2021-2022学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册5.1 曲线运动 同步练习题(word版含答案)

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名称 2021-2022学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册5.1 曲线运动 同步练习题(word版含答案)
格式 docx
文件大小 667.1KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-11 09:59:39

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文档简介

5.1 曲线运动
一、单选题
1.下列关于曲线运动的说法中正确的是(  )
A.做曲线运动的物体速度方向不一定时刻改变
B.物体只在重力作用下不可能做曲线运动
C.物体做曲线运动时加速度可能是恒定的
D.做曲线运动的物体受到的合外力可能为零
2.2021年8月21日,中国人民火箭军成功发射两枚新型导弹。导弹轨迹通常都十分复杂,下图是分析导弹工作时的轨迹示意图,其中弹头的速度v与所受合外力F关系正确的是( )
A.图中A点 B.图中B点 C.图中C点 D.图中D点
3.关于物体做曲线运动的条件,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.物体只要受到外力就一定做曲线运动
4.质点在光滑的水平面运动,当运动到M点时,质点速度方向竖直向前,此时开始受到一恒力的作用,经过一段时间后,质点的速度变为水平向右,请判断此恒力为(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
5.一辆汽车在水平公路。上转弯,沿曲线由P向Q行驶,速度逐渐增加,如图A、B、C、D。分别画出了汽车转弯时所受合力F的方向,其中可能的情形是(  )
A. B.
C. D.
6.下列图像能表示物体做曲线运动的是(  )
A. B.
C. D.
7.关于曲线运动,下面说法正确的是(  )
A.若物体运动速度改变,它一定做曲线运动
B.物体做曲线运动,它的运动速度不一定在改变
C.物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向一致
D.物体做曲线运动时,它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致
8.某质点沿如图所示的曲线abcde运动,则在a、b、c、d、e各点上,质点速度方向大致相同的是(  )
A.a点与e点 B.b点与c点 C.c点与e点 D.a点与b点
9.近年来,中国军力发展很快,即直-19和直-20等直升机以及歼-20等战斗机入列,大大提高中国空军的综合作战能力。如图为直升飞机抢救伤员的情景,飞机水平飞行的同时用轻绳把伤员提升到飞机上,在此过程中轻绳始终保持竖直,不计伤员受到的空气阻力,则下列判断正确的是(  )
A.伤员运动的轨迹一定是一条曲线
B.伤员运动的轨迹一定是一条倾斜直线
C.飞机一定做匀速直线运动
D.轻绳对伤员的拉力大小始终大于伤员的重力
二、多选题
10.一质点做曲线运动,下列说法正确的是(  )
A.其速度一定变化 B.其速度可能不变
C.其加速度一定变化 D.其加速度可能恒定
11.一个质量为1kg,初速度不为零的物体,在光滑水平面上受到大小分别为1N和5N的两个水平方向的共点力作用,则该物体(  )
A.可能做匀减速曲线运动 B.可能做变加速直线运动
C.加速度的大小可能是4m/s2 D.加速度的大小可能是6.75m/s2
12.在光滑的水平面上有一质量为2 kg的物体,在几个共点力的作用下做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°,则关于物体运动情况的叙述中正确的是(  )
A.物体做加速度为的匀变速曲线运动
B.物体做速度大小不变的曲线运动
C.物体做非匀变速曲线运动,其速度越来越大
D.物体做速度越来越大的曲线运动
13.物体在光滑水平桌面上受到三个水平且恒定的共点力(不共线)作用而处于平衡状态,当把其中一个水平恒力撤去时,物体将(  )
A.可能做匀加速直线运动 B.可能做匀减速直线运动
C.有可能做曲线运动 D.一定做曲线运动
14.一个物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动,一个水平力作用在物体上,物体的运动轨迹如图中的实线所示,图中B为轨迹上的一点,虚线是过A、B两点并与轨迹相切的直线,虚线和实线将水平面划分为图示的5个区域。则关于施力物体的位置的判断,下列说法正确的是(  )
A.如果这个力是引力,则施力物体一定在(4)区域
B.如果这个力是引力,则施力物体一定在(2)区域
C.如果这个力是斥力,则施力物体可能在(2)区域
D.如果这个力是斥力,则施力物体一定在(3)区域
三、填空题
15.物体做曲线运动的条件:
(1)当物体所受合力的方向与它的速度方向___________时,物体做曲线运动;
(2)物体做曲线运动的条件运动学角度:物体加速度的方向与速度的方向______时,物体做曲线运动。
16.如图所示是探究物体做曲线运动的速度方向装置图,水平板上铺着一张白纸,在白纸上嵌着一条透明胶片做的弧形护栏,其中a、b、c为三条运动轨迹让一个表面沾有红色印泥的铁球从斜槽的顶端滚下,铁球离开护栏末端的运动轨迹是___________(填轨迹字母代号),实验表明,物体做曲线运动时,在某一位置的速度方向就是曲线在这一点的___________方向(填“凹侧”、“凸侧”或者“切线”)。
17.如图所示,质量为m的物体在四个共点力的作用下做匀速直线运动,速度方向与力、的方向恰好在同一直线上,则:
(1)若只撤去,物体将做______运动(填:直线或曲线),加速度大小为______,方向为______。
(2)若只撤去物体将做______运动(填:直线或曲线),加速度大小为______,方向为______。
(3)若只撤去,物体将做______运动,(填:直线或曲线),加速度大小为______,方向为______。
四、解答题
18.跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动,我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银,被誉为跳水“梦之队”。图中虚线描述的是一位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v入水。整个运动过程中,除运动员入水前一段时间外,在哪几个位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同?在哪几个位置与速度v的方向相反?在图中标出这些位置。
19.根据曲线运动,回答问题
(1)如图所示,砂轮上打磨下来的炽热的微粒沿砂轮的切线飞出,其速度方向不断变化,那么如何确定物体在某一点的速度方向?
(2)曲线运动一定是变速运动吗?
(3)曲线运动可能是匀变速运动吗?
(4)物体做曲线运动时,加速度可以为零吗?为什么?
20.如图所示为一空间探测器的示意图,、、、是四个喷气发动机,、的连线与空间一固定坐标系的x轴平行,、的连线与y轴平行,每台发动机开动时,都能向探测器提供推力,但不会使探测器转动。开始时,探测器以恒定的速率沿x轴正方向平移。
(1)单独开动、、、,探测器将做什么运动?
(2)同时开动与,探测器将做什么运动?
(3)若四个发动机能产生大小相等的推力,那么同时开动时探测器将做什么运动?
(4)单独开动与单独开动探测器的运动有何不同?
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页
参考答案
1.C
【详解】
A.做曲线运动的物体的速度方向时刻在变化着,故A错误;
BC.物体在只受重力的作用下的运动,也可能为曲线运动,且加速度恒定不变,故B错误,C正确;
D.因为做曲线运动的速度时刻在变化着,所以加速度一定不为零,根据牛顿第二定律可知合力一定不为零,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】
弹头的轨迹时曲线运动,因此合外力与速度关系应满足曲线运动条件,合外力指向轨迹的凹侧,速度方向在轨迹的切线方向。
故选D。
3.B
【详解】
ABD.无论物体受恒力还是变力,只要力的方向和速度的方向不在一条直线上,物体就做曲线运动,AC错误,B正确。
C.物体不受力时一定处于静止状态或匀速直线运动状态,不可能做曲线运动,C错误。
故选B。
4.C
【详解】
由运动轨迹分析可知:首先排除F4,因为F4和速度共线,质点在F4的作用下做匀减速直线运动;由于质点速度在变化过程中,竖直向前的速度由vM减为0,水平方向速度由0增加为vM,可知此恒力的作用,使得质点在竖直方向减速,在水平方向加速。所以此恒力必然可以分解出一个水平向右的力和竖直向后的力。唯一符合此要求的恒力就是F3。所以C正确;ABD错误;
故选C。
5.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,ACD错误,B正确。
故选B。
6.C
【详解】
ABD.v-t图像、x-t图像和a-v图像描述的都是物体的直线运动,故ABD不符合题意;
C.a-t图像为平行于t轴的直线,表示物体做匀变速运动,只要加速度方向与速度方向始终不在同一直线上,则物体做曲线运动,故C符合题意。
故选C。
7.D
【详解】
A.若物体只是运动的速度大小改变,方向不变,则物体做直线运动,选项A错误;
B.物体做曲线运动,它的运动速度方向一定是变化的,则速度一定在改变,选项B错误;
C.物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向不一致,选项C错误;
D.根据牛顿第二定律可知,加速度与合外力同向,则物体做曲线运动时,它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致,选项D正确。
故选D。
8.A
【详解】
质点做曲线运动,速度方向沿曲线上某点的切线方向,可知a点与e点的速度方向大致相同。
故选A。
9.C
【详解】
AB.伤员沿竖直方向的运动未知,所以不能判断出运动的轨迹是否是一条倾斜线,若伤员向上做变速运动,则运动的轨迹是曲线,故AB错误;
C.由题,绳索始终保持竖直,可知伤员沿水平方向受到的合力为零,由于不计伤员受到的空气阻力,可知伤员沿水平方向一定是做匀速直线运动,则飞机沿水平方向做匀速直线运动,故C正确;
D.伤员沿竖直方向的运动未知,若伤员先向上加速,快到达飞机的时候向上减速,则绳索对伤员的拉力大小先大于伤员的重力,伤员快到达飞机的时候向上减速,绳索对伤员的拉力大小小于伤员的重力,故D错误。
故选C。
10.AD
【详解】
A B.曲线运动速度方向是变化的,故速度一定变化,故A正确,B错误;
CD.曲线运动的加速度可以恒定不变,只是速度与加速度不在同一直线上,如抛体运动即为加速度不变的曲线运动,故C错误,D正确。
故选AD。
11.AC
【详解】
AB.物体受力恒定,加速度不变,由于初速度不为零,所以物体可能做匀变速直线运动,也可能做匀变速曲线运动,所以A正确,B错误;
CD.两个力的合力最小值为4N,最大值为6N,所以加速度的最小值为4m/s2,最大值为6m/s2,故C正确,D错误;
故选AC。
12.AD
【详解】
物体在几个共点力的作用下做匀速直线运动,则受合外力为零;现突然将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°,则物体受的合力变为F=2N,则物体的加速度
此时合力的方向与速度夹角为45°,则物体做加速度为的匀变速曲线运动,速度越来越大。
故选AD。
13.ABC
【详解】
物体原来处于平衡状态,物体受到的合力为零,当撤去其中一个力后,其余两力的合力与撤去的力大小相等、方向相反,故合力是不变的。若物体原来处于静止状态,则物体在撤去其中一个水平恒力后做匀加速直线运动。若物体原来做匀速直线运动,则当合力方向与速度方向相同时,物体做匀加速直线运动,当合力方向与速度方向相反时,物体做匀减速直线运动,当合力与速度的方向不共线时,物体做曲线运动,由以上分析可知,ABC正确,D错误。
故选ABC。
14.AC
【详解】
AB.做曲线运动物体的轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧,所以如果这个力是引力,则施力物体一定在(4)区域,B错误,A正确。
CD.如果这个力是斥力,则施力物体可能在(2)区域,也可能在(3)区域,但不在(4)区域, D错误,C正确。
故选AC。
15.不在同一直线上
【详解】

16.a 切线
【详解】
离开护栏后,铁球由于所受合力为零,根据牛顿第一定律,将沿着原来的方向,按原来的速度向前运动,因此沿着a轨迹向前运动。即沿着曲线的切线方向向前运动。
17.直线 与F1相反 曲线 与F2相反 直线 与F3相反
【详解】
(1)若只撤去F1,物体所受的合外力大小为F1,方向与F1相反,与速度方向相同,所以物体做加速度大小为
的匀加速直线运动,加速度方向与F1相反。
匀加速直线运动
加速度大小为
加速度方向与F1相反
(2)若只撤去F2,物体所受的合外力大小为F2,方向与F2相反,与速度方向不共线,且夹角为锐角,所以物体做加速度大小为
的匀变速曲线运动,加速度方向与F2相反。
匀变速曲线运动
加速度大小为
加速度方向与F2相反
(3)若只撤去F3,物体所受的合外力大小为F3,方向与F3相反,与速度方向相反,所以物体做加速度大小为
的匀减速直线运动,加速度方向与F3相反。
匀减速直线
加速度大小为
加速度方向与F3相反
18.点2、4位置,点1、3、5位置
【详解】
运动员做曲线运动,入水时速度方向竖直向下;整个运动过程中,在点2、4位置头部的速度方向与入水时v的方向相同,在点1、3、5位置与v的方向相反,如图所示
19.(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析;(4)见解析
【详解】
(1)从题图可以看出,从砂轮上打磨下来的炽热微粒沿脱落点的切线方向飞出,所以物体在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。
(2)由于曲线运动的速度方向时刻在变化,不论其速度大小是否变化,其速度一定变化,因此曲线运动一定是变速运动。
(3)曲线运动是否是匀变速运动取决于物体所受的合外力情况,合外力为恒力,物体做匀变速曲线运动;合外力为变力,物体做非匀变速曲线运动。
(4)不可以,物体做曲线运动时,速度不断变化,所以加速度一定不为零。
20.(1) 见解析;(2)见解析;(3)匀速直线运动;(4) 见解析
【详解】
(1)单独开动时,推力沿x轴负方向,探测器做匀变速直线运动;单独开动时,推力沿x轴正方向,探测器做匀加速直线运动;单独开动或时,推力沿平行y轴方向,探测器做匀变速曲线运动;
(2)同时开动与,合力方向与y轴正方向的夹角为锐角,探测器做匀变速曲线运动;
(3)若四个发动机能产生大小相等的推力,那么同时开动时探测器受力平衡,仍做匀速直线运动;
(4)单独开动时,探测器加速度方向向上,做匀变速曲线运动,而单独开动时,探测器加速度方向向下,做匀变速曲线运动。答案第1页,共2页
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