第17课时 曲线运动 运动的合成与分解-(Word试题版)【创新大课堂】2027年高三物理一轮总复习
2026-07-10
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摘要:
**基本信息**
覆盖曲线运动四大核心考点,融合教材改编与2025-2026年联考真题,基础巩固与能力提升梯度清晰,适配高中物理一轮复习。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----|----|
|填空题|3|曲线运动条件与特征、运动合成与分解概念|紧扣教材核心概念,强化基础记忆|
|判断题|2|曲线运动性质、运动合成规律|辨析易混点,培养科学论证能力|
|选择题(单选/多选)|6|曲线运动条件实验、运动轨迹分析、小船渡河、关联速度|结合趣味运动会等真实情境,突出模型建构与科学推理|
内容正文:
第四章 曲线运动
第17课时 曲线运动 运动的合成与分解
考点一 曲线运动的条件和特征
1. 速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的___________方向。
2. 曲线运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是______运动。具体可分为:
(1)恒定:______运动;
(2)变化:非匀变速曲线运动。
3.做曲线运动的条件
4.速率变化的判断
3. [判断正误]
(1)速度发生变化的运动,一定是曲线运动。( )
(2)做曲线运动的物体的位移一定小于路程。( )
(3)做曲线运动的物体受到的合力一定是变力。( )
(4)做曲线运动的物体所受合力方向与速度方向有时可以在同一直线上。( )
[例1](来自教材改编)
4. 在演示“做曲线运动的条件”的实验中,有一个在水平桌面上向右做直线运动的小钢球,第一次在其速度方向上放置条形磁铁,第二次在其速度方向上的一侧放置条形磁铁,如图所示,虚线表示小球的运动轨迹.观察实验现象,以下叙述正确的是( )
A. 第一次实验中,小钢球的运动是匀变速直线运动
B. 第二次实验中,小钢球的运动类似平抛运动,其轨迹是一条抛物线
C. 该实验说明做曲线运动物体的速度方向沿轨迹的切线方向
D. 该实验说明物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力的方向与速度方向不在同一直线上
[例2] (2026・广东江门联考)
5. 一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动,其速度方向如图中的v所示。从A点开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进的方向看,下同)的外力F;到达B点时,这个外力的方向突然变为与前进方向相同;到达C点时,外力的方向又突然改为向前但偏左;物体最终到达D点。则关于物体由A点到D点的运动轨迹,下列选项中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
考点二 运动的合成与分解
6. 运动的合成与分解
(1)基本概念
①运动的合成:已知____________求合运动。
②运动的分解:已知____________求分运动。
(2)遵循的法则
位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循____________________。
(3)运动分解的原则
根据运动的________________分解,也可采用正交分解法。
(4)合运动与分运动的关系
①等时性:合运动和分运动经历的________相等,即同时开始、同时进行、同时停止。
②独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动__________,不受其他分运动的影响。
③等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的________。
7. 判断正误
(1)合运动的速度一定比分运动的速度大。( )
(2)只要两个分运动为直线运动,合运动一定是直线运动。( )
(3)曲线运动一定不是匀变速运动。( )
[例3] (2026・湖北黄冈模拟)
8. 质量为的物体在平面内做曲线运动,图(a)、(b)分别是其在方向的速度一时间图像、在方向的位移一时间图像。,,下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度方向与初速度垂直
B. 物体的初速度大小为
C. 时,物体的速度大小为
D. 物体所受合力大小为
考点三 小船渡河模型
[例4] (多选)(2026・山东威海市检测)
9. 如图,小船以大小为v1=5m/s、船头与上游河岸成θ=60°角的速度(在静水中的速度)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=180m,则下列说法中正确的( )
A. 河中水流速度为2.5m/s
B. 小船以最短位移渡河的时间为24s
C. 小船渡河的最短时间为24s
D. 小船以最短时间渡河时到达对岸的位移是90m
拓展
10. 如图,小船以大小为、船头与上游河岸成角的速度(在静水中的速度)从处渡河,经过一段时间正好到达正对岸处。已知河宽。
(1)若船头正对河岸渡河时,河水速度突然增大,渡河时间变化吗?
(2)若在处下游后为危险水段,要使船安全到达对岸,船的最小速度为多少?
考点四 绳(杆)连接物的关联速度
[例5](2025·黑吉辽蒙卷)
11. 如图,趣味运动会的“聚力建高塔”活动中,两长度相等的细绳一端系在同一塔块上,两名同学分别握住绳的另一端,保持手在同一水平面以相同速率v相向运动。为使塔块沿竖直方向匀速下落,则v( )
A. 一直减小 B. 一直增大
C. 先减小后增大 D. 先增大后减小
[针对训练] (2025・福建泉州市四校联考)
12. 甲、乙两光滑小球(均可视为质点)用铰链与轻直杆连接,乙球处于光滑水平地面上,甲球套光滑的竖直杆上,初始时轻杆竖直,杆长为4m。无处初速度释放,使得乙球沿水平地面向右滑动,当乙球距离起点3m时,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两球的速度大小之比为
B. 甲、乙两球的速度大小之比为
C. 甲球即将落地时,乙球的速度与甲球的速度大小相等
D. 甲球即将落地时,乙球的速度达到最大
第四章 曲线运动
第17课时 曲线运动 运动的合成与分解
考点一 曲线运动的条件和特征
【1题答案】
【答案】切线
【解析】
【详解】质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。
【2题答案】
【答案】 ①. 变速 ②. 匀变速曲线
【解析】
【详解】[1][2]解析略
3.做曲线运动的条件
4.速率变化的判断
【3题答案】
【答案】(1)错误 (2)正确
(3)错误 (4)错误
【解析】
【小问1详解】
速度变化的运动可能是变速直线运动(如匀加速直线运动),其轨迹为直线,故错误;
【小问2详解】
曲线运动中物体的运动轨迹为曲线,位移大小小于路程,故正确;
【小问3详解】
平抛运动中合力为重力(恒力),但轨迹为曲线,故错误;
【小问4详解】
曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在同一直线上,否则物体将做直线运动,故错误。
[例1](来自教材改编)
【4题答案】
【答案】D
【解析】
【分析】速度方向是切线方向,合力方向是指向磁体的方向,两者不共线,球在做曲线运动,据此判断曲线运动的条件。
【详解】A.第一次实验中,小钢球受到沿着速度方向的吸引力作用,做直线运动,并且随着距离的减小吸引力变大,加速度变大,则小球的运动是非匀变速直线运动,选项A错误;
B.第二次实验中,小钢球所受的磁铁的吸引力方向总是指向磁铁,是变力,故小球的运动不是类似平抛运动,其轨迹也不是一条抛物线,选项B错误;
CD.该实验说明物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力的方向与速度方向不在同一直线上,但是不能说明做曲线运动物体的速度方向沿轨迹的切线方向,故选项D正确,C错误。
故选D。
[例2] (2026・广东江门联考)
【5题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】从A点开始,物体受到向前但偏右的外力F,此过程轨迹在力和速度之间,且速度沿轨迹切线方向,但速度不可能与力共线,力在轨迹的凹侧;到达B点时,这个外力的方向突然变为与前进方向相同,此时物体做直线运动;到达C点时,外力的方向又突然改为向前但偏左,此过程轨迹在力和速度之间,且速度沿轨迹切线方向,力在轨迹的凹侧。
故选C。
考点二 运动的合成与分解
【6题答案】
【答案】(1) ①. 分运动 ②. 合运动
(2)平行四边形定则 (3)实际效果
(4) ①. 时间 ②. 互不相干,彼此独立, ③. 效果
【解析】
【小问1详解】
[1]根据定义知,运动的合成:已知分运动求合运动。
[2]运动的分解:已知合运动求分运动。
【小问2详解】
位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则。
【小问3详解】
运动分解的原则可以根据运动的实际效果分解,也可采用正交分解法。
【小问4详解】
[1]等时性:合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止。
[2]独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动互不相干,彼此独立,不受其他分运动的影响。
[3]等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果。
【7题答案】
【答案】(1)错误 (2)错误
(3)错误
【解析】
【小问1详解】
合速度和分速度的关系满足平行四边形定则,合速度可以比分速度大,也可以小,还可以等于分速度,故错误;
【小问2详解】
两个分运动是直线运动,合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动,要看两个分运动的合速度的方向与合加速度的方向是否在同一条直线上;故错误;
【小问3详解】
曲线运动加速度不变(受到恒定的外力)时,做的是匀变速曲线运动,如平抛运动。故错误。
[例3] (2026・湖北黄冈模拟)
【8题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】B.由题图可知,物体沿正方向做匀加速直线运动,初速度为
加速度为
方向做匀速直线运动,速度为
则物体的初速度为,故B错误;
A.由知物体初速度方向与轴成
而合力方向沿正方向,物体的加速度与初速度不垂直,故A错误;
C.末,方向的速度为
此时合速度大小为,故C正确;
D.由牛顿第二定律可得,物体所受合力为,故D错误。
故选C。
考点三 小船渡河模型
[例4] (多选)(2026・山东威海市检测)
【9题答案】
【答案】BD
【解析】
【详解】A.河中水流速度为
选项A错误;
B.小船以最短位移渡河的时间为
选项B正确;
C.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
选项C错误;
D.小船以最短时间渡河时到达对岸沿水流方向的位移是
则总位移
选项D正确。
故选BD。
拓展
【10题答案】
【答案】(1)不变,渡河时间为36s
(2)1.5m/s
【解析】
【小问1详解】
渡河时间不变,渡河时间与河水速度无关。当船头方向指向正对岸时渡河时间最短,则小船渡河的最短时间为
【小问2详解】
设船恰好到达危险水域边缘,图示方向船速最小
由题意可知,水速
有,
解得
所以船最小速度为
考点四 绳(杆)连接物的关联速度
[例5](2025·黑吉辽蒙卷)
【11题答案】
【答案】B
【解析】
【详解】设两边绳与竖直方向的夹角为,塔块沿竖直方向匀速下落的速度为,将沿绳方向和垂直绳方向分解,将沿绳子方向和垂直绳方向分解,可得
解得
由于塔块匀速下落时在减小,故可知v一直增大。
故选B。
[针对训练] (2025・福建泉州市四校联考)
【12题答案】
【答案】B
【解析】
【详解】AB.设轻杆与竖直方向的夹角为θ,则v1在沿杆方向的分量为
v2在沿杆方向的分量为
而
图示位置时,有
解得此时甲、乙两球的速度大小之比为
选项A错误,B正确;
CD.当甲球即将落地时,有θ=90°,此时甲球的速度达到最大,而乙球的速度为零,选项CD错误。
故选B。
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