第4章 课时测评17 曲线运动 运动的合成与分解(word练习)-【金版新学案】2027年高考物理高三总复习大一轮复习讲义（广东专版）

**基本信息** 高中物理一轮复习专项训练，聚焦曲线运动及运动的合成与分解，以题组递进构建知识逻辑，通过实际情境强化运动分解与合成的科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |曲线运动的条件及轨迹|2题|结合轨迹判断合力方向，关联动能变化分析运动性质|从曲线运动条件出发，建立合力方向与轨迹凹侧的对应关系| |运动的合成与分解|2题|小环滑杆、无人机加速度分析，涉及多方向运动合成|通过运动正交分解，构建分运动与合运动的关联| |渡河问题|2题|玻璃切割、小船渡河，包含速度分解与时间计算|应用运动独立性原理，解决实际渡河位移与时间问题| |关联速度问题|4题|轻滑轮系统、激光笔转动等，强调速度分解方法|基于绳杆约束条件，分解速度为沿线与垂直方向|

课时测评17　曲线运动　运动的合成与分解 (时间：30分钟　满分：50分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－10，每题4分，共40分) 题组1　曲线运动的条件及轨迹 1．小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是(　　) 答案：D 解析：小车做曲线运动，所受合力指向曲线的凹侧，A、B错误；小车沿轨道从左向右运动，动能一直增加，则合力方向与运动方向的夹角为锐角，C错误，D可能正确。故选D。 2．潜艇从海水的高密度区驶入低密度区过程称为“掉深”。如图(a)所示，某潜艇在高密度海水区水平向右匀速航行。 t＝0时，该潜艇开始“掉深”， 图(b)为其竖直方向的速度—时间图像，水平速度v保持不变。若以水平向右为x轴，竖直向下为y轴，则潜艇“掉深”后的0～30 s内。下列能大致表示其运动轨迹的图形是(　　) 答案：B 解析：根据题意可知，潜艇在x轴方向上做匀速直线运动，在y轴方向上先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，结合选项图可知，B正确。 题组2　运动的合成与分解 3.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.杆对小环的作用力大小为mg D.杆对小环的作用力大小为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，则实际位移大小为x合＝＝L，分析可知，小环做曲线运动，所以小环通过的路程大于2L，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．(2025·佛山市开学考)某同学应用无人机搭载的加速度传感器进行飞行测试。图a为在测试软件中设定的x、y、z轴的正方向，其中z轴沿竖直方向，无人机开始时沿y轴正方向匀速飞行，0时刻起该同学进行变速操作，软件生成了图b的三个维度的a -t(加速度—时间)图像，可以推断2～4 s的时间内无人机(　　) A．沿x轴方向一直加速 B．沿y轴方向的飞行速度在增大 C．加速下降 D．处于超重状态 答案：D 解析：由题图(b)可知，前2 s内无人机有沿x轴负方向的速度，2～4 s的时间内沿x轴的加速度为正，则沿x轴方向速度先减小后增大，故A错误；无人机开始时沿y轴正方向匀速飞行，2～4 s的时间内沿y轴的加速度为负，速度可能减小，故B错误；2～4 s的时间内沿z轴的加速度向上为正，无人机加速上升，处于超重状态，故C错误，D正确。 题组3　渡河问题 5．(多选)(2025·佛山市禅城区模拟)如图所示，在一条玻璃生产线上，宽3 m的待切割玻璃板以0.4 m/s的速度向前匀速平移。在切割工序处，金刚石切割刀的移动速度为0.5 m/s，sin 37˚＝0.6，sin 53˚＝0.8，下列说法正确的是(　　) A．切割一块矩形玻璃需要10 s B．切割得到的矩形玻璃长为2.4 m C．切割刀的移动轨迹与玻璃板平移方向夹角为37˚，可使割下的玻璃板呈矩形 D．切割刀的移动轨迹与玻璃板平移方向夹角为143˚，可使割下的玻璃板呈矩形 答案：AC 解析：切割一块矩形玻璃需要的时间t＝＝10 s，故A正确；金刚石切割刀的移动速度0.5 m/s是切割刀对地的速度，切割刀的移动轨迹亦是切割刀相对地面的相对轨迹，为使割下的玻璃板呈矩形，则切割刀相对玻璃板的速度方向应垂直于玻璃板侧边，如图所示， 则有cos θ＝＝0.8，解得θ＝37˚，切割得到的矩形玻璃长x＝v1t＝4 m，故B、D错误，C正确。 6.如图所示，河水的速度为3 m/s，小船从O点开始渡河，船头垂直指向对岸。已知O点到对岸的距离d＝60 m，小船在静水中的速度为6 m/s，下列说法不正确的是(　　) A.小船渡河的时间为10 s B.小船渡河的位移大小为60 m C.若小船在静水中的速度增大，则小船渡河的位移减小 D.若小船在静水中的速度和水流速度同时增大，则小船渡河的位移可能不变 答案：B 解析：小船的船头垂直指向对岸，则渡河时间t＝ s＝10 s，故A正确；小船渡河的位移是沿水流方向位移x和沿船速方向位移d＝60 m的合位移，大小为l＝＞60 m，故B错误；小船在静水中的速度增大，则渡河时间变短，沿水流方向的位移减小，由l＝可知小船渡河的位移减小，故C正确；若小船在静水中的速度和水流速度等比例增大，此时合速度的方向不变，合位移的大小也不变，故D正确。故选B。 题组4　关联速度问题 7．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的速度分解为沿线方向的分速度v1和垂直于线方向的分速度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。 8.(2026·甘肃庆阳期中)某教师在上课时，走到教室中间，用激光笔指向黑板上某位置处的板书，过程简化的俯视图如图所示。该教师站立处S与黑板间距为d，该教师移动激光笔，使光点P在黑板上以速度v匀速向右运动，SP连线与黑板面之间的夹角为θ，SP始终在同一水平面内，则该教师此时转动激光笔的角速度为(　　) A. B. C. D. 答案：C 解析：P的实际运动为沿黑板面水平向右的运动，其运动效果是一方面绕S点转动，另一方面沿光线方向缩短，因此应将水平向右的速度分解为沿光线和垂直于光线的分速度。垂直光线方向的速度为v⊥＝vsin θ＝ωL，根据几何知识可得L＝，联立解得ω＝。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＝d，则，故A错误，B正确。故选BC。 10.(14分)如图所示，在风洞实验室中，从A点以水平速度v0向左抛出一个质量为m的小球(可视为质点)，小球抛出后所受空气作用力沿水平方向，其大小恒为F，经过一段时间小球运动到A点正下方的B点处，重力加速度为g，在此过程中，求： (1)小球离A、B所在直线的最远距离； (2)A、B两点间的距离； (3)小球到达B点时的速率vB。 答案：(1)　(2) (3) 解析：(1)将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解，水平方向有F＝max，＝2axxmax 解得xmax＝。 (2)水平方向，小球的速度减小为零所需时间t1＝ 由对称性知小球从A运动到B的总时间t＝2t1 则竖直方向上有yAB＝gt2＝。 (3)小球运动到B点时，有vx＝v0，vy＝gt 则vB＝＝。 学科网（北京）股份有限公司 $