的速度为1.5 m/s 答案：AD 解析：设某时刻细绳与竖直方向的夹角为θ，如图甲所示，因绳子不可伸长，所以有vAsin θ＝vBcos θ，化简得vB＝vAtan θ，在运动过程中，绳子与竖直方向的夹角一直在增大，所以B球的速度一直增大，选项C错误；当OA＝3 m，OB＝4 m时，B球的速度vB＝vAtan θ＝2× ，由数学知识可知B球的速度增加得越来越快，即加速度越来越大，设某瞬时B球的加速度大小为a，这时绳的拉力的竖直分量为FTcos θ－mg＝ma，对A球有FN1＝FTcos θ＋mg＝2mg＋ma，则摩擦力Ff＝μFN1＝μ(2mg＋ma)，由于a变化，则A球所受的摩擦力不为恒力，选项B错误；由于A球匀速运动，所以拉力F＝Ff＋FTsin θ＝μ(2mg＋ma)＋(mg＋ma)tan θ，由于a和θ不断增大，则拉力F不是恒力，选项A正确。 学科网（北京）股份有限公司 $