2025版高考物理考點(diǎn)題型歸納總結(jié)（含答案）考點(diǎn)18　曲線運(yùn)動(dòng)　運(yùn)動(dòng)的合成與分解

第四章曲線運(yùn)動(dòng)萬有引力與宇宙航行考點(diǎn)18曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解強(qiáng)基固本對(duì)點(diǎn)練知識(shí)點(diǎn)1曲線運(yùn)動(dòng)的條件和特征1．[2023·全國乙卷]小車在水平地面上沿軌道從左向右運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直增加．如果用帶箭頭的線段表示小車在軌道上相應(yīng)位置處所受合力，下列四幅圖可能正確的是()知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)的合成與分解2．[2024·江蘇省常州市十校聯(lián)合調(diào)研]一小球在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在x方向上的x-t圖像和y方向上的v-t圖像如圖所示，x、y方向相互垂直，則()A．小球做直線運(yùn)動(dòng)B．小球做變加速運(yùn)動(dòng)C．小球在2s內(nèi)的位移為4mD．小球2s末的速度為4m/s3．[2024·廣東省佛山市禪城區(qū)調(diào)研測(cè)試]如圖所示，在一段封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿水，水中放一個(gè)由蠟做成的小圓柱體R，R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0＝0.01m/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)出某時(shí)刻R的x、y坐標(biāo)值分別為0.04m和0.02m,則()A．此時(shí)刻速度大小為0.04m/sB．玻璃管的加速度大小為1m/s2C．此時(shí)刻速度方向與x軸正方向成45°角D．蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條斜率逐漸減小的曲線知識(shí)點(diǎn)3小船渡河問題4．[2024·廣東省深圳市紅嶺中學(xué)第二次考試]通過一次次抗洪搶險(xiǎn)，抗洪精神早已刻入中華兒女血脈之中．我們把某次救人的情景簡化為理想情境：河岸平直，河寬為100m，河水流速為1m/s，船在靜水中的速度為2m/s，則()A．船無法到達(dá)正對(duì)岸B．船渡河的最短時(shí)間為100sC．船在河水中的實(shí)際速度大小可能是2m/sD．若僅增大河水流動(dòng)的速度，則船渡河的最短時(shí)間將變長5．[2024·廣東省河源市第一次調(diào)研考試]洪水無情人有情，每一次重大搶險(xiǎn)救災(zāi)，都有人民子弟兵的身影．如圖所示，水流速度大小恒為v，A處下游的C處有個(gè)半徑為r的漩渦，其與河岸相切于B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)的距離為eq\r(3)r.若消防武警駕駛沖鋒舟把被困群眾從A處沿直線避開漩渦送到對(duì)岸，沖鋒舟在靜水中最小速度值為()A．eq\f(\r(3),2)vB．eq\f(1,\r(3))vC．eq\r(3)vD．eq\f(1,2)v知識(shí)點(diǎn)4關(guān)聯(lián)速度問題6．[2024·湖南省郴州市第一次教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)]如圖，跨過光滑定滑輪的輕繩一端系著鐵球(大小不可忽略，系繩延長線過球心)、一端連在水平平臺(tái)上的玩具小車上，車牽引著繩使球沿光滑豎直墻面從較低處豎直上升．則在球勻速豎直上升且未離開墻面的過程中()A．繩對(duì)球的拉力大小變小B．墻面對(duì)球的支持力變小C．玩具小車做加速運(yùn)動(dòng)D．玩具小車做減速運(yùn)動(dòng)7．[2024·四川省瀘州市月考]A、B兩物體通過一根跨過光滑輕質(zhì)定滑輪的不可伸長的輕繩相連放在水平面上，現(xiàn)物體A以v1的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩被拉成與水平面夾角分別是α、β時(shí)，如圖所示，物體B的運(yùn)動(dòng)速度vB為(繩始終有拉力)()A．eq\f(v1cosα,cosβ)B．eq\f(v1sinα,cosβ)C．eq\f(v1cosα,sinβ)D．eq\f(v1sinα,sinβ)培優(yōu)提能模擬練8．[2024·河北省邢臺(tái)市四校質(zhì)檢聯(lián)盟]一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在恒力F的作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的實(shí)線所示，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)的速度方向沿圖中虛線，則恒力F可能()A．沿x軸正方向B．沿x軸負(fù)方向C．沿y軸正方向D．沿y軸負(fù)方向9．[2024·甘肅省平?jīng)鍪性驴糫2023年9月9日，第九屆環(huán)巴松措國際山地自行車越野競速賽在巴松措鳴槍開賽．如圖所示，甲、乙兩圖分別是某參賽自行車在相互垂直的x方向和y方向運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，在0～2s內(nèi)，下列判斷正確的是()A．自行車的加速度大小為21m/s2，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．自行車的加速度大小為21m/s2，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．自行車的加速度大小為15m/s2，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．自行車的加速度大小為15m/s2，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)10．[2024·湖南省三湘創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合體聯(lián)考]2023年夏季某地區(qū)的降雨量比往年同期偏多，某些河流水位升高，水流速度增大．如圖所示，一條小河的水流速度恒為v0，小船(視為質(zhì)點(diǎn))從河岸邊的A點(diǎn)垂直河岸渡河，小船在靜水中的速度不變，到達(dá)對(duì)岸的B點(diǎn)，已知A、B間的距離為L，A、B連線與河岸間的夾角為θ，小船渡河的時(shí)間為()A．eq\f(L,v0sinθ)B．eq\f(L,v0cosθ)C．eq\f(Lsinθ,v0)D．eq\f(Lcosθ,v0)11．[2024·湖南省衡陽市八中月考]如圖所示，水平固定的光滑細(xì)長桿上套有一物塊Q，跨過懸掛于O點(diǎn)的輕小光滑圓環(huán)的細(xì)線一端連接Q，另一端懸掛一物塊P.設(shè)細(xì)線的左邊部分與水平方向的夾角為θ，初始時(shí)θ很小，現(xiàn)將P、Q由靜止同時(shí)釋放，關(guān)于P、Q以后的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A．在θ向90°增大的過程中，P一直處于超重狀態(tài)B．當(dāng)θ＝90°時(shí)，P的速度最大C．當(dāng)θ＝90°時(shí)，Q加速度最大D．當(dāng)θ＝60°時(shí)，P、Q的速度大小之比是1∶2

考點(diǎn)18曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解1．答案：D解析：小車做曲線運(yùn)動(dòng)，所受合外力指向曲線的凹側(cè)，故AB錯(cuò)誤；小車沿軌道從左向右運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直增加，故合外力與運(yùn)動(dòng)方向夾角為銳角，C錯(cuò)誤，D正確．故選D.2．答案：C解析：根據(jù)圖像可知，小球在x方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為vx＝eq\f(4,2)m/s＝2m/s，小球在y方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，所以小球的合運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤；根據(jù)v-t圖像的面積表示位移大小，可知小球在2s內(nèi)沿y方向的位移為0，則小球在2s內(nèi)的位移等于x方向的位移，即大小為4m，C正確；小球2s末的速度為v＝eq\r(veq\o\al(2,x)＋veq\o\al(2,y))＝eq\r(22＋32)m/s＝eq\r(13)m/s，D錯(cuò)誤．3．答案：D解析：R豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為t＝eq\f(y,v0)＝2s，水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有x＝eq\f(1,2)at2，可求出a＝0.02m/s2，水平速度為vx＝at＝0.04m/s，R此時(shí)刻速度大小為v＝eq\r(veq\o\al(2,0)＋veq\o\al(2,x))＝eq\f(\r(17),100)m/s，設(shè)速度方向與x軸正方向的夾角為θ，tanθ＝eq\f(v0,vx)＝eq\f(1,4)，θ≠45°，A、B、C錯(cuò)誤；根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，可知軌跡如圖，D正確．4．答案：C解析：根據(jù)題意可知船速大于水速，當(dāng)船的速度在沿著河岸方向與水流速度大小相等時(shí)，與水流速度方向相反時(shí)，可以到達(dá)正對(duì)岸，A錯(cuò)誤；當(dāng)船頭始終垂直河岸時(shí)，渡河時(shí)間最短為tmin＝eq\f(d,v船)＝eq\f(100,2)s＝50s，船渡河的時(shí)間河水的流動(dòng)速度無關(guān)，B、D錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成可知，當(dāng)船速方向與水流速度的方向?yàn)殇J角時(shí)，船在河水中的實(shí)際速度大于2m/s，C正確．5．答案：A解析：如圖所示，當(dāng)沖鋒舟在靜水中的速度v舟與其在河流中的速度v合垂直時(shí)，沖鋒舟在靜水中的速度最小，則v舟＝vsinθ，由幾何關(guān)系知θ＝60°，解得v舟＝eq\f(\r(3),2)v，A正確．6．答案：D解析：設(shè)繩與豎直方向的夾角為θ，如圖所示，將球的速度v分解，可知沿繩方向的分速度（即繩子的速度）為v繩＝vcosθ，因球勻速上滑過程中θ角將增大，所以v繩將減小，故小車做減速運(yùn)動(dòng)，D正確，C錯(cuò)誤；球受三力作用處于平衡狀態(tài)，設(shè)球重為G，則繩對(duì)球的拉力大小T、墻對(duì)球的支持力大小N分別為T＝eq\f(G,cosθ)，N＝Gtanθ，隨θ的增大，T、N均增大，A、B錯(cuò)誤．7．答案：A解析：將A物體的速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進(jìn)行分解，則有沿著繩子方向的速度大小為v1cosα；將B物體的速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進(jìn)行分解，則有沿著繩子方向的速度大小為vBcosβ；由于兩物體沿著繩子方向速度大小相等，所以有v1cosα＝vBcosβ，因此vB＝eq\f(v1cosα,cosβ)，A正確．8．答案：B解析：由于物體做的是曲線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，物體受到的恒力的方向始終指向弧內(nèi)，且與速度方向不在同一直線上，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)的速度方向沿圖中虛線，所以恒力F可能沿x軸負(fù)方向，B正確．9．答案：C解析：在0～2s內(nèi)，自行車在x方向初速度為v0x＝0，加速度為ax＝9m/s2，自行車在y方向初速度為v0y＝0，加速度為ay＝12m/s2，根據(jù)平行四邊形定則合成可以得到合初速度為v＝0，合加速度為a＝eq\r(aeq\o\al(2,x)＋aeq\o\al(2,y))＝15m/s2，而且二者方向在同一直線上，可知合運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，C正確．10．答案：D解析：由速度的合成與分解可知，小船實(shí)際渡河的速度大小v＝eq\f(v0,cosθ)，小船渡河的時(shí)間t＝eq\f(L,v)，解得t＝eq\f(Lcosθ,v0)，D正確．11．答案：D解析：當(dāng)θ＝90°時(shí)，P的速度為零，初始時(shí)刻P的速度也為零，所以θ在向90°增大的過程中，P先向下加速后向下減速，即P先處于失重后處于超重，A錯(cuò)誤；當(dāng)θ＝90°時(shí)，Q的