5.1曲线运动同步练习（word版含答案）

5.1曲线运动
一、选择题
1．关于曲线运动的条件，以下说法中正确的是
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．物体不受力也能做曲线运动
D．物体只要受到合外力就一定做曲线运动
2．阅读下列材料，回答第21～24题．
2015中国沿海湿地国际公路自行车赛11月11日在东台市鸣枪开赛．赛道起点为东台市市民广场，终点设在东台市沿海湿地旅游度假经济区，赛程全长135km，冲刺前的一段为5km的直道，赛道全程如图所示．经过激烈的追逐，来自中华台北森地克洲际队的索梅尔第一个进入最后5km的直道，经4min10s的时间到达终点，全程共用时2h59min53s…
21．索梅尔在比赛中经过一水平弯道时沿M向N方向行驶，速度逐渐减小，下图中画出了他转弯时所受合力F的四种方向，正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．下列说法正确的是（ ）
A．在恒力作用下，物体不可能做曲线运动
B．在变力作用下，物体不可能做曲线运动
C．做曲线运动的物体，其运动状态可能不改变
D．物体做曲线运动时，其加速度与速度的方向不可能一致
4．一质量为m的物体在光滑水平面上以速度v匀速运动，某时刻受到一恒力F作用（F＜mg），下列情况中物体做曲线运动的是（A、B为侧视图，C、D为俯视图）（　　）
A． B． C． D．
5．做曲线运动的物体，下列说法正确的是（）
A．曲线运动一定是变速运动
B．做曲线运动的物体的加速度可以为零
C．做曲线运动的物体所受合力一定是变力
D．做曲线运动的物体的速度和合力可以在一条直线上
6．关于曲线运动，下面说法正确的是（　　）
A．物体做曲线运动，其速度可能不变
B．物体做曲线运动，其速度一定改变
C．物体做曲线运动时，其所受合外力的方向始终和速度的方向相同
D．物体做曲线运动时，其所受合外力的方向始终和速度的方向垂直
7．关于曲线运动的描述，下列说法中正确的是（　　）
A．做曲线运动的物体速度大小一定变化
B．做曲线运动的物体速度方向一定变化
C．做曲线运动的物体加速度一定变化
D．做曲线运动的物体所受合力可能为零
8．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由N向M行驶，速度逐渐减小。小王分别画出汽车转弯时的四种加速度方向，画法正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．某质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡，某时刻突然撤去其中一个力，以后这物体将（　　）
①可能作匀加速直线运动 ②可能作匀速直线运动
③其轨迹可能为抛物线 ④可能作变加速曲线运动
A．①③ B．①②③ C．①③④ D．①②③④
10．下面四个选项中的虚线均表示小鸟在竖直平面内飞行的轨迹，小鸟在图示位置时的速度v和空气对它的作用力F的方向可能正确的是（　　）
A． B． C． D．
11．关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（　　）
A．速度大小一定变化 B．一定受变力作用
C．加速度不可能恒定不变 D．速度方向与加速度方向一定不在同一直线上
12．一物体在多个恒力作用下沿AB方向做匀速直线运动，F是其中的一个恒力，当物体运动到B点时，把力F反向，该物体之后的运动轨迹可能是（　　）
A．Q B．P C．S D．R
13．如图所示，在风平浪静的海面上有一艘匀速行驶的邮轮．一名船员Ａ用水桶Ｂ到海中取水．某一段时间内，船员拉着连接水桶绳索的另一头将装满了水的水桶提起，船员和水桶以相同的水平速度相对于海面匀速运动，Ａ与Ｂ之间的距离以的规律变化(H为A到海面的距离)．则在这段时间内水桶Ｂ的受力情况和相对于海面的运动轨迹正确的是（ ）
A．A B．B C．C D．D
14．一个小球在水平桌面上的运动轨迹如图所示，当小球运动至P点时，开始受到某外力持续的作用．下列说法正确的是(　　)
A．该外力可能沿x轴正方向
B．该外力可能沿x轴负方向
C．该外力可能沿y轴正方向
D．该外力可能沿y轴负方向
15．一雨滴从足够高处竖直落下，下落一段时间后，突然遇到沿水平方向吹来的风，风速恒定．雨滴受到风力作用后，在较短时间内的运动轨迹如下图所示，其中可能正确的是
A． B．
C． D．
二、综合题
16．给下列说法判断正误，正确的写“√”，错误的写“×”
（1）变速运动一定是曲线运动（____）
（2）做曲线运动的物体速度大小一定发生变化（____）
（3）做曲线运动的物体加速度可以为零（____）
（4） 做曲线运动的物体加速度可以不变（____）
（5） 曲线运动有可能是匀变速运动（____）
17．图为砂轮打磨下来的炽热微粒飞离砂轮时的情形，微粒离开砂轮的时刻不同，飞离时的速度方向也不一样．
（1）微粒离开砂轮瞬间速度方向如何？
（2）微粒在离开砂轮前速度是否变化？
（3）微粒做曲线运动时，加速度可以是零吗？为什么？
18．如图是从高空拍摄的一张地形照片，河水沿着弯弯曲曲的河床做曲线运动。图中哪些地方河水的速度方向跟箭头所指P处流水的速度方向相同？请把这些地方标注出来。
19．一质点沿着圆周运动。请证明：质点与圆心连线所扫过的角度与质点速度方向改变的角度相等。
参考答案
1．B
【详解】
AB．物体受恒力作用也可以做曲线运动，比如做平抛运动的物体只在恒力重力作用下运动，为曲线运动，故A错误，B正确；
C．物体不受力，根据牛顿第一定律可知，物体不可能做曲线运动，故C错误；
D．当物体受到的合外力与速度方向不共线时，物体做曲线运动，故D错误．
故选B。
2．D
【详解】
试题分析：汽车在水平的公路上转弯，所做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象时对的．
解：汽车从M点运动到N，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，所以选项ABC错误，选项D正确．
故选D
3．D
【详解】
A项：在恒力作用下物体可以做曲线运动，平抛运动就是在重力作用下作的曲线运动，所以A错误；
B项：物体受变力的作用，若力的方向与速度的方向在同一直线上时，此时物体做直线运动，若不在同一直线上，则做曲线运动，故B错误；
C项：由于做曲线运动的物体速度方向时刻改变，所以速度一定改变即运动状态一定改变，故C错误；
D项：物体做曲线运动的条件即加速度方向与速度方向不在一直线上，故D正确．
4．C
【详解】
物体做曲线运动的条件是物体所受合外力方向与速度方向在同一平面内但不在一条直线上，符合条件的只有选项C，选项ABD错误。
故选C。
5．A
【详解】
A、B、曲线运动的瞬时速度沿切线方向时刻变化，则是变速运动，故一定有不等于零的加速度改变速度的方向；故A正确，B错误.
C、做曲线运动的物体只要有加速度改变速度即可，其加速度或合外力大小可以是恒定的或变化的，如平抛运动；故C错误.
D、做曲线运动的条件为合外力和速度不共线；故D错误.
故选A.
6．B
【详解】
AB．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A错误，B正确；
CD．当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动，合外力的方向和速度的方向不一定垂直，故CD错误；
故选B．
7．B
【详解】
A．做曲线运动物体的速度大小可能不变，如匀速圆周运动，故A错误；
B．做曲线运动物体的速度方向与过该点的曲线的切线方向相同，即速度方向时刻改变，故B正确；
C．做曲线运动物体的加速度不一定变化，如匀变速曲线运动，故C错误；
D．做曲线运动的物体所受的合力一定不为零，否则物体将静止或做匀速直线运动，故D错误。
故选B。
8．A
【详解】
汽车沿曲线由N向M行驶，速度逐渐减小，可知加速度方向指向曲线的凹向，并且加速度在速度的反方向有分量，可知图像A正确，BCD错误。
故选A。
9．A
【详解】
质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡时，其中任意一个力与剩余的力的合力等值反向。
①若原来物体是匀速运动的，当撤去其中一个力，当剩余的力的合力与原来的运动方向相同则做匀加速直线运动；若原来物体是静止的，当撤去其中一个力，物体只会做匀加速直线运动，故①正确；
②要是做匀速直线运动，则物体所受合外力为0，而本题中的物体撤去一个力后，合外力不可能为0，故②错误；
③若原来物体是匀速运动的，当撤去其中一个力，当剩余的力的合力与原来的运动方向成90°角，则做类平抛运动，轨迹是抛物线，故③正确；
④若原来物体是匀速运动的，当撤去其中一个力，当剩余的力的合力与原来的运动方向成任意锐角或钝角，则做一般的曲线运动。要是做变加速曲线运动，则要求加速度是变化的，即物体受到的合力是变力，而本题中物体撤去一个力后物体所受合外力是恒力，故④错误。
故选A。
10．B
【详解】
做曲线运动的物体，速度方向是曲线运动轨迹的切线方向，作用力的方向在曲线运动的凹侧。
A．速度方向不是曲线运动轨迹的切线方向，故A错误；
B．速度方向是曲线运动轨迹的切线方向，作用力的方向在曲线运动的凹侧，故B正确；
C．作用力的方向不在曲线运动的凹侧，故C错误；
D．速度方向不是曲线运动轨迹的切线方向，作用力的方向不在曲线运动的凹侧，故D错误。
故选B。
11．D
【详解】
A．做曲线运动的物体，速度大小不一定变化，但方向时刻改变，故A错误；
BC．做曲线运动的物体，也可以受到恒力的作用，加速度也可以保持不变，故BC错误；
D．物体做曲线运动的条件是：速度方向与加速度方向不在同一直线上，故D正确。
故选D。
12．C
【详解】
一物体在多个恒力作用下沿AB方向做匀速直线运动，说明这些力的合力为零，故力F与其余的力的合力大小相等、方向相反．当物体运动到B点时，把力F反向，则这多个力的合力应该向下，根据合力指向曲线的内侧可知，物体之后的运动轨迹为S，故C正确，ABD错误。
13．B
【详解】
根据l=H t+t2，可知B在竖直方向上是匀减速上升的，悬索中拉力小于重力，即表示拉力F的线段要比表示重力G的线段短，飞机在水平方向匀速率运动，所以F.G都在竖直方向上；向上减速，运动轨迹应向下偏转，只有B符合，所以在这段时间内关于水桶B的受力情况和运动轨迹正确的是B.
故选B.
14．C
【详解】
物体做曲线运动时，所受外力指向弧线的内侧，在题图中小球所受外力应该在过P点切线的上侧，选项C正确．
15．C
【详解】
试题分析：雨滴从足够高处竖直落下，由于空气阻力作用，最终在竖直方向会变成匀速运动，而在水平方向遇到水平吹来的风后，开始加速，但是加速过程水平速度越来越接近风的速度，导致水平受到的风力减小，加速度减小，当水平速度等于风速时，水平则不受风力作用，变成与风速相同的匀速直线运动．因此最初阶段是在水平风力作用下的类平抛运动，轨迹为抛物线，最后是两个方向匀速直线运动的合运动即斜向下方的匀速直线运动，轨迹为倾斜的直线，如图C所示，选项C正确．
16．× × × √ √
【详解】
[1]变速运动不一定是曲线运动，例如自由落体运动，故此说法错误；
[2]做曲线运动的物体速度大小不一定发生变化，例如匀速圆周运动，故此说法错误；
[3]做曲线运动的物体速度一定变化，则加速度一定不为零，故此说法错误；
[4]做曲线运动的物体加速度可以不变，例如平抛运动，故此说法正确；
[5] 曲线运动有可能是匀变速运动，例如平抛运动，故此说法正确。
17．（1）沿砂轮的切线方向；（2）是；（3）不可以；因为速度的方向时刻在变化，即速度在变化
18．
【详解】
根据曲线运动的特点可知，曲线运动速度方向是曲线上该点的切线方向，由此找出图中与图示方向平行的各点，并找出与水流方向一致的点，如图
19．见详解
【详解】
一质点沿着圆周运动，任取两点，即A与B点，如下图所示
由图可知，设半径转动的角度为α，即为质点与圆心连线所扫过的角度为α，由于两点的速度方向与半径方向垂直，那么质点速度方向改变的角度为，由几何知识可知
即质点与圆心连线所扫过的角度与质点速度方向改变的角度相等。