第四单元 第9讲 运动的合成与分解 (Word练习)-【高考快车道】2027年高考物理大一轮总复习（通用版）

**基本信息** 聚焦运动合成与分解核心应用，通过高考真题与模拟题组合，覆盖曲线运动、速度分解、关联运动等典型题型，构建从基础到综合的知识逻辑链。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |曲线运动合成|2(2,6)|恒力作用轨迹判断|运动独立性与叠加性| |速度分解应用|3(4,7,10)|关联速度与相对运动|矢量分解法则| |渡河/圆周综合|3(9,11,3)|实际运动合成分析|运动合成的实际应用|

第9讲　运动的合成与分解 (限时40分钟) 　　　　　 　　　　　 　　　　　 1. [2023·全国乙卷] 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 (　) 2.[2025·河北保定模拟] “风洞”实验是飞行器研制工作中的重要过程.简化模型如下:一小球在光滑的水平面上以初速度v0穿过一段风带,经过风带时风会给小球一个与v0方向垂直、水平向北的恒力,其余区域无风.小球穿过风带过程的运动轨迹及穿过风带后的速度方向表示正确的是 (　) A B C D 3.[2025·安徽卷] 在竖直平面内,质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动,质点N沿竖直方向做直线运动,M、N在运动过程中始终处于同一高度.t=0时,M、N与O点位于同一直线上,如图所示.此后在M运动一周的过程中,N运动的速度v随时间t变化的图像可能是 (　) A B C D 4.如图所示,轨道车A通过细钢丝跨过定滑轮拉着特技演员B上升.轨道车A沿水平地面以速度v=5 m/s向左匀速前进,某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为θ=37°,连接特技演员B的钢丝竖直,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则该时刻特技演员B (　) A.速度大小为4 m/s B.速度大小为6.25 m/s C.做匀速运动 D.处于失重状态 5.[2025·辽宁沈阳模拟] 如图所示,四根等长的细杆用铰链连成一个四边形,O点通过铰链固定在墙上.现将B点推至与O点重合,使四根细杆都紧贴墙壁.从t=0时开始拉着B点沿垂直于墙壁的方向做初速度为0的匀加速直线运动,在t=2 s时发现四根细杆恰好构成一个正方形.则此时图中OA杆的角速度是 (　) A.1 rad/s B.2 rad/s C.3 rad/s D.4 rad/s 6.[2025·北京东城区模拟] 一质量为m的物块在光滑水平面上以速度v0做匀速直线运动.某时刻开始受到与水平面平行的恒力F的作用,之后其速度大小先减小后增大,最小值为.下列图中初速度v0与恒力F夹角正确的是 (　) A B C D 7.[2025·内蒙古赤峰模拟] 如图甲所示是家用的人字梯,结构简图如图乙所示,该人字梯由两个完全相同的梯子AM和AN通过顶端的铰链连接而成.现需要将梯子收拢起来,底端M、N两点均以相等的速率贴着地面向中间匀速滑动过程中,顶端向上移动的速率 (　) A.一直增大 B.一直减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小 8.[2025·湖南卷] 如图,物块以某一初速度滑上足够长的固定光滑斜面,物块的水平位移、竖直位移、水平速度、竖直速度分别用x、y、vx、vy表示.物块向上运动过程中,下列图像可能正确的是 (　) A B C D 9.如图所示,消防员正在宽度为d=100 m、河水流速为 v1=5 m/s的河流中进行水上救援演练,可视为质点的冲锋舟到下游危险区的距离为x=75 m,其在静水中的速度为v2,则 (　) A.若冲锋舟由静止以船头垂直于岸的加速度a=0.9 m/s2匀加速冲向对岸,则能安全到达对岸 B.为了使冲锋舟能安全到达河对岸,冲锋舟在静水中的速度v2不得小于3 m/s C.若冲锋舟船头与河岸夹角为30°斜向上游且以速度v2=10 m/s匀速航行,则恰能到达正对岸 D.冲锋舟匀速航行恰能安全到达对岸所用的时间t=25 s 10.如图所示,AB杆以恒定角速度ω绕A点在竖直平面内顺时针转动,并带动同时套在水平杆OC及转动杆AB上的小环M运动.已知A点到水平杆OC距离为h,运动开始时AB杆在竖直位置.从运动开始时计时,下列说法正确的是 (　) A.小环M向C端匀速运动 B.小环M向C端减速运动 C.t时刻时,小环M的速度大小为 D.t时刻时,小环M的速度大小为 11.[2025·云南师大附中模拟] 如图所示,一船在静水中的速度大小恒定,水流速度大小恒定且方向沿着河岸向右,小船船速小于水流速度,河岸宽度恒定为d.小船从O点开始渡河,图中OA垂直于河岸,AB=BC=L.已知当小船划行方向垂直于河岸时,小船正好航行到B点,运动时间为tB.下列说法中正确的是 (　) A.小船速度大小与水流速度大小之比为 B.若小船的划行方向沿OB方向,则小船最终会航行到BC之间的某一点 C.若小船改变划行方向,最终到达对岸C点,运动时间为tC,则tC=2tB D.若小船改变划行方向,离A点最近的距离为 学科网（北京）股份有限公司 $ 第9讲　运动的合成与分解 1.D　[解析] 从左向右运动,速度的方向为轨迹的切线方向,小车做曲线运动时合力指向轨迹的内侧,且与速度方向成锐角时,动能增加. 2.C　[解析] 小球在光滑的水平面上以速度v0向右运动,给小球一个向北的水平恒力,则小球会做曲线运动,恒力指向运动轨迹的凹侧,速度方向沿着轨迹的切线方向,故选C. 3.D　[解析] 因为M、N在运动过程中始终处于同一高度,所以N的速度vN与M在竖直方向的分速度vMy大小相等,设M做匀速圆周运动的角速度为ω,半径为r,其竖直方向分速度vMy=ωrcos ωt,即vN=ωrcos ωt,则D正确,A、B、C错误. 4.A　[解析] 轨道车A、特技演员B沿绳方向的速度相等,该时刻特技演员B速度大小为vB=vAcos θ=5×0.8 m/s=4 m/s,故A正确,B错误;轨道车A向左匀速前进,θ逐渐减小,特技演员B速度逐渐增大,做加速运动,故C错误;特技演员B做加速运动,有向上的加速度,处于超重状态,故D错误. 5.A　[解析] 设四边形的边长为L,B点运动的加速度大小为a,则有L=at2,此时B点的速度大小为vB=at,对B点速度分解,如图所示,根据矢量关系可得v1=vBcos 45° ,所以OA杆转动的角速度为ω= ,联立解得ω=1 rad/s,故选A. 6.D　[解析] 根据题意,物块的速度先减小后增大,可知恒力与速度v0的夹角大于90°,将初速度沿方向和垂直F方向分解,垂直F方向的分速度不变,如图所示,根据几何关系有cos θ=,可得θ=60°,则力的方向与初速度方向夹角为60°+90°=150°,故选D. 7.B　[解析] M、N两点的速率和顶端上移的速率关系为vsin θ=v顶cos θ,即v顶=vtan θ,M、N两点均以相等的速率贴着地面向中间匀速滑动,角度变小,顶端向上移动的速率变小,故选B. 8.C　[解析] 根据题意可知,物块沿斜面向上做匀减速直线运动,设初速度为v0,加速度大小为a,斜面倾角为θ,物块在水平方向上做匀减速直线运动,初速度为v0x=v0cos θ,加速度大小为ax=acos θ,则有-=-2axx,整理可得vx=,可知vx⁃x图像为类似抛物线的一部分,故A、B错误;物块在竖直方向上做匀减速直线运动,初速度为v0y=v0sin θ,加速度大小为ay=asin θ,则有-=-2ayy,整理可得vy=,可知,vy⁃y图像为类似抛物线的一部分,故C正确,D错误. 9.A　[解析] 冲锋舟的运动分解为沿船头与沿水流两个方向,有d=at2,解得t= s,沿水流方向的位移为x水=v1t= m<x,能安全到达对岸,故A正确;冲锋舟沿OP方向匀速航行恰能安全到达对岸,如图所示,设冲锋舟的合速度与水流速度夹角为θ,则冲锋舟在静水中的速度至少应为vmin=v1sin θ,由几何知识,可得tan θ=,联立解得vmin=4 m/s,由图可知OP=,冲锋舟以最小速度匀速航行恰能安全到达对岸所用的时间为t2== s,故B、D错误;若冲锋舟船头与河岸夹角为30°斜向上游且以速度 v2=10 m/s匀速航行,则有v2cos 30°=5 m/s>5 m/s,可知冲锋舟的合速度不指向正对岸,所以不能到达正对岸,故C错误. 10.C　[解析] 经过时间t,则有∠OAB=ωt,AM的长度为LAM=,则AB杆上M所在的点绕A点的线速度为v=,将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解,垂直于AB杆的分速度等于M所在的点绕A点的线速度,则小环M的速度大小为v'=,联立解得v'=,可知随着时间的增加,小环M向C端运动的速度增大,所以小环做加速运动,故选C. 11.D　[解析] tB==,则小船速度大小与水流速度大小之比为=,故A错误;如图甲所示,tan θ==,sin θ=,cos θ=,此时过河时间t1==,则代入得水平位移x1=(v2+v1cos θ)t1=L>2L,即小船最终会航行到C点右侧,故B错误;如图乙所示,==,则=,即sin α=+>,则tC=<=2tB,即tC<2tB,故C错误;如图乙所示,cos β==,则tan β=,离A点最近的距离为x2=dtan β=,故D正确. 学科网（北京）股份有限公司 $