课时跟踪检测(19) 曲线运动 运动的合成与分解(Word练习)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习

**基本信息** 高中物理一轮复习专项训练，聚焦曲线运动与运动的合成与分解，以实际情境为载体，系统覆盖概念辨析、方法应用及综合计算，注重科学思维与物理观念的培养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |曲线运动性质|3题|速度沿轨迹切线，合力指向凹侧|从速度方向到加速度再到合力的逻辑链| |运动合成与分解|3题|独立性原理，矢量合成法则|分运动与合运动的等效替代关系| |渡河问题|2题|最短时间与最短路程分析|船速与水速合成及临界条件判断| |相对运动|2题|参考系选择，速度分解法|不同参考系下运动的转换关联| |综合计算|2题|运动学公式综合应用|x、y方向运动规律的结合求解|

课时跟踪检测(十九)　曲线运动　运动的合成与分解 1.(2025·甘肃白银一模)在航空表演中,一架特技飞机进行展示“落叶飘”飞行技术动作,轨迹呈螺旋形。关于该飞机的运动,下列说法正确的是 (　　) A.速度方向不断变化 B.竖直方向做匀加速直线运动 C.加速度保持不变 D.所受合力方向与速度方向相同 2.香蕉球是一项令人惊叹的足球技术,足球能在空中绕过防守人员进入球门。如图所示曲线是足球某段时间内运动轨迹的俯视图,图中所示时刻空气对足球的作用力的水平分力可能沿 (　　) A.a方向 B.b方向 C.c方向 D.d方向 3.(2025·甘肃白银模拟)如图所示为神舟十九号返回舱顺利返回地球的示意图,返回舱先与轨道舱分离再进行减速,调整姿态后从A点进入大气层,最后降落在地球上B点处,关于返回舱在A点受到的合力F的示意图,下列可能正确的是 (　　) 4.放在地面上的鱼缸中的鱼在静止水中吐出的气泡沿竖直方向加速上浮,若鱼在匀速向右平移的缸中吐出气泡,则从如图所示的角度观察,气泡轨迹应为 (　　) 5.(2025·河北邯郸模拟)(多选)雨滴受空气的作用,在地面附近会以恒定的速率下落,该速度被称为雨滴的终端速度。如图所示,下雨时,某人竖直撑着雨伞向左行走,假定水滴从伞的珠尾处下落瞬间相对雨伞的速度沿竖直方向,当人向左走时,他看到的从身侧珠尾滴落的水滴的轨迹可能是 (　　) 6.达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验:一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动,沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力,则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是 (　　) 7.如图所示,一轮船渡河,静水中船速为v0,河水流速为vs,河宽为x,v0<vs,下列说法不正确的是 (　　) A.轮船最短渡河时间为 B.轮船做匀速直线运动 C.渡河路径可能垂直于河岸 D.渡河路径不可能垂直于河岸 8.(2025·吉林长春模拟)如图所示,四根长度均为L=1 m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。现拉着B点沿垂直于墙壁的方向做速度为v=2 m/s的匀速直线运动。当发现四根细杆恰好构成一个正方形时,图中OA杆的角速度是 (　　) A.1 rad/s B. rad/s C.2 rad/s D. rad/s 9.(多选)如图所示,小船(视为质点)从岸边A点开始渡河,河两岸平行,河的宽度为150 m,水流速度大小为3 m/s,船在静水中的速度大小为4 m/s,则 (　　) 4A.船不可能到达正对岸B点 B.船的最短过河时间为37.5 s C.船要以最短路程过河,船头必须指向正对岸 D.船以最短路程过河时的速率为 m/s 10.(多选)如图甲所示,竖直圆筒内壁光滑、半径为R,在侧壁同一竖直线上有A、B两小孔相距h,将一小球从上部A孔沿筒内壁水平射入筒中,小球紧贴筒内壁运动,并恰好能到达下部小孔B,所用时间为t1,到达下部小孔B时的速度大小为vB。如图乙所示,用光滑细钢丝绕成的螺距相同的柱形螺线管,横截面半径也为R,竖直固定,钢丝上下两端C、D恰好在同一竖直线上,相距h,一小铜环穿在钢丝上从上端C无初速度下滑到达底端D,所用时间为t2,到达D端时的速度大小为vD。二者相比较,下列结论正确的是 (　　) A.t1=t2 B.t1<t2 C.vB=vD D.vB>vD 11.(12分)在一光滑的水平面上建立xOy平面坐标系,一质点在水平面上从坐标原点开始运动,沿x方向和y方向的x⁃t图像和vy⁃t图像分别如图甲、乙所示,求: (1)运动后4 s内质点的最大速度;(4分) (2)4 s末质点离坐标原点的距离。(8分) 12.(12分)如图所示,以岸边O点为原点建立空间直角坐标系,x轴沿河岸方向、y轴沿垂直河岸方向、z轴竖直向上。水速恒为vx=5 m/s,方向沿x轴正方向。t=0时刻开始,某船保持船头始终朝向y轴正方向运动至江心,船在y轴方向上的初速度为零,加速度为a1=4 m/s2,船在x轴方向上的速度始终与水速相同。在t=5 s时,船员相对船体以vz=10 m/s的速度将一个小石块垂直向上抛出,忽略空气阻力,重力加速度取g=10 m/s2。求: (1)t=5 s时船的位置坐标(x1,y1,z1);(5分) (2)石块到达最高点时的位置坐标(x2,y2,z2)。(7分) 答案 课时跟踪检测(十九) 1.选A　飞机做螺旋运动时,轨迹为三维曲线,速度方向始终沿轨迹切线方向且不断变化,故A正确;螺旋下降过程中,飞机在竖直方向的加速度不一定是恒定的,飞机在竖直方向不一定做匀加速直线运动,故B错误;螺旋运动包含向心加速度(改变速度方向)和切向加速度(改变速度大小),合加速度方向不断变化,故C错误;曲线运动中,合力方向指向轨迹凹侧(提供向心力),与速度方向不共线,故D错误。 2.选A　根据曲线运动的规律,合力方向总是指向轨迹内侧,可知题图所示时刻空气对足球的作用力的水平分力可能沿a方向。故选A。 3.选D　神舟十九号返回舱在A点进入大气层,受到的空气阻力与速度方向相反,此时还受到地球对其指向地心的引力(重力),这两个力的合力方向应介于这两力的夹角之间,故A、B、C错误,D可能正确。 4.选B　若鱼在匀速向右平移的缸中吐出气泡,由题意可知,气泡水平向右做匀速运动的同时还竖直向上做加速运动,则气泡的合运动为曲线运动,结合曲线运动的加速度方向指向轨迹的凹侧,则从题图所示的角度观察,气泡轨迹应为B图。 5.选ABC　根据题图,雨滴在落到雨伞上之前,斜向左下方做直线运动,雨滴一定受到重力,则空气对雨滴的作用力一定有向左的分量,即存在向左的风。若水滴因风产生的向左的加速度与人的加速度相等,轨迹可能如A所示,故A可能正确;结合上述分析可知,若人做减速或匀速运动,轨迹可能如B所示,故B可能正确;同理可知,若人向左的加速度较大,轨迹可能如C所示,故C可能正确;水滴从珠尾滴落时相对伞的速度沿竖直方向,即轨迹最上端的切线一定沿竖直方向,故D错误。 6.选D　罐子在空中水平向右做匀加速运动,以罐子为参考系,漏出的沙子在水平方向向左做匀加速运动,在竖直方向向下做匀加速运动,合加速度指向左下方,故沙子向左下方做匀加速直线运动。 7.选C　轮船最短渡河时间为tmin=,故A正确,不符合题意;两个互成角度的匀速直线运动的合运动为匀速直线运动,故轮船做匀速直线运动,故B正确,不符合题意;由于v0<vs,所以渡河路径不可能垂直于河岸,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。 8.选D　由题图可知,当四根细杆恰好构成一个正方形时,A点的线速度等于AB杆的速度,把B点的速度沿垂直于AB杆的方向和平行于AB杆的方向分解,如图所示,有vA=vsin 45°,由v=ωr,有vA=ωL,解得ω= rad/s,故选D。 9.选BD　由于船在静水中的速度大于水流的速度,当速度满足如图所示关系时,船垂直 河岸过河,可以到达正对岸B点,为以最短路程过河,船头方向与v相对方向相同,过河时的速率为v== m/s,故A、C错误,D正确;船头垂直河岸过河时,时间最短,则有tmin==37.5 s,故B正确。 10.选BD　题图甲中小球在筒内受重力和水平指向圆筒竖直中心轴的筒壁的弹力,贴着筒壁做螺旋线运动,可视为水平面内的匀速圆周运动与竖直方向上做自由落体运动的合运动,由竖直方向上做自由落体运动,可求得小球由A运动到B的时间为t1=;题图乙中小铜环沿钢丝运动,受重力和垂直钢丝斜向上方的弹力,可等效为小环沿光滑斜面下滑,如图所示,则小铜环由C运动到D的时间为t2=,其中a=gsin α<g,s>h,故t1<t2,A错误,B正确。小球有初速度,小铜环无初速度,根据机械能守恒定律知vB>vD,C错误,D正确。 11.解析:(1)由题图可知,质点沿x轴正方向做匀速直线运动,速度大小为vx==2 m/s,在运动后4 s内,沿y轴方向运动的最大速度为vym=-4 m/s,则运动后4 s内质点的最大速度为vm==2 m/s。 (2)0~2 s内质点沿y轴正方向做匀加速直线运动,2~4 s内先沿y轴正方向做匀减速直线运动,再沿y轴负方向做初速度为零的匀加速直线运动,此时加速度大小为ay==3 m/s2 则质点沿y轴正方向做匀减速运动的时间 t2== s 则运动后的4 s内沿y轴方向的位移 y=×2×m-×4×m=0 因此4 s末质点离坐标原点的距离等于沿x轴方向的位移大小,由题图甲可知,4 s末质点离坐标原点的距离s=x1=8 m。 答案:(1)2 m/s　(2)8 m 12.解析:(1)船沿x轴方向做匀速运动, 则x1=vxt=25 m 沿y轴方向做初速度为零的匀加速运动,则y1=a1t2=50 m t=5 s时船的位置坐标为(25 m,50 m,0)。 (2)石块扔出瞬间,vy=a1t=20 m/s 石块到达最高点的时间t'==1 s 此时x轴方向的位移x2=vx(t+t')=30 m y轴方向的位移y2=y1+vyt'=70 m z轴方向的位移z2=gt'2=5 m 石块到达最高点时的位置坐标(30 m,70 m,5 m)。 答案:(1)(25 m,50 m,0)　 (2)(30 m,70 m,5 m) 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $