学年高一下学期物理人教版必修第二册第五章 第1节曲线运动 基础练.docx

学年高一下学期物理人教版必修第二册第五章 第1节曲线运动 基础练.docx

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学年高一下学期物理人教版必修第二册第五章第1节曲线运动基础练

抛体运动第1节　曲线运动

1．如图所示，某同学正在荡秋千，他经过最低点P时的速度方向2．过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目．如图所示，翻滚过山车（可看成质点）从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点，下列说法中正确的是（　　）

是（　　）

A．a方向B．b方向

C．c方向D．d方向

A．过A点时的速度方向沿AB方向

B．过B点时的速度方向沿水平方向

C．过A、C两点时的速度方向相同

D．圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上

3．（多选）关于曲线运动中速度的方向，下列说法正确的是（　　）

A．在曲线运动中，物体在任一位置的速度方向总是与这一点的切线方向相同

B．在曲线运动中，物体的速度方向有时也不一定是沿着轨迹的切线方向

C．旋转雨伞时，伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，故水滴速度方向不是沿其轨迹的切线方向

D．旋转雨伞时，伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，故水滴速度方向总是沿其轨迹的切线方向

4．在弯道上高速行驶的赛车后轮突然脱离赛车，关于脱离了赛车的后轮的运动情况，以下说法正确的是（　　）

A．仍然沿着赛车行驶的弯道运动

B．沿着与弯道垂直的方向飞出

C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道

D．上述情况都有可能

5.关于曲线运动的性质和条件，下列说法正确的是（　　）

A．曲线运动一定是变速运动

B．做曲线运动的物体，所受合力可以为零

C．在恒力作用下的物体不可能做曲线运动

D．做曲线运动的物体，其速度大小和方向都一定时刻发生变化

6．撑开带有水滴的雨伞绕着伞柄在竖直面内旋转，伞面上的水滴随伞做曲线运动．若有水滴从伞面边缘最高处O点飞出，如图所示．则飞出伞面后的水滴可能（　　）

A．沿曲线OA运动

B．沿直线OB运动

C．沿曲线OC运动

D．沿圆弧OD运动

7．（多选）物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去外力F1，则物体的运动情况是（　　）

A．必沿着F1的方向做匀加速直线运动

B．必沿着F1的方向做匀减速直线运动

C．不可能做匀速直线运动

D．可能做直线运动，也可能做曲线运动

8．在研究曲线运动的条件时，某同学做了如图所示的实验．未放置磁铁时，钢球在水平面上做直线运动，若在钢球运动路线的旁边放置一块磁铁，钢球将做曲线运动．该实验说明（　　）

A．钢球所受合力为零时也可以做曲线运动

B．钢球所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，就会做曲线运动

C．钢球所受合力方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动

D．钢球加速度方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运

动

9．关于曲线运动，以下说法中正确的是（　　）

A．做曲线运动的物体所受合力可以为零

B．合力不为零的运动一定是曲线运动

C．曲线运动的速度大小一定是改变的

D．曲线运动的加速度一定不为零

10.汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶．图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（　　）

11．物体沿曲线由M运动至N，如果物体在运动中始终只受另一个物体的斥力作用，那么这个物体所在位置可能是图中的（已知MA和NA分别是过M、N点曲线的切线）（　　）

A．①区域B．②区域

C．③区域D．④区域

12．在冰球比赛中，冰球以速度v1在水平冰面上向右运动．运动员沿冰面垂直v1的方向上快速击打冰球，冰球立即获得沿击打方向的分速度v2，不计冰面摩擦和空气阻力，图中的虚线能正确反映冰球被击打后的运动路径的是（　　）

13．运动会上，铅球从运动员手中被斜向上推出后在空中飞行的过程中，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．铅球的加速度的大小和方向均不变

B．铅球的加速度的大小不变，方向改变

C．铅球的运动是匀变速直线运动

D．铅球的运动是非匀变速曲线运动

14．一物体以速度v运动，到达位置A时开始受到向前但偏右的（观察者沿物体的运动方向看，下同）的合力，到达B时，合力改成与前进方向相同，到达C时，合力又突然改成向前但偏左，最终到达D，以下四图表示物体全程的运动轨迹，正确的是（　　）

15．如图所示，一物块在一个水平力F作用下沿斜面匀速运动，此力F的方向与斜面平行，某时刻将力F撤除，下列对撤除力F后物块运动的描述正确的是（　　）

A．物块仍沿斜面匀速运动

B．物块沿原方向做减速运动

C．物块将做非匀变速曲线运动

D．物块将做匀变速曲线运动

16．（多选题）关于物体做曲线运动的条件，下列说法中正确的是（　　）

A．物体受变力作用才可能做曲线运动

B．物体受恒力作用也可能做曲线运动

C．物体所受合力为零不可能做曲线运动

D．物体只要受到合力作用就一定做曲线运动

17．（多选题）一质点在xOy平面内运动的轨迹如图所示，下列判断正确的是（　　）

A．质点沿x方向可能做匀速运动

B．质点沿y方向可能做变速运动

C．若质点沿y方向始终匀速运动，则x方向可能先加速后减速

D．若质点沿y方向始终匀速运动，则x方向可能先减速后加速

18．（多选题）质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F2不变，仅将F3的方向改变90°（大小不变），物体可能做（　　）

A．加速度大小为

的匀变速直线运动

B．加速度大小为

的匀变速直线运动

C．加速度大小为

的匀变速曲线运动

D．匀速直线运动

19．一物体由静止开始下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间内风力突然停止，则其运动的轨迹可能是（　　）

20．光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴正方向成α角（如图所示），与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy，下列说法正确的是（　　）

A．因为有Fx，所以质点一定做曲线运动

B．若Fy>Fx，则质点向y轴一侧做曲线运动

C．质点不可能做直线运动

D．若Fx>Fycotα，则质点向x轴一侧做曲线运动

21．（多选）质点仅在恒力F的作用下运动，运动过程中的一段运动轨迹如图所示，A、B是轨迹上两点，对应瞬时速度的方向如图，则（　　）

A．从A到B质点速度方向改变30°

B．从A到B质点速度方向改变90°

C．恒力F的方向可能沿x轴正方向

D．恒力F的方向可能沿y轴负方向

22．（多选）如图所示为竖直平面内的直角坐标系．一质量为m的质点，在恒力F和重力的作用下，从坐标原点O由静止开始沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角（θ<90°）．不计空气阻力，则以下说法正确的是（　　）

A．当F＝mgsinθ时，拉力F最小

B．当F＝mgtanθ时，拉力F最小

C．若一段时间后撤去力F，此后质点将做曲线运动

D．撤去力F后，质点在相等的时间内速度变化一定相等

23．为什么蜿蜒的河道外侧总是比较陡峭，而内侧地势相对较平坦？

24．一些极速运动比赛项目中，如摩托车比赛、冰上速滑比赛（如图）．运动员在转弯时，身体都要倾斜，注意观察一下运动员身体向哪侧倾斜？

他们为何这样做？

25．中国首颗火星探测器“萤火一号”于2011年10月发射．如图所示为该探测器示意图，P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机，P1、P3的连线与空间某一固定坐标系的x轴平行，P2、P4的连线与y轴平行，每台发动机开动时都能向探测器提供动力，开始时，探测器以恒定速率v0向x轴正方向运动，四个喷气发动机P1、P2、P3、P4能提供的推力大小相等，则：

（1）分别单独开动P1、P2、P3、P4，探测器将分别做什么运动？

（2）同时开动P2与P3，探测器将做什么运动？

（3）若同时开动四个发动机，探测器将做什么运动？

第1节　曲线运动

1．答案：

B

解析：

曲线运动中某一点的速度方向为该点的切线方向，故选项B正确．

2．答案：

B

解析：

翻滚过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示，由图可以判断选项B正确，选项A、C错误；用直尺和三角板作M点速度方向的平行线且与圆形轨道相切于N点，则过山车过N点时的速度方向与过M点时的速度方向相同，N点不在AB段上，选项D错误．

3．答案：

AD

解析：

曲线运动的速度方向总是沿曲线上该点的切线方向．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的大小可以不变化，但方向时刻变化，某一点瞬时速度的方向就是在曲线上的该点的切线方向，故A正确，B错误；旋转雨伞时，伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，所以水滴的速度方向总是沿其轨迹的切线方向，故C错误，D正确．

4．答案：

C

解析：

曲线上某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向，所以脱离了赛车的后轮将沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动而离开弯道，故C正确．

5．答案：

A

解析：

既然是曲线运动，它的速度方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；曲线运动是变速运动，有加速度，由牛顿第二定律知，所受合力不为零，故B错误；物体在恒力作用下可能做曲线运动，故C错误；做曲线运动的物体，其速度方向一定时刻发生变化，但大小不一定变化，故D错误．

6．答案：

C

解析：

水滴在最高处离开伞的边缘，沿切线方向飞出，由于受重力轨迹向下偏转，故C正确，A、B、D错误．

7．答案：

CD

解析：

撤去F1，其余力的合力与F1等值、反向、共线，与速度方向不共线时，物体做曲线运动，与速度方向共线时，物体做直线运动，但加速度不为零，所以不可能做匀速直线运动，故A、B错误，C正确；综上分析可知，物体可能做直线运动，也可能做曲线运动，故D正确．

8．答案：

B

解析：

A错：

在未放置磁铁时，钢球所受的合力认为是零，则做直线运动．B对，C、D错：

曲线运动的速度方向沿切线方向，合力方向即加速度的方向指向磁铁，两者不共线；钢球在做曲线运动，说明曲线运动的条件是合力或加速度方向与速度方向不在同一条直线上．

9．答案：

D

解析：

A错，D对：

做曲线运动的物体速度不断变化，则加速度不为零，所受合力不为零．B错：

合力不为零的运动不一定是曲线运动，例如匀变速直线运动．C错：

曲线运动的速度大小不一定是改变的，可能只有方向的变化．

10．答案：

D

解析：

汽车所受合力方向指向曲线的凹侧．

11．答案：

B

解析：

由物体做曲线运动的条件知，物体在运动中所受合力的方向始终指向曲线的凹侧．由某点的速度沿该点的切线方向知，运动轨迹始终夹在速度与合力的方向之间，故施力物体只能在②区域．

12．答案：

B

解析：

不计冰面摩擦和空气阻力，击打后冰球所受合力为零，冰球沿初始的合速度方向做匀速直线运动．

13．答案：

A

解析：

铅球在空中仅受重力的作用，根据牛顿第二定律可知，其加速度为重力加速度，是定值，即铅球的加速度的大小和方向均不变，故A正确，B错误；铅球运动过程中的加速度恒定，但加速度与速度方向不共线，因此铅球做匀变速曲线运动，故C、D均错误．

14．答案：

A

解析：

观察者始终沿着物体前进的方向观察物体，从位置A开始，物体受到向前偏右的合力，运动轨迹应位于F与v之间，与v的方向相切且偏向F一侧，故B、C均错误；到达B时，这个合力的方向突然变成与前进方向相同，即受力方向与速度方向相同，应沿B点的切线方向做直线运动，故D错误；达到C时，又突然改为向前偏左的力，物体的轨迹应向下发生偏转，故A正确．

15．答案：

C

解析：

撤去外力F前，物块处于平衡状态，沿斜面方向受力如图所示，摩擦力与拉力和重力沿斜面向下的分力的合力平衡，运动方向与摩擦力f的方向相反；撤去外力F后，合力方向与F方向相反，与速度v的方向有一定的角度，所以物块做曲线运动，速度方向改变后，摩擦力f的方向也随之改变，因此合力的方向改变，物块将做非匀变速曲线运动，故本题选C.

16．答案：

BC

解析：

A错，B对：

物体做曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在同一直线上，与合力是变力还是恒力无关．C对：

若物体所受合力为零，则物体静止或做匀速直线运动．D错：

物体做匀变速直线运动时，一定受到合力作用．

17．答案：

BD

解析：

A错，B对：

物体做曲线运动过程中合力指向轨迹凹的一侧，则加速度大致指向轨迹凹的一侧，由题图可知，加速度方向指向弧内，x方向有分加速度，所以x方向不可能匀速，y方向可能有分加速度，故质点沿y方向可能做变速运动．C错，D对：

质点在x方向先沿正方向运动，后沿负方向运动，最终在x方向上的位移为零，所以x方向不能一直加速，也不能先加速后减速，x方向可能先减速后反向加速．

18．答案：

BC

解析：

物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，三力平衡，必有F3与F1、F2的合力等大反向．当F3大小不变，方向改变90°时，F1、F2的合力大小仍等于F3的大小，方向与改变方向后的F3夹角为90°，故F合＝

F3，加速度a＝

＝

，但因不知原速度方向，故力改变后的初速度方向与F合的方向间的关系未知，故有B、C两种可能．

19．答案：

C

解析：

当有水平向右的风力时，会产生水平向右的加速度，轨迹向右弯曲，风力停止时，合力向下，且轨迹不能急折，故C正确．

20．答案：

D

解析：

若Fx＝Fycotα，则合力方向与速度方向在同一条直线上，质点做直线运动；若Fx>Fycotα，则合力方向与速度方向不在同一条直线上，合力偏向于速度方向下侧，则质点向x轴一侧做曲线运动；若Fx

21．答案：

BD

解析：

速度方向改变的角度是指两时刻瞬时速度方向之间的正向夹角，由题图可知，A错误，B正确；由题图可知，质点沿y轴方向上的速度先沿y轴正方向后变为沿y轴负方向，即质点在y轴方向上是先减速后反向加速，故恒力F至少有一个沿y轴负方向的分力，而质点在沿x轴方向上的速度变化不能确定，即恒力F是否在沿x轴方向上存在分力、分力方向如何皆不能确定，因此恒力F可能沿y轴负方向而一定不沿x轴正方向，故C错误，D正确．

22．答案：

ACD

解析：

质点能从坐标原点O由静止沿ON运动，则重力与恒力F的合力应沿ON方向，如图所示，由几何关系可知，当恒力F＝mgsinθ时，拉力F最小，故A正确，B错误；若一段时间后撤去力F，质点只受重力作用，且与速度方向存在夹角，此后质点做曲线运动，又因为加速度为重力加速度g，所以质点在相等时间内速度变化一定相等，故C、D均正确．

23．答案：

河水顺着河道流动，在弯曲的位置由于河道外侧对水的作用力，使水流的运动发生弯曲，根据牛顿第三定律，水流对外侧的河岸有冲击作用，因此外侧比较陡峭，内侧比较平坦．

24．答案：

运动员的身体向弯道弯曲的方向倾斜，这是由于运动员在水平面内做曲线运动，运动员必定受到一个水平方向且指向弯道内侧的外力．当运动员向弯道内侧倾斜时，就有一个向外侧滑动的趋势，所以运动员就受到一个地面的静摩擦力，方向指向弯道的内侧，在这个力的作用下，运动方向不断发生变化．

25．答案：

（1）见解析　

（2）曲线运动　（3）匀速直线运动

解析：

（1）单独开动P1，产生一个沿x轴负方向的力，探测器先做匀减速直线运动直到速度为零，后沿x轴负方向做匀加速直线运动；单独开动P2，产生一个沿y轴正方向的力，与初速度方向垂直，探测器做曲线运动；单独开动P3，产生一个沿x轴正方向的力，探测器做匀加速直线运动；单独开动P4，产生一个沿y轴负方向的力，与初速度方向垂直，探测器做曲线运动．

（2）同时开动P2与P3，产生一个沿y轴正方向的力和一个沿x轴正方向的力，合力与初速度夹角为45°，物体做曲线运动．（3）同时开动四个发动机，合外力为零，探测器将以原速度做匀速直线运动．