《2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练》专题21 曲线运动 运动的合成与分解（解析版）

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2023 届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练
专题 21 曲线运动 运动的合成与分解
导练目标 导练内容
目标 1曲线运动的条件及轨迹分析
目标 2运动的合成与分解
目标 3小船过河模型
目标 4绳（杆）末端速度分解模型
【知识导学与典例导练】
一、曲线运动的条件及轨迹分析
1．运动轨迹的判断
(1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上，则物体做直线运动；若物体所受合力方向与速度方向
不在同一直线上，则物体做曲线运动。
(2)物体做曲线运动时，合力指向轨迹的凹侧；运动轨迹在速度方向与合力方向所夹的区间。可速记为
“无力不弯，力速两边”。
2．速率变化的判断
【例 1】图甲为 2022 年北京冬奥会我国运动员参加冰壶比赛的场景｡比赛中投壶手在投出冰壶时会带有一
定的旋转（自旋），擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面（刷冰），减小冰壶前侧受到的摩擦力，可使
冰壶做曲线运动｡在图乙所示的各图中，圆表示冰壶，ω表示冰壶自旋的方向，v表示冰壶前进的方向，则
在刷冰的过程中，冰壶运动的轨迹（虚线表示）可能正确的是（　　）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】B
【详解】由题意可知，擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面（刷冰），减小冰壶前侧受到的摩擦力，而
后侧受摩擦力几乎不变，若冰壶按如图①的逆时针方向旋转，则沿速度垂直的方向，摩擦力的合力向左，
则冰壶运动轨迹将向左偏转；同理若冰壶按顺时针方向旋转，冰壶运动轨迹向右偏转。即①④正确。
故选 B。
【例 2】如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到 D点时速度方向与加速度方向恰
好互相垂直。在质点从 A点运动到 E点的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．质点从 B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
B．质点经过 A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于
C．质点经过 D点时的加速度比经过 B点的大
D．质点经过 C点的动能比经过 D点的大
【答案】D
【详解】A．质点从 B点运动到 E点的过程中，加速度方向与速度方向的夹角一直减小，故 A错误；
BD．质点运动到 D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则经过 A、B、C三点时的速度方向与加速
度方向的夹角大于 ，合外力做负功，由动能定理可得，经过 D点时的动能比经过 C点时的小，故 D正
确，B错误；
C．质点做匀变速曲线运动，则加速度不变，所以质点经过 D点时的加速度与经过 B点时的相同，故 C错
误。
故选 D。
二、运动的合成与分解
1.合运动轨迹和性质的判断方法
标准:看合初速度方向与合加速度(或合外力)方向是否共线
(1)若合加速度的方向与合初速度的方向在同一直线上，则为直线运动，否则为曲线运动。
(2)若合加速度不变，则为匀变速运动；若合加速度(大小或方向)变化，则为非匀变速运动。
两个互成角度的分运动 合运动的性质
两个匀速 直线运动 匀速直线运动
一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动 匀变速曲线运动
两个初速度为零的匀加速直线运动 匀加速直线运动
两个初速度不为零的匀变速直线运动[来源:学+科+网Z+X+X+K][来源:学_科_网]
如果 v合与a合共线，为匀变速直线运动[来源:学*科*网][来源:Zxxk.Com]
如果 v合与a合不共线，为匀变速曲线运动
2．合运动与分运动的关系
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