2027届高考物理一轮复习-曲线运动　运动的合成与分解 专项练习

2027届高考物理大一轮考点复习 曲线运动　运动的合成与分解 专项练习 【A组考点基础通关】 一、曲线运动 1．（2026·杭州模拟）如图为“正义使命-2025”军事演习中导弹发射的情景，则（　　） A．研究导弹的飞行轨迹时可将导弹视为质点 B．飞行的导弹只受重力作用 C．导弹斜向上加速时处于失重状态 D．导弹的运动一定是匀变速曲线运动 2．（2025·酒泉模拟）无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车，某无人驾驶汽车减速通过弯道MN（由M到N），其所受合力方向正确的是（　　） A． B． C． D． 3．（2025·菏泽模拟）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（　　） A． B． C． D． 4．（2025高三上·安州期中）如图甲所示，小张同学在操场上从A位置运动到B位置。以A为坐标原点建立直角坐标系xOy，他的运动过程与图乙对应。从A到B过程中该同学（　　） A．做匀速直线运动 B．做曲线运动 C．速度越来越大 D．加速度恒定 二、运动的合成与分解 5．（2026高三下·岳阳月考）“风洞实验”指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验。在如图所示的风洞中存在大小恒定的水平风力，现将一小球从M点竖直向上抛出，其运动轨迹如图中的实线所示，其中M、N两点在同一水平线上，O点为轨迹的最高点，小球在M点的动能为9J，在O点的动能为1J，不计空气阻力，下列说法错误的是（　　） A．小球受到的重力与受到的风力大小之比为 B．小球落到N点时的动能为13J C．O点到MN的距离与M、N两点间的距离之比为 D．小球从M点运动到N点过程中的最小动能为0.9J 6．（2025·黑吉辽蒙）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 （多选）7．（2025高三上·广东月考）图甲为一种常见的打印机的实物图，打印喷头做轴、轴和轴方向的运动，时，打印喷头从打印平台的中心开始运动（运动范围在平面），在轴方向的位移-时间图像和轴方向的速度-时间图像如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A．末喷头的速度大小为 B．喷头运动轨迹可能是图丁中的轨迹 C．末喷头速度方向与轴正方向的夹角为 D．末喷头离打印平台中心的距离为 8．（2025·济南模拟）风洞是进行空气动力学研究最有效的工具之一，我国最新的JF22风洞创造了全球最快30马赫风速的奇迹。如图所示，风洞能对进入其中的物体始终施加一个水平恒力。一小球从地面的点以大小为的初速度竖直向上抛出，在点落回地面，小球离开地面的最大高度等于间的距离，则小球在运动过程中的最小速度为（　　） A． B． C． D． 【B组拓展提升】 9．树叶从空中下落的轨迹如图所示，P为轨迹上一点，下列说法正确的是（　　） A．树叶经P点时的速度一定为0 B．树叶经P点时的加速度一定为0 C．树叶经P点时的加速度的方向与轨迹相切 D．树叶从A点运动到P点，平均速度的方向由A指向P （多选）10．如图，小船以大小为5 m/s、船头与上游河岸成θ=60°角的速度v1(在静水中的速度)从A处渡河，经过一段时间正好到达正对岸B处。已知河宽d=180 m，则下列说法中正确的是(　　) A.河中水流速度为2.5 m/s B.小船以最短位移渡河的时间为24 s C.小船渡河的最短时间为24 s D.小船以最短时间渡河时到达对岸的位移大小是90 m 11．（2025高三上·四川期中）图甲为某款可折叠晾衣架，图乙为其结构简图，等长的细杆中部通过铰链连接，可绕铰链转动。晾衣架展开时，两细杆和竖直方向的夹角相等，若将晾衣架折叠起来，让端点沿着地面以相等的速率向中间匀速靠拢，则铰链上移的速率（　　） A．一直减小 B．一直增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 12．如图所示，乒乓球从斜面滚下后，以某一速度在水平的桌面上做直线运动。在与乒乓球路径垂直的方向上放一个直径略大于乒乓球的纸筒。当乒乓球经过纸筒正前方时，用吸管对着球横向吹气。下列说法正确的是（　　） A．乒乓球仍沿着直线运动 B．乒乓球将偏离原来的运动路径，但不进入纸筒 C．乒乓球一定能进入纸筒 D．只有用力吹气，乒乓球才能进入纸筒 【C组综合拓展】 13．（2025·江苏模拟）如图甲，某同学需要通过小木筏渡过一条河，已知小木筏在静水中的速度大小为。受地形等因素影响，不同位置河水流速会有变化。出发点A下游某位置的水流速度与该位置到A点的沿河距离关系如图乙所示，已知小木筏前端始终垂直河岸，最终到达对岸偏离正对面的B处，则以下说法正确的是（　　） A．小木筏在河水中的轨迹是直线 B．河的宽度为 C．若水流速度恒为，小木筏过河时间将变短 D．若水流速度恒为，小木筏可调节前端指向使轨迹垂直河岸渡河 14．（2025·湖州模拟）如图所示，一足够长的细线一端连接穿过水平细杆的滑块A，另一端通过光滑滑轮连接重物B，此时两边细线竖直。某时刻，水平拉力F作用在滑块A上，使A向右移动。已知A、B的质量分别为m和2m，滑块A与细杆间的动摩擦因数为。则（　　） A．若A做匀速运动，则B也做匀速运动 B．若B做匀速运动，则A做加速运动 C．若A缓慢向右运动，当细线与细杆间的夹角为时，拉力F有最小值 D．若A缓慢向右运动到细线与细杆间的夹角为时，拉力F一直在增大 15．（2025高三上·广东月考）一小船渡河，河宽，水流速度。若船在静水中的速度为，（，）求： （1）使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？最短时间是多少？ （2）使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？ （3）若船在静水中的速度为，要使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？位移是多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高考物理大一轮考点复习 曲线运动　运动的合成与分解 专项练习 【A组考点基础通关】 一、曲线运动 1．（2026·杭州模拟）如图为“正义使命-2025”军事演习中导弹发射的情景，则（　　） A．研究导弹的飞行轨迹时可将导弹视为质点 B．飞行的导弹只受重力作用 C．导弹斜向上加速时处于失重状态 D．导弹的运动一定是匀变速曲线运动 【答案】A 【解析】A：研究导弹的飞行轨迹时，导弹的大小和形状对研究的问题没有影响，可将导弹视为质点，故A正确； B：飞行的导弹除受重力作用外，还会受到空气阻力、发动机推力等作用，并非只受重力，故B错误； C：导弹斜向上加速时，竖直方向存在向上的加速度分量，处于超重状态，而非失重状态，故C错误； D：导弹飞行过程中，受到重力、空气阻力、推力等多个力的作用，合外力的大小和方向可能发生变化，加速度也随之变化，因此不是匀变速曲线运动，故D错误。 故答案为：A。 2．（2025·酒泉模拟）无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车，某无人驾驶汽车减速通过弯道MN（由M到N），其所受合力方向正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】根据曲线运动的特点可知，汽车所受合外力的方向总是指向曲线轨迹的内侧。当合外力的方向与瞬时速度的夹角大于时，汽车做减速曲线运动。 故答案为：D。 3．（2025·菏泽模拟）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（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】解：汽车做加速行驶的曲线运动，速度方向沿轨迹的切线方向，当合力与速度方向的夹角为锐角时，合力在速度方向上的分力与速度同向，使物体做加速运动。 故答案为：B 4．（2025高三上·安州期中）如图甲所示，小张同学在操场上从A位置运动到B位置。以A为坐标原点建立直角坐标系xOy，他的运动过程与图乙对应。从A到B过程中该同学（　　） A．做匀速直线运动 B．做曲线运动 C．速度越来越大 D．加速度恒定 【答案】B 【解析】A：匀速直线运动的轨迹是直线，而图乙中轨迹是曲线，故不是匀速直线运动，A错误；B：轨迹为曲线，因此该同学做曲线运动，B正确； C：仅由曲线轨迹无法判断速度的变化趋势（速度大小与轨迹弯曲程度无直接对应关系），不能确定速度越来越大，C错误； D：加速度恒定的运动是匀变速运动，其轨迹为抛物线类曲线，但仅从当前曲线轨迹无法确定加速度是否恒定，D错误。 故答案为：B。 二、运动的合成与分解 5．（2026高三下·岳阳月考）“风洞实验”指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验。在如图所示的风洞中存在大小恒定的水平风力，现将一小球从M点竖直向上抛出，其运动轨迹如图中的实线所示，其中M、N两点在同一水平线上，O点为轨迹的最高点，小球在M点的动能为9J，在O点的动能为1J，不计空气阻力，下列说法错误的是（　　） A．小球受到的重力与受到的风力大小之比为 B．小球落到N点时的动能为13J C．O点到MN的距离与M、N两点间的距离之比为 D．小球从M点运动到N点过程中的最小动能为0.9J 【答案】A 【解析】A. 由、，可得。竖直方向上小球做竖直上抛运动，；水平方向小球受恒定风力做初速度为0的匀加速直线运动，。联立解得，根据牛顿第二定律，重力与风力的大小之比，即比值为，并非，故A错误； B. 竖直方向上M到O、O到N的运动时间相等，水平方向做匀加速直线运动，因此N点水平速度。小球在N点的动能，代入数据计算得，故B正确； C. 设O点到MN的竖直距离为，由竖直上抛运动规律；水平方向，联立可解得，故C正确； D．如图所示 小球从点运动到点过程中的最小速度为在垂直于合力方向上的分量，其中 故在垂直于合力方向上的分量，故最小动能为，代入数据解得，故D正确。 故答案为：A。 6．（2025·黑吉辽蒙）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 【答案】B 【解析】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，物体实际运动速度为合速度，根据平行四边形定则将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， 两个速度沿绳子方向速度相等，可得v块cosθ＝vsinθ，解得，由于塔块匀速下落时θ在减小，故可知v一直增大，故B正确，ACD错误。 故答案为：B。 （多选）7．（2025高三上·广东月考）图甲为一种常见的打印机的实物图，打印喷头做轴、轴和轴方向的运动，时，打印喷头从打印平台的中心开始运动（运动范围在平面），在轴方向的位移-时间图像和轴方向的速度-时间图像如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A．末喷头的速度大小为 B．喷头运动轨迹可能是图丁中的轨迹 C．末喷头速度方向与轴正方向的夹角为 D．末喷头离打印平台中心的距离为 【答案】B,D 【解析】A．由图乙可知，在x轴方向做匀速直线运动，速度大小为 由图丙可知，在y轴方向做匀加速直线运动，加速度大小为 末喷头在y轴的分速度大小为 末喷头的速度大小为，故A错误； B．由以上分析可知，喷头在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀加速直线运动， 所以合力沿y轴方向，所以轨迹可能为P，故B正确； C．末喷头沿y轴方向的分速度大小为 设末喷头速度方向与x轴正方向的夹角为，则，解得，故C错误； D．末喷头沿x轴的位移大小为，在y轴方向的位移大小为 所以，末喷头离打印平台中心的距离为，故D正确。 故答案为：BD。 8．（2025·济南模拟）风洞是进行空气动力学研究最有效的工具之一，我国最新的JF22风洞创造了全球最快30马赫风速的奇迹。如图所示，风洞能对进入其中的物体始终施加一个水平恒力。一小球从地面的点以大小为的初速度竖直向上抛出，在点落回地面，小球离开地面的最大高度等于间的距离，则小球在运动过程中的最小速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】设小球离开地面到最高点所用时间为，根据对称性可知，小球在空中运动的时间为，则小球离开地面的最大高度为，设小球水平方向的加速度大小为，则间的距离，可得，可知小球受到的水平恒力为 如图所示 水平恒力与重力的合力与竖直方向的夹角满足，将小球的初速度分解为平行方向和垂直方向两个分速度，当平行方向分速度减为0时，小球的速度最小，则小球在运动过程中的最小速度为 故选D。 【B组拓展提升】 9．树叶从空中下落的轨迹如图所示，P为轨迹上一点，下列说法正确的是（　　） A．树叶经P点时的速度一定为0 B．树叶经P点时的加速度一定为0 C．树叶经P点时的加速度的方向与轨迹相切 D．树叶从A点运动到P点，平均速度的方向由A指向P 【答案】D 【解析】B、根据图像可知，树叶做曲线运动，速度不断发生变化，即速度的变化量不等于0，可知，树叶经P点时的加速度一定不为0，故B错误； A、根据图像可知，树叶做曲线运动，速度不断发生变化，可知，树叶经P点时的速度不一定为0，故A错误； C、树叶做曲线运动，所受外力的合力方向指向轨迹内侧，可知，树叶经P点时的加速度的方向与轨迹不相切，故C错误； D、根据平均速度的表达式有 可知，平均速度的方向与位移方向相同，树叶从A点运动到P点，平均速度的方向由A指向P，故D正确。 故答案为：D。 （多选）10．如图，小船以大小为5 m/s、船头与上游河岸成θ=60°角的速度v1(在静水中的速度)从A处渡河，经过一段时间正好到达正对岸B处。已知河宽d=180 m，则下列说法中正确的是(　　) A.河中水流速度为2.5 m/s B.小船以最短位移渡河的时间为24 s C.小船渡河的最短时间为24 s D.小船以最短时间渡河时到达对岸的位移大小是90 m 【答案】BD 【解析】如图， 河中水流速度为v2=v1cos 60°=2.5 m/s，选项A错误； 小船以最短位移渡河的时间为t== s=24 s，选项B正确； 当船头方向指向正对岸时渡河时间最短，则小船渡河的最短时间为tmin== s=36 s，选项C错误； 小船以最短时间渡河时到达对岸沿水流方向的位移大小是x=v2tmin=2.5×36 m=90 m，则总位移大小s==90 m，选项D正确。 11．（2025高三上·四川期中）图甲为某款可折叠晾衣架，图乙为其结构简图，等长的细杆中部通过铰链连接，可绕铰链转动。晾衣架展开时，两细杆和竖直方向的夹角相等，若将晾衣架折叠起来，让端点沿着地面以相等的速率向中间匀速靠拢，则铰链上移的速率（　　） A．一直减小 B．一直增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 【答案】A 【解析】如图所示 两点的速率和铰链上移的速率关系为，即 端点以相等的速率向中间匀速靠拢，减小，铰链上移的速率一直减小。 故答案为：A。 12．如图所示，乒乓球从斜面滚下后，以某一速度在水平的桌面上做直线运动。在与乒乓球路径垂直的方向上放一个直径略大于乒乓球的纸筒。当乒乓球经过纸筒正前方时，用吸管对着球横向吹气。下列说法正确的是（　　） A．乒乓球仍沿着直线运动 B．乒乓球将偏离原来的运动路径，但不进入纸筒 C．乒乓球一定能进入纸筒 D．只有用力吹气，乒乓球才能进入纸筒 【答案】B 【解析】当乒乓球经过纸筒口时，对着乒乓球横向吹气，乒乓球所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上，乒乓球做曲线运动，故乒乓球会偏离原有的运动路径；而乒乓球会获得一个横向的速度，此速度与乒乓球原有的速度合成一个斜向左下方的合速度，因此乒乓球将向左下方运动但不进入纸筒；故ACD错误，B正确。 故选B。 【C组综合拓展】 13．（2025·江苏模拟）如图甲，某同学需要通过小木筏渡过一条河，已知小木筏在静水中的速度大小为。受地形等因素影响，不同位置河水流速会有变化。出发点A下游某位置的水流速度与该位置到A点的沿河距离关系如图乙所示，已知小木筏前端始终垂直河岸，最终到达对岸偏离正对面的B处，则以下说法正确的是（　　） A．小木筏在河水中的轨迹是直线 B．河的宽度为 C．若水流速度恒为，小木筏过河时间将变短 D．若水流速度恒为，小木筏可调节前端指向使轨迹垂直河岸渡河 【答案】B 【解析】解决本题的关键知道船参与了静水的运动和水流的运动，当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短。A．由题图乙可知，小木筏在沿水流方向上做变减速运动，垂直河岸方向上做匀速直线运动，合外力与合速度不共线，轨迹一定为曲线，故A错误； B．设在沿河方向运动极短距离耗时，根据瞬时速度定义，则有 渡河总时间 河宽 故B正确； C．过河时间取决于河宽和小木筏垂直河岸的分速度，由题可知小木筏前端始终垂直，则小木筏垂直河岸的分速度始终为，小木筏过河时间不受水流速度影响，故C错误； D．当水流速度恒为时，无论如何调节小木筏前端指向，水速和木筏速度都无法合成垂直河岸的速度，故此时无法使轨迹垂直河岸渡河，故D错误。 故选B。 14．（2025·湖州模拟）如图所示，一足够长的细线一端连接穿过水平细杆的滑块A，另一端通过光滑滑轮连接重物B，此时两边细线竖直。某时刻，水平拉力F作用在滑块A上，使A向右移动。已知A、B的质量分别为m和2m，滑块A与细杆间的动摩擦因数为。则（　　） A．若A做匀速运动，则B也做匀速运动 B．若B做匀速运动，则A做加速运动 C．若A缓慢向右运动，当细线与细杆间的夹角为时，拉力F有最小值 D．若A缓慢向右运动到细线与细杆间的夹角为时，拉力F一直在增大 【答案】D 【解析】AB．对AB两滑块速度关系如图所示，由几何关系有，若A做匀速运动，逐渐减小，逐渐增大，则B的速度逐渐增大；若B做匀速运动，逐渐减小，逐渐增大，则A的速度逐渐减小，故AB错误； CD ．对滑块B有，对滑块A有进行受力分析如图所示 由于滑块A从图示（最初是竖直的）位置开始缓慢向右移动至过程中 可知，则在竖直方向上有，则在水平方向有 联立解得 假设，，解得 则可求得，滑块A从图示虚线位置开始缓慢向右移动过程中，减小，可知F逐渐增大，当时，解得拉力F有最大值，故C错误，D正确。 故选D。 15．（2025高三上·广东月考）一小船渡河，河宽，水流速度。若船在静水中的速度为，（，）求： （1）使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？最短时间是多少？ （2）使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？ （3）若船在静水中的速度为，要使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？位移是多少？ 【答案】（1）解：欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向。当船头垂直河岸时，如图甲所示： 合速度为倾斜方向，垂直河岸方向的分速度为船在静水中的速度，所以过河的最短时间为 （2）解：欲使船渡河航程最短，应垂直河岸渡河，船头应朝上游与垂直河岸方向成某一夹角，如图乙所示： 根据几何关系有 解得 所以 即当船头向上游偏30°时航程最短。此时过河的时间为 （3）解：因，若要使船航程最短，船头应指向上游与河岸成角，此时船在静水中的速度与合速度相互垂直，如下图所示： 根据几何关系有 则 故最短航程为 所需要的时间为 学科网（北京）股份有限公司 $