A、两个直线运动的合运动不一定是直线．根据曲线运动的条件来确定，故A错误．
B、两个匀速直线运动的合运动才是匀速直线运动，故B错误；
C、一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动合成，合速度的方向和合加速度的方向不在同一条直线上时，合运动是曲线运动．也可能同一条直线时，则是直线运动，C正确．
D、两个匀变速直线运动合成，若合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上，合运动是直线运动；若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，合运动是曲线运动，故D错误．
故选：C．
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