第4章 第1讲 曲线运动 运动的合成与分解(练习Word版)-【创新教程】2027年高考物理总复习大一轮课时作业

**基本信息** 以曲线运动条件和运动合成为核心，通过生活情境题构建从概念辨析到综合应用的递进训练，渗透模型建构与科学推理素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础落实练|6题|概念辨析（位移/速度方向）、基本模型（渡河/平衡撤力）|从曲线运动条件→运动合成基本方法，形成概念→应用逻辑链| |能力综合练|3题|复杂运动合成（变速水流/绳连接体）、多过程分析|深化运动分解技巧，强化模型变式迁移能力| |素养培优练|1题|运动学与动力学综合计算|整合坐标运动规律与牛顿定律，体现运动与相互作用观念|

第四章　抛体运动　圆周运动 课时冲关19　曲线运动　运动的合成与分解 学生用书　P364　 [基础落实练] 1．质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去F3，而保持F1、F2不变，则质点(　　) A．一定做匀变速运动 B．一定做匀变速直线运动 C．一定做非匀变速运动 D．一定做曲线运动 解析：A　[物体受到三个共点的恒力作用而处于平衡状态，当撤去某个恒力F3时，物体的合力与F3大小相等、方向相反，说明物体受到的合力恒定不变，加速度不变，物体做匀变速运动，若原来的F3与速度方向相反时，撤去F3后，物体的合力与速度方向相同，物体做匀加速直线运动；若原来的F3与速度方向相同时，撤去F3后，物体的合力与速度方向相反，物体做匀减速直线运动；若物体原来做匀速直线运动，而且原来的F3与速度不在同一直线上时，撤去F3后，物体的合力与速度方向不在同一直线上，则物体做匀变速曲线运动，故知物体可能做直线运动，也可能做曲线运动．故选A.] 2．(2025·黑吉辽蒙卷，1)书法课上，某同学临摹“力”字时，笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示．笔尖由a点经b点回到a点，则(　　) A．该过程位移为0 B．该过程路程为0 C．两次过a点时速度方向相同 D．两次过a点时摩擦力方向相同 解析：A　[笔尖由a点经b点回到a点过程，初位置和末位置相同，位移为零，故A正确；笔尖由a点经b点回到a点过程，轨迹长度不为零，则路程不为零，故B错误；笔尖两次过a点时轨迹的切线方向不同，则速度方向不同，故C错误；摩擦力方向与笔尖的速度方向相反，则两次过a点时摩擦力方向不同，故D错误．故选A.] 3．黄河，中国古代称大河，是中国第二长河，中国人称其为“母亲河”，黄河上游河道呈“S”形，河源段400公里内河道曲折．黄河某段河道俯视简化图如图所示，以下判断正确的是(　　) A．河水在图中A、B两点速度方向相同 B．河水在图中A、B两点加速度可能相同 C．河水流经该段河道A点时对河岸的力向右 D．河水流经该段河道B点时对河岸的力向左 解析：A　[速度沿轨迹的切线方向，故河水在图中A、B两点速度方向相同，加速度与力的方向一致，合力指向轨迹的凹侧，则图中A、B两点加速度不相同，故A正确，B错误；曲线运动的物体受合力指向轨迹的凹侧，根据牛顿第三定律可知，河水流经该段河道A点时对河岸的力向左，河水流经该段河道B点时对河岸的力向右，故C、D错误．] 4.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 解析：B　[设两边绳与竖直方向的夹角为θ，塔块沿竖直方向匀速下落的速度为v块，将v块沿绳方向和垂直绳方向分解，将v沿绳子方向和垂直绳方向分解，可得v块cos θ＝vsin θ，解得v＝，由于塔块匀速下落时θ在减小，故可知v一直增大．故选B.] 5.洪水无情人有情，每一次重大抢险救灾，都有子弟兵的身影；如图所示，消防救援队员驾船赶往现场解救被困群众安全返回岸边，某时刻船与安全的平直河岸最近距离为180 m，河中各处的水流速度相同，大小为v水＝3 m/s，船在静水中的速度大小为v船＝4 m/s，为保证能让群众尽快脱离危险，船头始终垂直于河岸行驶，以下说法正确的是(　　) A．船的实际行驶轨迹是曲线 B．船返回岸边最快用时为60 s C．船在水中的实际行驶速度大小为5 m/s D．若水流速度增大，船到河岸的时间将会延长 解析：C　[船沿平行河岸和垂直河岸方向均做匀速运动，可知合运动为直线运动，即船的实际行驶轨迹是直线，选项A错误；船返回岸边最快用时为tmin＝＝s＝45 s，选项B错误；船在水中的实际行驶速度大小为v＝＝5 m/s，选项C正确；水流速度不影响船垂直河岸的速度，则若水流速度增大，船到河岸的时间将不变，选项D错误．] 6．2025年4月，我国广东韶关、清远、广州等地出现局部特大暴雨天气，多地遭受洪涝灾害，广州成为受灾最为严重的地区之一．救援小组在某次救援时，船从距对岸最近距离为d的A点出发，经过一段时间到达对岸．已知水速恒为v1，船在静水中的速度恒为v2.下列说法正确的是(　　) A．船渡河的最短时间为 B．船渡河的运动是曲线运动 C．若v1＞v2，船渡河的最小位移可能为d D．若v1＜v2，船渡河的位移最短时，船渡河的时间为 解析：A　[当船头与河岸垂直时，船渡河时间最短，则船渡河的最短时间为tmin＝，故A正确；根据运动的合成可知，水流速度和船速都是匀速运动，故船渡河的运动仍是直线运动，故B错误；若v1＞v2，根据运动的合成可知，船不能到达正对岸，设船头与河岸上游的夹角为θ，则cosθ＝，所以船渡河的最小位移为x＝＝＞d，故C错误；若v1＜v2，船能到达正对岸，则船渡河的位移最短为d，由运动学公式可得，船渡河的时间为t＝＝，故D错误．] [能力综合练] 7．(多选)小河宽为d，河水中各点水流速度与各点到较近河岸的距离成正比，v水＝kx，k＝，x是河中各点到较近河岸的距离．小船船头始终垂直于河岸渡河，小船在静水中的速度为v0，则下列说法中正确的是(　　) A．小船渡河时的轨迹是直线 B．小船到达距河岸处时，船的速度大小为v0 C．小船渡河时的轨迹是曲线 D．小船到达距河岸处时，船的速度大小为v0 解析：BC　[小船的速度为沿船头指向和顺水流方向的两个分运动的分速度的矢量和，而两个分速度垂直，故当顺水流方向的分速度最大时，合速度最大，合速度的方向随顺水流方向的分速度的变化而变化，故小船到达河中心时速度最大，且运动轨迹为曲线，故A错误，C正确；小船到达距离河岸处时，水的速度为v水＝·＝v0，则船的速度为v＝＝v0，故B项正确；小船到达距离河岸处时，其距离较近的河岸的距离为，水的速度为v水1＝·＝v0，则船的速度为v1＝＝v0，故D项错误．] 8. (多选)如图所示，直角三角形斜面体ABC固定在水平面上，∠A＝30°、∠C＝90°，AC面光滑，粗细均匀的直杆竖直立在地面上的B点，滑环Q套在杆上，物块P放在斜面上，P和Q用绕过C处定滑轮的细线连接．施加外力F，令物块Q以速度v沿直杆向上匀速运动，不计滑轮的大小，AC面及直杆足够长，当Q运动到位置D时距B、C距离相等．下列说法正确的是(　　) A．P的速度大小为0.5v B．P处于超重状态 C．Q从D到与C等高的C′过程中，绳子对Q的拉力大小不变 D．Q经过与C等高的C′点时，P的瞬时速度为零 解析：ABD　[当Q运动到离B、C距离相等的位置时，由几何关系有∠QBC＝∠QCB＝90°－60°＝30°，设CQ与杆竖直方向的夹角为θ，有θ＝∠QBC＋∠QCB＝60°，根据沿绳方向速度相等可得vcosθ＝vP，解得vP＝v， 故A项正确；由上述分析可知，P和Q之间的关系有vcosθ＝vP，当Q运动过程中，其CQ与竖直杆之间的夹角在增加，所以P的速度在减小，即对P来说其加速度有向上的加速度，即P处于超重状态，当Q处于C′时，其角度θ＝90°，即此时P的速度为零，故B、D正确．Q从D到与C等高的C′过程中，由上述分析vcosθ＝vP可知，P的加速度发生变化，则绳拉力变化，故C项错误．] 9．(多选)如图，是儿童很喜欢的玩具坦克车，可以遥控坦克车行驶并在水平面的任意方向发射弹丸．该坦克车以速度v1沿直线AB匀速行驶，并用弹丸射击直线AB外侧附近的固定靶．坦克车静止时射出的弹丸速度大小为v2，且v2＞v1，固定靶离直线AB的最近距离为d，忽略弹丸受到的空气阻力和竖直方向的下落高度，并且发射时炮口离地高度与靶心高度相同，不计弹丸发射对坦克速度的影响．下列说法正确的是(　　) A．弹丸命中固定靶飞行的最短位移为 B．弹丸命中固定靶飞行的最短时间为 C．要命中固定靶且弹丸在空中飞行时间最短，坦克发射处离固定靶的距离为 D．若坦克车到达距离固定靶最近时再发射，无论炮口怎么调整，弹丸都无法射中目标 解析：BC　[因v2＞v1，发射弹丸相当于小船渡河模型，则发射速度斜向上游，合位移沿着AO方向，则最短位移为d，故A错误；要命中固定靶且弹丸在空中飞行时间最短，则在A点之前发射，速度沿AO方向，最短时间为t＝，坦克发射处离固定靶的距离为 s＝＝，故B、C正确；由于v2＞v1，若坦克车到达距离固定靶最近时再发射，应调整炮口至左上方，可能射中目标，故D错误．] [素养培优练] 10.质量m＝2.0 kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，物体和水平面间的动摩擦因数μ＝0.05，在水平面内建立平面直角坐标系，如图所示，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为x＝0.2t2m，y＝3.0t m，g＝10 m/s2，根据以上条件，求： (1)t＝10 s时刻物体的位置坐标； (2)t＝10 s时刻物体的速度和加速度的大小； (3)t＝10 s时刻水平外力的大小．(结果可用根式表示) 解析：(1)物体运动过程中的坐标与时间的关系为x＝0.2t2m，y＝3.0t m 将t＝10 s代入得x＝20 m，y＝30 m 故t＝10 s时刻物体的位置坐标为(20 m,30 m)． (2)根据y＝3.0 t m＝vyt， 可知物体在y方向做匀速直线运动，且 vy＝3.0 m/s， 根据x＝0.2t2m＝axt2， 可知物体在x方向做初速度为零的匀加速直线运动，可得ax＝0.4 m/s2， 故物体加速度的大小为0.4 m/s2，t＝10 s时刻物体在x方向的速度为 vx＝axt＝4 m/s，t＝10 s时刻物体的速度大小为v＝＝5 m/s. (3)设t＝10 s时刻物体的速度与水平方向的夹角为α，则sinα＝＝0.6， 解得α＝37 °， 因为摩擦力方向总与物体相对运动的方向相反，故滑动摩擦力方向与x轴的负方向成37°，外力与摩擦力的合力使物体加速，物体所受的滑动摩擦力大小为f＝μmg＝1 N， 应用正交分解法根据牛顿第二定律，得 Fy－fsin 37°＝0， Fx－fcos 37°＝max， 解得Fx＝1.6 N，Fy＝0.6 N，t＝10 s时刻水平外力的大小F＝＝ N. 答案：(1)(20 m,30 m)　(2)5 m/s,0.4 m/s2 (3) N 学科网（北京）股份有限公司 $