1.1曲线运动 课时练习(解析版)
一、选择题
1.在光滑水平面上有一质量为2kg的物体,受几个共点力作用做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的2N的力水平旋转90°,则关于物体运动情况的叙述正确的是( )
A.物体做速度大小不变的曲线运动
B.物体做加速度为2的匀变速曲线运动
C.物体做速度越来越大的曲线运动
D.物体做非匀变速曲线运动,其速度越来越大
2.关于力与运动,下列说法正确的是( )
A.物体做曲线运动时,一定受到变力的作用
B.物体做曲线运动时,某点的加速度方向就是轨迹上该点的切线方向
C.若物体所受合力方向始终与速度方向垂直,则速度一定不变
D.做曲线运动的物体,物体受到合力方向跟它速度方向不在同一直线
3.关于曲线运动的物体,下列说法中正确的是( )
A.加速度一定变化 B.速率一定变化
C.动能一定变化 D.动量一定变化
4.如图所示,一质点受一恒定合外力F作用从y轴上的A点平行于x轴射出,经过一段时间到达x轴上的B点,在B点时其速度垂直于x轴指向y轴负方向,质点从A到B的过程,下列判断正确的是( )
A.合外力F可能指向y轴负方向 B.该质点的运动为匀变速运动
C.该质点的速度大小可能保持不变 D.该质点的速度一直在减小
5.如图所示,曲线为质点运动的轨迹质点通过位置P时的速度方向加速度方向可能正确的是( )
A. B. C.D.
6.下列说法中正确的是( )
A.加速度变化的运动一定是曲线运动
B.速度发生变化的运动一定是曲线运动
C.做曲线运动的物体速度可能不变
D.做曲线运动的物体加速度可能不变
7.如图是跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹,最后运动员沿竖直方向以速度入水,则图中、、、四个位置中,头部运动方向与的方向相同的是( )
A. B. C. D.
8.根据运动轨迹可以把运动分为直线运动和曲线运动,下列有关说法正确的是( )
A.物体运动方向和合力方向在一条直线上合力逐渐变小,物体可能做曲线运动
B.物体做曲线运动时,合力一定指向曲线的凸侧
C.物体运动方向与合力方向夹角为锐角时,物体的速度将增大
D.做曲线运动的物体的位移总是大于做直线运动物体的位移
9.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由P向Q行驶,速度逐渐增加,下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( )
A. B. C.D.
10.如图,将六块塑料片拼接成一弯曲轨道置于放在水平桌面的白纸之上,让一沾上墨水的小铁球从中滚过,留下曲线OABC,下列说法错误的有( )
A.小球在B点速度方向沿切线
B.小球离开C点后做直线运动
C.若拆去5、6两塑料板,小球离开B点后仍延原曲线运动
D.若拆去3、4、5、6板,小球离开A点后将做直线运动
11.如图所示,一质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图。已知质点在B点时的合力方向与速度方向垂直,则下列关于说法中正确的是( )
A.A点的速率小于B点的速率 B.从A点到C点合力先做负功后做正功
C.C点的速率小于B点的速率 D.A点的加速度小于C点的加速度
12.下列说法中正确的是( )
A.曲线运动一定是变速运动 B.做曲线运动的物体的速度必定变化
C.物体在变力作用下不可能做直线运动 D.加速度恒定的运动可能是曲线运动
13.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动一定是变速运动
B.在恒力作用下,物体不可能做曲线运动
C.做曲线运动的物体的合力方向沿曲线的切线方向
D.当物体的速度方向与合力方向不在同一直线上时,物体做曲线运动
14.关于质点做曲线运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动一定是变速运动 B.变速运动一定是曲线运动
C.曲线运动的速度可以保持不变 D.曲线运动的加速度一定不为零
二、解答题
15.某质点从A点沿图中的曲线运动到B点,质点受力的大小为F。经过B点后,若力的方向突然变为与原来相反,它从B点开始可能沿图中的哪一条虚线运动?为什么?
参考答案
1.C
【详解】
将与速度反方向的2N的力水平旋转90°,该力与其余力的合力夹角为90°,这时物体的合力大小为
方向与速度方向夹角设为,有
解得
根据牛顿第二定律,有
所以物体做加速度为的匀变速曲线运动,其速度越来越大。
故选C。
2.D
【详解】
A.物体是否做曲线运动,取决于力与速度方向间的夹角,在恒力作用下也可能做曲线运动,A错误;
B.物体做曲线运动时,某点的速度方向就是轨迹上该点的切线方向,加速度方向与合力方向相同,B错误;
C.若物体所受合力方向始终与速度方向垂直,则速度大小不变,方向时刻改变,C错误;
D.做曲线运动的物体,物体受到合力方向跟它速度方向不在同一直线,D正确。
故选D。
3.D
【详解】
A.曲线运动合力一定不能为零,在恒力作用下,物体可以做曲线运动,如平抛运动,受到的合力不变,加速度不变,A错误;
BC.曲线运动的条件,合外力与速度不在一条直线上,速度方向时刻变化,而速度大小可能不变,即速率不变,动能不变,BC错误;
D.曲线运动的条件,合外力与速度不在一条直线上,速度方向时刻变化,故动量一定变化,D正确。
故选D。
4.B
【详解】
A.物体受到一恒力,从A到B,根据曲线运动条件,则有合外力的方向在x轴负方向与y轴负方向之间,不可能沿y轴负方向,否则B点的速度不可能垂直x轴,故A错误;
B.由于受到一恒力,因此做匀变速曲线运动,故B正确;
C.因受到一恒力,因此不可能做匀速圆周运动,所以速度大小一定变化,故C错误;
D.根据力与速度的夹角,可知速度先减小后增大,故D错误。
故选B。
5.B
【详解】
做曲线运动的物体,速度的方向沿着轨迹的切线方向,合外力的方向总是指向凹侧,因此加速度的方向总是指向凹侧。
B 正确。
6.D
【详解】
A.若合力与速度在一条直线上,而合力是变力,也就是加速度变化,物体也做直线运动,故A错误;
B.速度发生变化的运动不一定是曲线运动,如往返运动,故B错误;
C.曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向,所以其速度方向一定改变,故C错误;
D.做曲线运动的物体加速度可能不变,如平抛运动。故D正确。
故选D。
7.C
【详解】
物体做曲线运动时,速度方向时刻变化,速度方向是轨迹上该点的切线方向,故依题意由题图可画出轨迹上各点的切线,如图
可知c点与v的方向相同,故选C。
8.C
【详解】
A.当物体的运动方向和合力方向在一条直线上时,即使合力逐渐变小,物体仍只能做直线运动,故A错误;
B.物体做曲线运动时,合力一定指向曲线的凹侧,故B错误;
C.物体运动方向与合力方向夹角为锐角时,有分力与速度同向,所以物体的速度将增大,故C正确;
D.位移的大小等于物体初、末位置之间有向线段的长度,所以只要物体的初、末位置相同,则位移大小就相等,与物体做曲线运动还是做直线运动无关,故D错误。
故选C。
9.B
【详解】
汽车沿曲线转弯,所以受到垂直速度方向指向轨迹凹侧的向心力Fn,汽车的速度逐渐增加,所以还受到与速度方向相同沿轨迹切线方向的切向力Ft,这两个力的合力方向如图B所示。
故选B。
10.C
【详解】
A.物体做曲线运动的速度方向沿所在位置的切线方向,故A正确;
B.小球离开C点后,所受合力方向与速度方向在一条直线上,所以沿C点的速度方向做直线运动,故B正确;
CD.拆去3、4、5、6塑料板,小球将沿离开时的速度方向做直线运动,故C错误,D正确。
故选C。
11.B
【详解】
A.因为质点在B点时的合力方向与速度方向垂直,由于质点做匀变速运动,则质点的合力方向竖直向下,由质点的运动轨迹可知,A点的速率大于B点的速率,A错误;
B.因为质点在B点时的合力方向与速度方向垂直,由于质点做匀变速运动,则质点的合力方向竖直向下,由质点的运动轨迹可知,从A点到C点合力先做负功后做正功,B正确;
C.因为质点在B点时的合力方向与速度方向垂直,由于质点做匀变速运动,则质点的合力方向竖直向下,由质点的运动轨迹可知,C点的速率大于B点的速率,C错误;
D.因为质点的合外力没变,故A点的加速度等于C点的加速度,D错误。
故选B。
12.ABD
【详解】
AB.物体在做曲线运动,其速度的方向一定变化,故物体的速度一定变化,故AB正确。
C.直线运动必须保证合外力与速度共线或者合外力为0,所以合外力大小变化,方向始终与速度共线,则做直线运动,C错误。
D.平抛运动始终受重力,加速度大小和方向均不变,为曲线运动,D正确。
故选ABD。
13.AD
【详解】
A.曲线运动速度方向时刻发生变化,曲线运动一定是变速运动,故A正确;
B.当恒力的方向与速度方向不共线时,物体一定做曲线运动,故B错误;
C.当合力的方向与速度方向不共线时,物体一定做曲线运动,合力方向指向曲线弯曲的一侧,故C错误;
D.当物体的速度方向与合力方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,故D正确。
故选AD。
14.AD
【详解】
A.曲线运动的方向一定变化,则曲线运动一定是变速运动,选项A正确;
B.变速运动不一定是曲线运动,例如自由落体运动,选项B错误;
C.曲线运动的速度方向一定变化,即速度一定变化,选项C错误;
D.曲线运动的物体速度一定变化,即加速度一定不为零,选项D正确。
故选AD。
15.根据曲线运动的条件,质点会沿a运动
【详解】
根据曲线运动的条件,质点从A到B所受的力F指向曲线的内侧,若将力的方向突然变为与原来相反,则根据曲线运动的条件,质点会沿a运动。