2027届高考物理一轮复习专项训：运动的合成与分解

**基本信息** 聚焦曲线运动基础与合成分解，通过生活科技情境题构建“概念-规律-应用”逻辑链，强化运动分析与关联速度等核心方法，渗透物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |曲线运动条件分析|4题（1、2、5、9）|结合轨迹判断受力、速度关系，涉及“香蕉球”等实例|从曲线运动条件出发，推导合力与速度方向关系，建立运动轨迹与受力关联| |关联速度问题|6题（3、6、7、8、10、12）|绳/杆连接体速度分解，含动态平衡与能量转化|基于运动的合成与分解，构建沿绳/杆方向分速度相等的关联模型，结合机械能守恒分析| |运动合成与分解应用|4题（4、11、13、14）|多方向运动合成，涉及风洞、传送带等科技情境|将复杂运动分解为直线运动，应用牛顿定律、动量定理解决实际问题，体现科学探究与社会责任|

一轮复习·曲线运动(1)：曲线运动 运动的合成与分解 一轮复习·曲线运动(1)：曲线运动 运动的合成与分解。题目难度中档偏上、题型覆盖全面，加油哦！ 1．（2025届四川省大数据联考高三下学期模拟预测·★★★）为使汽车快速平稳转弯，驾驶员经常采用“入弯减速，出弯加速”的技巧。汽车采用该技巧在单向路面水平弯道入、出弯道时，其所受水平合力为、速率为。则下列方向关系图中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 2．（2026届四川省巴中市高三上学期“一诊”模拟考试物理试题·★★★）如图是一种创新设计的“空气伞”，它的原理是从伞柄下方吸入空气，然后将空气加速并从顶部呈环状喷出形成气流，从而改变周围雨水的运动轨迹，形成一个无雨区，起到传统雨伞遮挡雨水的作用。在无风的雨天，若“空气伞”喷出的气流水平，则雨水从气流上方穿过气流区至无气流区的运动轨迹可能与下列四幅图中哪一幅类似（　　） A． B． C． D． 3．（2025届河北省部分学校高三下学期考点评估·★★★）如图所示，人在岸上拉绳，开始时绳与水面夹角为，水对船的阻力恒为f。在船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是（　　） A．人拉绳的速度不变 B．人拉绳的速度变大 C．人拉绳的作用力F逐渐变大 D．船受到的浮力逐渐变大 4．（2025届湖北圆创压轴卷高三下学期第二次模拟考试·★★★）现代宇航服自带推力系统，航天员进行太空出舱活动离开飞船，即使没有安全绳，也能通过宇航服的自带推力系统喷射气体获得的反冲速度，使宇航员回到飞船。如图所示，某宇航员通过宇航服的推力系统以的初速度平行于舱壁匀速运动。舱门在舱壁上A点，初速度方向上B点与离A点最近，A、B两点间距离。宇航员在平行舱壁匀速运动到某位置再通过宇航服的推力系统获得大小为u的反冲速度后，运动位移x回到舱门A点。将宇航员视为质点。下列说法正确的是（　　） A．宇航员在B点向下喷气，能到达A点 B．宇航员最快能1s回到舱门 C．当反冲速度大小时，x的最小值为5m D．当反冲速度大小时，x的最小值为10m 5．（江苏省“决胜高考”2024-2025学年高三下学期2月联考物理试卷·★★★）如图所示，2024珠海航空展上，飞行员驾驶飞机沿实线轨迹在竖直面内匀速率飞行， a、b、c为飞行轨迹上的三点，a、c为飞行过程中距离地面高度相等的两点。关于此飞机，下列说法中正确的是（　　） A．各点的加速度方向竖直向下 B．在a点所受的合力比在c点小 C．a、c两点的重力功率相等 D．a、b、c三点的机械能相等 6．（2025届湖北省武汉市第二中学高三下学期5月模拟考试·★★★）如图所示，可视为质点的光滑定滑轮P与竖直墙面上的点等高，为的中点，距离为。一根轻质不可伸长的细绳一端系在点，穿过质量为m的光滑圆环A再绕过定滑轮，另一端吊着质量也为m的重物。将圆环A由点静止释放，设与水平方向夹角为。已知重力加速度为g，整个过程中未与滑轮相撞，不计空气阻力和一切摩擦。下列说法中正确的是（ 　） A．和的速度关系为 B．可以下降的最大高度为 C．和总动能最大时， D．和总动能最大时，B的动能为 7．（海南省海南师范大学附属中学2025-2026学年高三上学期第二次月考·★★★）往复式活塞压缩机是通过活塞在汽缸内做往复运动来压缩和输送气体的压缩机，简图如图所示，圆盘与活塞通过铰链、连接在轻杆两端，左侧活塞被轨道固定，只能在方向运动，圆盘绕圆心（定点）做角速度为的匀速圆周运动，已知距离不变，杆长，则（　　） A．杆长越大，活塞运动的范围越大 B．活塞运动范围与杆长L无关 C．当垂直于时，活塞速度为 D．当垂直于时，若与夹角为，则活塞速度为 8．（2026届山东聊城市高三下学期考前学情自测物理试题·★★★）一刚性杆AB，初始时紧靠在竖直墙面上静止放置，杆长为l，在其中点C处固定一个质量为m、大小不计的小球。在保证A端不脱离墙面的情况下，控制B端沿着水平地面以速度v向右匀速运动，A、B和O三点始终在同一竖直平面内。则（     ） A．当杆与地面成角时，小球的速度大小为 B．小球的竖直分速度为定值 C．当杆与地面成30°时，杆对小球的作用力大小为 D．从开始到杆与地面成30°的过程中，杆对小球做的功为 9．（2025届广东省高三下学期高考信息卷物理试题·★★★）足球比赛中，运动员发任意球时，踢出的足球有时会在行进中绕过“人墙”转弯进入球门（如图甲），这就是所谓的“香蕉球”。踢出“香蕉球”是因为运动员踢出球时，足球向前运动的同时还在绕轴自转（如图乙所示）；自上向下观察（如图丙所示）由于足球的自转使贴着足球表面的一层薄空气被球带动做同一旋向的转动，导致足球、两侧的空气相对球的速度不等而产生压力差，使得足球发生偏转。则（　　） A．甲图中足球受到空气压力向左 B．甲图中足球受到空气压力向右 C．空气流速大的一侧压力大 D．空气流速小的一侧压力大 10．（2025届河南省名校学术联盟高三下学期模拟冲刺（六）·★★★）如图，形状为抛物线的光滑导轨固定在竖直面内，O点为抛物线顶点且切线水平，下端B接触光滑水平桌面，O点在桌面上投影点为A，间高度差为，A、B两点相距2L，导轨上套有一个小球a，小球a通过轻杆与桌面上的小球b相连，小球a的质量为2m，小球b的质量为m，轻杆的长度为2L。现将小球a从距地面竖直高度为L处静止释放，则（　　） A．小球a落地前，小球a机械能守恒 B．小球a即将落地时，小球a、b的速度大小关系为 C．小球a即将落地时，小球b的速度大小为 D．小球a在导轨上运动的过程，轻杆对小球b作用力的冲量大小为 11．（2026届河北省保定市高三下学期第二次模拟考试·★★★）如图，倾斜滑道高，水平底边长，与水平传送带平滑连接，传送带沿垂直于滑道的方向匀速运行。质量为2kg的工件（可视为质点）从滑道顶端由静止释放，沿滑道下滑后垂直滑上传送带。已知工件与滑道及传送带间的动摩擦因数均为0.5，传送带运行速度，取，忽略工件在连接处的能量损失。下列说法正确的是（    ） A．工件滑上传送带时的速度大小为2m/s B．工件在传送带上受到的摩擦力方向与传送带运动方向夹角为45° C．为防止工件从传送带侧边滑落，传送带的最小宽度d为0.4m D．工件在传送带上滑动过程中摩擦生热为5J 12．（2023届福建厦门第一中学高三下期三模·★★★★）现代科学的发展揭示了无序性也是世界构成的一个本质要素。意大利物理学家乔治帕里西发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落间的相互影响，深刻揭示了无序体系中的隐藏对称性，荣获了诺贝尔物理学奖。如图所示是力学中的一个无序系统模型，质量均为的小球M、N用两根长度均为的轻质细杆连接，细杆的一端可绕固定点自由转动，细杆可绕小球M自由转动。开始时两球与点在同一高度，静止释放两球，并开始计时，两球在竖直面内做无序运动；时，细杆与竖直方向的夹角为，小球N恰好到达与点等高处且速度方向水平向右。重力加速度，不计一切摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．时，两小球速度大小相等 B．时，N球的速度大小为 C．此运动过程中，两杆对M球做功之和为 D．此运动过程中，细杆对球的冲量大小为 13．（2024届东北三省高三下学期5月份大联考·★★★）中国打造的JF-22超高速风洞，能够模拟在40~100公里的高空中，以每秒10公里的高速飞行，这相当于大约30倍音速的飞行条件。如图所示为简化的该风洞实验室的侧视图，虚线AB和CD之间是风洞区域，物体进入该区域，就会受到水平方向的恒定风力，离开该区域，就不会受到风的作用力，一科研人员将一质量为m的小球从虚线CD上的M点以某一速度（大小未知）抛入风洞区域，小球从M点正上方AB边上的N点与虚线AB成角射出风洞区域。已知初速度与水平方向的夹角，虚线AB和CD间距为H，重力加速度为g，，，求： （1）小球抛出时的初速度的大小； （2）风对小球的作用力大小。 14．（2024届湖南省高三上学期一轮复习联考物理试题（二）·★★★☆）如图所示，木板A置于光滑水平面上，沿木板A上表面建立图示的直角坐标系xOy，某时刻木板A以速度v0沿x轴正方向做匀速直线运动。质量为m的物块B与木板A间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。在以下三种情况下，物块B均始终在木板A上。 （1）若将物块B无初速度地置于O点，运动过程中物块B相对木板A滑行的最大距离为d，求木板A的质量M； （2）木板A的质量取第（1）问中的值，若物块B以大小为v0的初速度从原点O开始沿y轴正方向运动，求物块B与木板A间产生热量的最大值； （3）若物块B以大小为v0的初速度从原点O开始沿y轴正方向运动，同时木板A在外力作用下仍以速度v0沿x轴正方向做匀速直线运动，求经过一段时间t后，物块B在木板A上的位置坐标（x，y）。 试卷第6页，共7页 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C D B D B C BD BC 题号 11 12 答案 AD BC 1．C 【难度】0.85 【知识点】物体运动轨迹、速度、受力(加速度)的相互判断 【详解】速度沿轨迹的切线方向，“减速入弯”时力和速度的夹角是钝角，“加速出弯”时力和速度的夹角是锐角，故C正确，ABD错误。 故选C。 2．C 【难度】0.65 【知识点】物体运动轨迹、速度、受力(加速度)的相互判断 【详解】AB．气流对雨滴有排斥力，当雨滴接近空气伞时，受到水平方向的作用力，将产生水平方向的加速度，此时雨滴所受的合力与运动的方向不在一条直线上，所以其运动轨迹将逐渐发生弯曲，速度的方向不能发生突变，故AB错误； CD．雨滴原来的运动方向是竖直方向向下，当受到水平方向的作用力后，水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，从受力点开始，合外力和速度成锐角，雨滴所做的运动的轨迹一定是向合外力方向发生弯曲，经过气流后，做类平抛运动，故C正确，D错误。 故选C。 3．C 【难度】0.65 【知识点】正交分解法解共点力平衡问题、绳连接关联速度问题 【详解】AB．根据运动的分解可知 在船匀速靠岸的过程中，绳与水面夹角逐渐增大，人拉绳的速度变小，故AB错误； CD．对船受力分析，由平衡条件可知， 解得， 可知人拉绳的作用力F逐渐变大，船受到的浮力逐渐变小，故C正确、D错误。 故选C。 4．D 【难度】0.65 【详解】A．由分析可知宇航员在B点向下喷气获得向上的分速度，因为同时还有平行于舱壁的速度，故合速度方向不沿BA方向，所以不能到达A点，故A错误； B．回到舱门的时间由垂直舱壁方向的运动决定，设反冲速度方向与初速度方向夹角为，所以回到舱门的时间为 所以当，时，宇航员回到舱门时间最短，最短时间为，故B错误； C．当时，由于，此时宇航员无法垂直舱壁运动到达舱门A点，所以位移最小值应大于，即x的最小值应大于5m，故C错误； D．当时，由分析可知当与垂直时，位移有最小值。设反冲速度方向与初速度方向夹角为，如图所示 根据三角函数关系有 所以位移的最小值为，故D正确。 故选D。 5．B 【难度】0.65 【知识点】物体运动轨迹、速度、受力(加速度)的相互判断 【详解】AB．质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部份，在竖直面内匀速率飞行，合力方向指向各自圆心，加速度方向也指向各自圆心，明显ac两点加速度方向不是竖直向下，a点对应的圆周半径更大，c点对应半径更小，合力提供向心力，根据向心力公式，可知a点所受的合力小于c点，A错误，B正确； C． a、c两点的速度大小相等，但速度方向不同，速度与重力夹角不同，根据 可知重力功率不相等，C错误； D．a、b、c三点的动能相等，a、c为飞行过程中距离地面高度相等的两点，但b与a、c的高度不一样，故机械能a、c两点相等，且与b点不相等，D错误。 故选B。 6．D 【难度】0.65 【知识点】绳连接关联速度问题、机械能守恒定律在绳连接系统中的应用 【详解】A．B上升的速度等于左侧绳伸长的速度，A沿QA方向的速度分量为vAsinθ，沿PA方向的速度分量也为vAsinθ，故有 故A错误； B．由能量守恒 解得可以下降的最大高度为 故B错误； CD．AB总动能最大时，即总重力势能最小，此刻重力势能变化率为0，即 结合关联速度可知 即θ=30° 由能量守恒知， 解得B的动能为 故C错误，D正确。 故选D。 7．B 【难度】0.4 【知识点】线速度与角速度的关系、杆连接关联速度问题 【详解】AB．活塞运动到最远点时，此时点位于圆盘水平直径左端距为的位置上，活塞运动到最近点时，此时点位于圆盘水平直径右端距为的位置上，由几何知识可知，当距离不变时，活塞运动范围等于，与杆长无关，故A错误，B正确； C．当垂直于时，设此时与夹角为，则B点的线速度大小与活塞速度大小满足 可得活塞此时速度大小为，故C错误； D．当垂直于时，若与夹角为，此时点的线速度大小为 由几何知识可知此时点的线速度方向与活塞的速度方向平行，二者沿杆方向的分速度相等，则有 可得此时活塞速度为，故D错误。 故选B。 8．C 【难度】0.38 【知识点】应用动能定理求变力做功、杆连接关联速度问题、杆/管道模型 【详解】AB．将B端速度v沿杆方向和垂直于杆方向分解，根据刚性杆上各点沿杆方向分速度相等的特点，有 解得A端竖直向下的速度 小球C的速度等于A、B两端速度的矢量和的一半。建立直角坐标系，水平向右为x轴，竖直向下为y轴，则， 则小球C的合速度大小为，竖直分速度非定值，故AB错误； CD．当杆与地面成30°时，小球的速度 小球竖直方向的位移为 根据几何关系可知小球的水平速度等于，那么小球水平速度不变，说明小球说平方向加速度为零，竖直方向，加速度 根据牛顿第二定律 解得 对小球，根据动能定理，可得 解得，故C正确，D错误。 故选C。 9．BD 【难度】0.65 【知识点】物体做曲线运动的条件 【详解】AB.甲图中足球受到空气的压力，而绕过“人墙”转弯进入球门，根据曲线运动的特点，可知足球受到的空气压力指向运动轨迹的凹侧，根据甲图中足球的运动轨迹可判断，足球受到的空气压力向右。A错误，B正确； CD.踢出“香蕉球”是因为足球两侧的空气相对球的速度不等而产生压力差，压力较大的一侧会推动足球向压力较小的一侧偏转。从丙图可知，压力差指向空气流速快的一侧，即空气流速大的一侧压力小，空气流速小的一侧压力大。C错误，D正确。 故选BD。 10．BC 【难度】0.65 【知识点】动量定理的内容、机械能守恒定律在杆连接系统中的应用、杆连接关联速度问题 【详解】A．a落地前，对a分析，可知除重力做功外轻杆还对a做功，故a的机械能不守恒，但对a、b组成的系统而言，轻杆的作用力是内力，故系统机械能守恒，故A错误； B．由于a的轨迹为抛物线，设a即将落地时速度与水平方向的夹角为，根据平抛运动的规律有 解得 则有 解得小球a、b的速度大小关系为，故B正确； C．根据系统机械能守恒有 解得， 故C正确； D．对b，根据动量定理，可得合力对b的冲量大小为 合力为轻杆对小球b作用力在水平方向的分力，故D错误。 故选BC。 11．AD 【难度】0.4 【知识点】用相对运动规律处理运动的合成与分解、无外力，物块在粗糙斜面滑动、常见力做功与相应的能量转化 【详解】A．对工件沿滑道下滑过程用动能定理，斜面长度为，倾角为，则 代入 化简得 解得，故A正确； B．工件刚滑上传送带时，初速度沿垂直传送带运动方向，大小，沿传送带运动方向初速度为0；因此工件相对于传送带的速度为：沿传送带运动反方向分量，垂直传送带运动方向分量。滑动摩擦力方向与相对速度方向相反，摩擦力与传送带运动方向夹角满足，因此，故B错误； C．工件滑入的初速度方向（垂直传送带）加速度恒定 当工件垂直传送带方向速度减为0时，最大位移（即最小传送带宽度）满足 代入数值解得，故C错误； D．摩擦生热 摩擦力大小为 整个过程相对初速度大小 最终相对速度为0，运动时间 相对位移大小 因此，故D正确。 故选AD。 12．BC 【难度】0.4 【知识点】动能定理的初步应用、动量定理的内容、机械能守恒定律在杆连接系统中的应用、杆连接关联速度问题 【详解】A．细杆a的一端可绕固定点O自由转动，则M的速度方向始终与杆a垂直，设t=2s时小球M、N的速度大小分别为vM、vN，如图所示 M的速度方向始终与杆a垂直，当N速度方向水平向右时，二者沿杆b方向的分速度相等，有 可得 故A错误； B．由系统机械能守恒，有 解得M球的速度 方向向右下方，与水平方向的夹角为30°，N球的速度 方向水平向右，故B正确； C．此运动过程中，对M球根据动能定理有 解得 故C正确； D．此运动过程中，根据动量定理可知，细杆b对N球的冲量 故D错误。 故选BC。 13．（1）；（2） 【难度】0.65 【知识点】动能定理的初步应用、两个变速直线运动的合成 【详解】（1）设小球到达N点时的速度大小为v，由题意可得，小球在垂直于虚线方向上做竖直上抛运动，在沿风力方向上做匀变速直线运动，由于N点在M点正上方，可得 对小球由M点到N点过程，应用动能定理可得 ， 代入数据解得小球抛出时的初速度 （2）设小球由M点运动到N点所需时间为t，水平方向的加速度为，则满足 又 由以上三式得 又有牛顿第二定律得，小球所受风力 解得 14．（1）；（2）；（3）当时，物块B在木板A上的位置坐标为；当时，物块B在木板A上的位置坐标为 【难度】0.15 【知识点】牛顿第二定律的内容和表达式、常见力做功与相应的能量转化、两个变速直线运动的合成、完全非弹性碰撞 【详解】（1）物块B和木板A组成的系统动量守恒，有 根据能量守恒有 联立解得 （2）根据系统动量守恒，在x轴方向有 在y轴方向有 根据能量守恒有 联立解得 （3）将物块B的运动分解，如图所示，沿y轴方向，物块B相对木板A做初速度大小为 加速度大小为 沿x轴方向，物块B相对木板A做初速度大小为 加速度大小为 物块B相对木板A的初速度大小为 方向在第二象限与x轴负方向成45°角。滑动摩擦力方向与相对速度方向相反，在第四象限与x轴正方向成45°角，则滑动摩擦力的两个分力为 经过一小段时间后，物块B的分速度 即 则相对静止之前，物块B相对木板A的速度方向不变，物块B所受摩擦力方向不变 物块B相对于木板A做匀减速直线运动，对物块B，根据牛顿第二定律有 从开始到物块B相对木板A静止，用时 当时，物块B在时间t内沿x、y方向的位移分别为 即物块B在木板A上的位置坐标为 在t1时间内，物块B的分位移分别为 当时，物块B在木板上的位置坐标为 答案第4页，共5页 答案第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $