第四章第1讲 曲线运动、运动的合成与分解 专项训练-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 聚焦曲线运动与运动合成分解，通过概念辨析、情境应用及综合计算，系统覆盖核心知识点与典型题型，强化运动与相互作用观念及科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|1-2题|力与运动关系判断|曲线运动条件→受力分析| |合成与分解|5、7、10题|杆/绳连接体速度分解|速度矢量分解→关联速度| |图像与轨迹|3、6题|v-t图像分析运动轨迹|分运动规律→合运动轨迹| |综合情境|4、8、9、11题|平抛/渡河/实际运动计算|模型建构→科学推理应用|

第1讲　曲线运动　运动的合成与分解 1．(2026·安徽六安市教学质检)关于运动和力的关系，下列说法正确的是(　　) A．物体所受合力为恒力且与初速度成直角时，可能做匀速圆周运动 B．物体所受合力为恒力且与初速度成锐角时，一定做匀加速曲线运动 C．物体做平抛运动的过程中，突然受水平方向风力作用，此后不可能做直线运动 D．物体在多个共点力作用下做匀速直线运动，撤掉其中一个恒力后，一定做匀变速曲线运动 2．(2026·山东菏泽市模拟)一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N加速行驶。下列各图中汽车转弯时所受合力F的四种方向，正确的是(　　) 3．(2026·广东广州市天河区综合测试)无人机灯光表演给喜庆的节日氛围增添了几许惊艳。在一次无人机表演中，若分别以水平向右、竖直向上为x轴、y轴的正方向，某架参演的无人机在x、y方向的v－t图像分别如图甲、乙所示，则在0到t2时间内，该无人机的运动轨迹为(　　) 4．(2026·山东高密市期末联考)如图所示，某同学将篮球自空中P点以大小为v0的初速度竖直向上抛出，篮球因受到水平恒定风力作用，到达Q点时速度方向水平。P、Q两点连线与水平方向夹角为37°，重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则篮球运动到Q点时的速度大小为(　　) A．v0 B．v0 C．v0 D．v0 5．如图所示，一根长直轻杆AB在墙角沿竖直墙与水平地面滑动。当AB杆和墙的夹角为θ时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为v1，B端沿地面滑动的速度大小为v2，则v1、v2的关系是(　　) A．v1＝v2 B．v1＝v2cos θ C．v1＝v2tan θ D．v1＝v2sin θ 6．(2026·山东泰安市一模)一无人机欲将货物从甲地送往乙地，其从地面起飞过程中水平方向和竖直方向的速度随时间变化的规律分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是(　　) A．前2 s内无人机做变加速直线运动 B．前2 s内无人机做匀加速曲线运动 C．2 s到4 s内无人机的位移大小为14 m D．前4 s内货物一直处于超重状态 7．(2026·广东深圳市港台联考)质量为m的物块P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻质细绳跨过光滑定滑轮分别连接着物块P与小车，物块P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v0水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时，重力加速度为g，下列判断正确的是(　　) A．物块P的速率为v0sin θ2 B．物块P的速率为v0cos θ1 C．细绳对物块P的拉力恒为mg sin θ1 D．细绳对物块P的拉力大于mg sin θ1 8．(多选)在某次救援演习中，一冲锋舟匀速横渡一条两岸平直、水流速度不变的河流，当冲锋舟船头垂直于河岸航行时，恰能到达正对岸下游600 m处；若冲锋舟船头保持与河岸成30°角向上游航行时，则恰能到达正对岸。已知河水的流速大小为5 m/s，下列说法正确的是(　　) A．冲锋舟在静水中的速度大小为10 m/s B．河的宽度为400 m C．冲锋舟在静水中的速度大小为 m/s D．河的宽度为600 m 9．(2026·河北石家庄市教学质检)某空气动力学实验室测试飞行器模型的气动性能。如图所示，风洞启动后将测试模型从地面P点沿与水平面成45°角的方向射出，该模型受到水平恒定风力作用，经过一段时间又恰好回到P点。忽略其他阻力，则水平风力大小为该模型重力的(　　) A．1倍 B．倍 C．2倍 D．2倍 10．(8分)如图所示，物体M悬挂在动滑轮上，两者可沿竖直固定的轻杆运动。绳子的一端固定在A点，绳子的另一端以速率v匀速收绳，当绳BC段与竖直方向夹角为α时，求物体M的速度大小是多少？ 11．(12分)(2026·江苏扬州模拟)正在公路上行驶的汽车，只需按下一个键，就能轻松切换到飞行模式，变身飞机跃入天空，这就是飞行汽车。一辆飞行汽车在平直的公路上以30 m/s的速度行驶，某时刻司机启动飞行模式，汽车保持水平速度不变，沿竖直方向开始匀加速爬升，经过一段时间爬升到200 m高处。用x表示水平位移，y表示竖直位移，这一过程的y－x图像如图所示。g取10 m/s2，求汽车飞行时： (1)从启动飞行模式，到离地200 m高处需要多长时间；(4分) (2)到达200 m高处时竖直速度和瞬时速度的大小(可用根式表示)。(8分) 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1讲　曲线运动　运动的合成与分解 1．(2026·安徽六安市教学质检)关于运动和力的关系，下列说法正确的是(　　) A．物体所受合力为恒力且与初速度成直角时，可能做匀速圆周运动 B．物体所受合力为恒力且与初速度成锐角时，一定做匀加速曲线运动 C．物体做平抛运动的过程中，突然受水平方向风力作用，此后不可能做直线运动 D．物体在多个共点力作用下做匀速直线运动，撤掉其中一个恒力后，一定做匀变速曲线运动 解析：选B。物体所受合力为恒力且与初速度成直角时，做类平抛运动，故A错误；物体所受合力为恒力且与初速度成锐角时，根据牛顿第二定律及曲线运动的条件知，物体一定做匀加速曲线运动，故B正确；物体做平抛运动的过程中，突然受水平方向风力作用，若风力与重力的合力与当时的速度共线，则可能做直线运动，故C错误；物体在多个共点力作用下做匀速直线运动，撤掉其中一个恒力后，其余力的合力与这个力等大反向，若其余力的合力与速度共线，则做匀变速直线运动，故D错误。 2．(2026·山东菏泽市模拟)一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N加速行驶。下列各图中汽车转弯时所受合力F的四种方向，正确的是(　　) 解析：选B。汽车做曲线运动，则合力方向指向轨迹的凹侧，速度方向沿轨迹的切线方向，因汽车加速行驶，则合力F与速度夹角为锐角。 3．(2026·广东广州市天河区综合测试)无人机灯光表演给喜庆的节日氛围增添了几许惊艳。在一次无人机表演中，若分别以水平向右、竖直向上为x轴、y轴的正方向，某架参演的无人机在x、y方向的v－t图像分别如图甲、乙所示，则在0到t2时间内，该无人机的运动轨迹为(　　) 解析：选A。由题图可知，在0到t1时间内，无人机在竖直方向做匀速直线运动，水平方向向右做匀减速直线运动，可知无人机受到的合外力方向水平向左，根据合外力指向轨迹凹处，可知无人机运动的轨迹向左弯曲；在t1到t2时间内，无人机在竖直方向向上做匀减速直线运动，水平方向做匀速直线运动，可知无人机受到的合外力方向竖直向下，根据合外力指向轨迹凹处，可知无人机运动的轨迹向下弯曲。 4．(2026·山东高密市期末联考)如图所示，某同学将篮球自空中P点以大小为v0的初速度竖直向上抛出，篮球因受到水平恒定风力作用，到达Q点时速度方向水平。P、Q两点连线与水平方向夹角为37°，重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则篮球运动到Q点时的速度大小为(　　) A．v0 B．v0 C．v0 D．v0 解析：选C。根据运动的独立性可知，竖直方向h＝，t＝，水平方向x＝，由几何关系＝tan 37°，联立解得篮球运动到Q点时的速度大小vx＝v0。 5．如图所示，一根长直轻杆AB在墙角沿竖直墙与水平地面滑动。当AB杆和墙的夹角为θ时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为v1，B端沿地面滑动的速度大小为v2，则v1、v2的关系是(　　) A．v1＝v2 B．v1＝v2cos θ C．v1＝v2tan θ D．v1＝v2sin θ 解析：选C。将A、B两点的速度分解为沿AB方向与垂直于AB方向的分速度，沿AB方向的速度分别为v1∥和v2∥，由于AB不可伸长，两点沿AB方向的速度分量应相同，则有v1∥＝v1cos θ，v2∥＝v2sin θ，由v1∥＝v2∥，得v1＝v2tan θ，C正确。 6．(2026·山东泰安市一模)一无人机欲将货物从甲地送往乙地，其从地面起飞过程中水平方向和竖直方向的速度随时间变化的规律分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是(　　) A．前2 s内无人机做变加速直线运动 B．前2 s内无人机做匀加速曲线运动 C．2 s到4 s内无人机的位移大小为14 m D．前4 s内货物一直处于超重状态 解析：选D。选根据vx－t图像可知，前2 s内水平方向的加速度ax＝＝4 m/s2，根据vy－t图像可知，前2 s内竖直方向的加速度为ay＝＝3 m/s2，则前2 s内无人机的加速度a＝＝5 m/s2，由于无人机在t＝0时刻的速度为0，则前2 s内无人机做匀加速直线运动，故A、B错误；根据vx－t图像可知，2 s到4 s内无人机的水平位移大小x＝8×2 m＝16 m，无人机的竖直位移大小y＝×(6＋8)×2 m＝14 m，则2 s到4 s内无人机的位移大小s合＝＝2 m，故C错误；根据vy－t图像可知，前4 s内货物在竖直方向一直向上做加速运动，竖直加速度方向一直向上，所以货物一直处于超重状态，故D正确。 7．(2026·广东深圳市港台联考)质量为m的物块P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻质细绳跨过光滑定滑轮分别连接着物块P与小车，物块P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v0水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时，重力加速度为g，下列判断正确的是(　　) A．物块P的速率为v0sin θ2 B．物块P的速率为v0cos θ1 C．细绳对物块P的拉力恒为mg sin θ1 D．细绳对物块P的拉力大于mg sin θ1 解析：选D。细绳相连的物体，沿绳子方向速度大小相等，把小车速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，物块P速度沿绳子方向，即物块P速度大小vP＝v0cos θ2，A、B错误；小车向右运动，细绳和水平方向的夹角θ2减小，物块P的速度大小vP＝v0cos θ2在增大，则物块P加速度沿斜面向上，由牛顿第二定律可知FT－mg sin θ1＝ma，细绳拉力大于mg sin θ1，C错误，D正确。 8．(多选)在某次救援演习中，一冲锋舟匀速横渡一条两岸平直、水流速度不变的河流，当冲锋舟船头垂直于河岸航行时，恰能到达正对岸下游600 m处；若冲锋舟船头保持与河岸成30°角向上游航行时，则恰能到达正对岸。已知河水的流速大小为5 m/s，下列说法正确的是(　　) A．冲锋舟在静水中的速度大小为10 m/s B．河的宽度为400 m C．冲锋舟在静水中的速度大小为 m/s D．河的宽度为600 m 解析：选BC。冲锋舟恰能到达正对岸时，在静水中速度v静与水的流速v水的合速度垂直于河岸，则有v静sin 60°＝v水，v静＝ m/s，故A错误，C正确；当冲锋舟船头垂直于河岸航行时，恰能到达正对岸下游600 m处，由于冲锋舟在垂直于河岸方向和沿河岸方向都是做匀速运动，所以两个方向的位移之比等于两方向的速度之比， 即＝，式中s指沿河岸方向的位移，为600 m，d指河宽，可解得d＝400 m，故B正确，D错误。 9．(2026·河北石家庄市教学质检)某空气动力学实验室测试飞行器模型的气动性能。如图所示，风洞启动后将测试模型从地面P点沿与水平面成45°角的方向射出，该模型受到水平恒定风力作用，经过一段时间又恰好回到P点。忽略其他阻力，则水平风力大小为该模型重力的(　　) A．1倍 B．倍 C．2倍 D．2倍 解析：选A。模型在竖直方向上先上升后下落，加速度为g，可得vyt－gt2＝0，水平方向受到水平恒定风力作用，经过一段时间又恰好回到P点，可知水平方向有vxt－at2＝0，又因初速度方向与水平面成45°角，所以vx＝vy，则水平方向加速度与竖直方向加速度大小相等，根据牛顿第二定律可知，水平风力大小与该模型重力大小相等，故A正确。 10．(8分)如图所示，物体M悬挂在动滑轮上，两者可沿竖直固定的轻杆运动。绳子的一端固定在A点，绳子的另一端以速率v匀速收绳，当绳BC段与竖直方向夹角为α时，求物体M的速度大小是多少？ 解析：根据题意可得 v·Δt＝vBC·Δt＋vAB·Δt vBC＝vM cos α vAB＝vM 所以物体M的速度vM＝。 答案： 11．(12分)(2026·江苏扬州模拟)正在公路上行驶的汽车，只需按下一个键，就能轻松切换到飞行模式，变身飞机跃入天空，这就是飞行汽车。一辆飞行汽车在平直的公路上以30 m/s的速度行驶，某时刻司机启动飞行模式，汽车保持水平速度不变，沿竖直方向开始匀加速爬升，经过一段时间爬升到200 m高处。用x表示水平位移，y表示竖直位移，这一过程的y－x图像如图所示。g取10 m/s2，求汽车飞行时： (1)从启动飞行模式，到离地200 m高处需要多长时间；(4分) (2)到达200 m高处时竖直速度和瞬时速度的大小(可用根式表示)。(8分) 解析：(1)由题可知，汽车在水平方向做匀速直线运动，根据y－x图像可知，到离地200 m高处时的水平位移x为600 m，则从启动飞行模式，到离地200 m高处的时间t＝＝＝20 s。 (2)由题可知，汽车在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速运动规律有y＝t 可得到达200 m高处时竖直速度的大小 vy＝＝＝20 m/s 则到达200 m高处时的瞬时速度的大小 v＝＝10 m/s。 答案：(1)20 s　(2)20 m/s　10 m/s 学科网（北京）股份有限公司 $