5.1曲线运动同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 5.1曲线运动同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 550.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-19 07:10:15 | ||
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文档简介
0501曲线运动 同步训练
一、单选题
1．投篮时，篮球在空中运动的轨迹如刻所示。将篮球视为质点，则篮球在图中相应位置时所标的速度方向正确的是（ ）
A．v1
B．v2
C．v3
D．v4
2．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
3．一辆汽车在水平公路。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．
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．某质点做曲线运动时，关于其速度说法正确的是（ ）
A．在某一点的速度方向是曲线上该点的切线方向
B．在某一点的速度方向与曲线上该点的切线方向一定垂直
C．在某一点的速度方向与曲线上该点的切线方向可能垂直
D．曲线运动的速度方向肯定是不变的
6．如图所示，甲、乙两人同时从圆形轨道的A点出发，以相同的速率分别沿顺时针和逆时针方向行走，在C点两人相遇，则以下说法中正确的是（ ）
A．两人从出发到第一次相遇，位移相同，路程不相同
B．两人从出发到第一次相遇，路程相同，位移不相同
C．甲在D点、乙在B点时两人速度相同
D．两人在C点相遇时速度相同
7．下列关于曲线运动的描述中，正确的是：
A．曲线运动一定是匀速运动 B．曲线运动一定是变加速运动
C．曲线运动可以是匀速运动 D．曲线运动一定是变速运动
8．如图所示，物体在恒力的作用下沿曲线从A运动到B时突然使力反向，此后物体的运动情况是 （ ）
A．物体可能沿曲线Ba运动
B．物体可能沿直线Bb运动
C．物体可能沿曲线Bc运动
D．物体可能沿曲线B返回A
9．如图所示，一小球在光滑的水平面上以v0向右运动，运动中要穿过一段有水平向北的风带ab，经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力，其余区域无风力，则小球过风带及过后的轨迹正确的是( )
A． B．
C． D．
10．跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”，如图是一位跳水队员从高台做“反身翻腾二周半”动作时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水，整个过程中，有几个位置头部的速度方向与入水时v的方向垂直（ ）
A．2个
B．3个
C．4个
D．5个
11．做曲线运动物体的速度方向、合力的方向和运动轨迹如图所示，其中正确的是（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示，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的方向上快速打击冰球，冰球立即获得沿打击方向的分速度v2.不计冰面摩擦和空气阻力．下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后运动路径的是( )
A． B． C． D．
二、多选题
13．一质量为2kg、初速度不为零的物体，在光滑的水平面上受到大小分别为4N、6N、9N的三个水平共点力作用，则物体（ ）
A．可能做匀速直线运动 B．可能做匀减速直线运动
C．不可能做匀变速曲线运动 D．加速度的大小可能是2m/s2
14．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
三、实验题
15．我们选用小铁球、磁铁、固定有平滑白纸的水平桌面、圆弧形滑轨、直尺、铅笔等简易器材进行探究“物体做曲线运动的条件”的实验。在实验时，将圆弧形滑轨固定在白纸上，使其底端出口与桌面相切，让小铁球从圆弧形滑轨滚下以获得一定的初速度。为便于观察，在小球出口处沿运动方向用直尺在白纸上画一条直线。分别做以下三次实验，其中，a图中不放置磁铁；b图中将磁铁放置在直线上；c图中将磁铁放置在直线一侧。
(1)在三次实验中，做曲线运动的是___________图；
(2)在三次实验中，小球在白纸上运动时，速度变化明显的是___________图；
(3)综合实验结果，物体速度改变的原因是_________________________________；物体做曲线运动的条件是_________________________________。
四、解答题
16．画出做曲线运动物体的速度方向．
抛出的物体做曲线运动；
人造地球卫星做曲线运动．
17．如图是抛出的铅球运动轨迹的示意图（把铅球看成质点）．画出铅球沿这条曲线运动时在A、B、C、D、E各点的速度方向，及铅球在各点的受力方向（空气阻力不计）．
汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2，每行驶半周，速度方向改变的角度是多少？汽车每行驶10s，速度方向改变的角度是多少？先画一个圆表示汽车运动的轨迹，然后作出汽车在相隔10s的两个位置的速度矢量示意图。
参考答案
1．C
【详解】
根据曲线运动的轨迹与速度方向的特征，v3的速度方向正确，ABD错误，C正确。
故选C。
2．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。
3．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。
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．A
【详解】
ABC．在某一点的速度方向是曲线上该点的切线方向， A正确，BC错误；
D．曲线运动的特点是速度的方向一定会变化，D错误．
故A正确。
6．C
【详解】
位移为初位置到末位置的有向线段，路程为运动轨迹的总长度，两人从出发到第一次相遇，位移相同，路程相同，AB错．甲在D点、乙在B点时两人速度大小方向相同，C对．两人在C点相遇时速度大小相等，方向相反，D错．
7．D
【详解】
本题考查对曲线运动的认识，曲线运动一定是变速运动；反过来说就不一定了，B正确，C错误，D错误；速度大小不变的曲线运动是匀速率运动，不是匀速运动；A错；
8．C
【详解】
物体从A到B运动，因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中，所以物体所受恒力方向应是向下的，到达B点后，力的大小不变方向相反，变成向上．由于力的方向发生了改变，曲线Ba不在力与速度的夹角内，故物体不可能沿曲线Ba运动；因为物体在B点的速度方向为切线方向，即直线Bb，而力与速度方向不同，所以物体不可能做直线运动；Bc在力与速度的夹角内，物体有可能沿Bc运动；很明显，物体不可能由B返回A，故C正确ABD错误．
故选C。
9．D
【详解】
小球在光滑的水平面上以v0向右运动，给小球一个向北的水平恒力，根据曲线运动条件，合外力指向物体做曲线运动轨迹凹的一侧，且速度的方向沿着物体做曲线的切线方向，故D正确，ABC错误。
【点睛】
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；曲线运动中物体速度的方向应该是逐渐发生变化的，不可能出现折点。
10．D
【详解】
运动员做曲线运动，入水时速度方向竖直向下；由于曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向，图中共有5个位置，头部的速度方向是水平的，故D正确。
故选D。
11．B
【详解】
根据质点做曲线运动的条件，速度应该沿着曲线的切线的方向，合力应该指向曲线弯曲的一侧。
故选B。
12．B
【详解】
A、实际运动的速度为合速度，根据平行四边形定则可知，合速度不可能沿打击的方向，一定沿以两分速度为邻边的平行四边形的对角线的方向，故A错误，B正确；
C、物体所受的合力与速度方向不在同一直线上做曲线运动，合力与速度方向在同一直线上做直线运动，题中冰球受打击后在水平方向上不受力，故作直线运动，故CD错误．
【点睛】
本题要掌握物体做直线运动的条件，知道当物体做直线运动时，合力可以为零，或者合力的方向与速度方向在同一直线上．
13．ABD
【详解】
A．4N、6N、9N三力同向时合力最大，为19N；而4N、6N的合力最大为10N，而最小为2N，那么9N在这范围内，因此三力合力最小为0N，当合力为零时，物体可以是匀速直线运动，故A正确；
B．当合力与初速度反向时，物体做匀减速直线运动，故B正确；
C．当合力与初速度方向不共线时，物体可做匀变速曲线运动，故C错误；
D．合力范围是
0≤F≤19N
故当合力等于4N时，加速度为2m/s2，故D正确。
故选ABD。
14．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。
15．c b和c 合力不为零 合力与速度不在一条直线上
【详解】
（1）[1] a图中不放置磁铁，小钢球受到与速度方向相反摩擦阻力作用，做直线运动；
b图中将磁铁放置在直线上，小钢球受到沿着速度方向的吸引力、与速度方向相反摩擦阻力作用，合力与速度在一条直线上，做直线运动；
c图中将磁铁放置在直线一侧，钢球所受的磁铁的吸引力方向总是指向磁铁，与速度不在一条直线上，做曲线运动。
所以做曲线运动的是c图。
（2）[2] a图平滑白纸的水平桌面对小球的摩擦力很小，小球速度变化不明显
因为b和c图，小球受到磁铁的吸引力作用，所以小球速度会发生明显变化。
（3）[3] 综合实验结果，物体速度改变的原因是合力不为零
[4] 实验表明，当物体所受合力与速度不在一条直线上时，物体做曲线运动，
16．
【详解】
（1）抛出的物体做曲线运动，速度方向沿着切线方向，如图所示：
（2）人造地球卫星做曲线运动，速度方向沿着切线方向，如图所示：
17．；
【详解】
试题分析：根据曲线运动的速度方向可知，各点的速度方向沿轨迹的切线方向，如图．铅球在运动的过程中只受到重力的作用，结合牛顿第二定律可知，铅球的加速度的方向与重力的方向相同，为竖直向下．如图．
考点：曲线运动
【名师点睛】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；铅球的运动可以分解成不同方向的两个分运动，抛体运动一般将小物体的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向匀速直线运动，竖直方向为匀变速直线运动，加速度保持g不变．
18．180°，，
【详解】
每行驶半周，速度方向改变180°
汽车角速度为
故汽车每行驶10s，转过的角度为
汽车速度改变的角度等于圆周运动转过的角度，矢量的示意图如下
一、单选题
1．投篮时，篮球在空中运动的轨迹如刻所示。将篮球视为质点，则篮球在图中相应位置时所标的速度方向正确的是（ ）
A．v1
B．v2
C．v3
D．v4
2．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
3．一辆汽车在水平公路。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．
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．某质点做曲线运动时，关于其速度说法正确的是（ ）
A．在某一点的速度方向是曲线上该点的切线方向
B．在某一点的速度方向与曲线上该点的切线方向一定垂直
C．在某一点的速度方向与曲线上该点的切线方向可能垂直
D．曲线运动的速度方向肯定是不变的
6．如图所示，甲、乙两人同时从圆形轨道的A点出发，以相同的速率分别沿顺时针和逆时针方向行走，在C点两人相遇，则以下说法中正确的是（ ）
A．两人从出发到第一次相遇，位移相同，路程不相同
B．两人从出发到第一次相遇，路程相同，位移不相同
C．甲在D点、乙在B点时两人速度相同
D．两人在C点相遇时速度相同
7．下列关于曲线运动的描述中，正确的是：
A．曲线运动一定是匀速运动 B．曲线运动一定是变加速运动
C．曲线运动可以是匀速运动 D．曲线运动一定是变速运动
8．如图所示，物体在恒力的作用下沿曲线从A运动到B时突然使力反向，此后物体的运动情况是 （ ）
A．物体可能沿曲线Ba运动
B．物体可能沿直线Bb运动
C．物体可能沿曲线Bc运动
D．物体可能沿曲线B返回A
9．如图所示，一小球在光滑的水平面上以v0向右运动，运动中要穿过一段有水平向北的风带ab，经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力，其余区域无风力，则小球过风带及过后的轨迹正确的是( )
A． B．
C． D．
10．跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”，如图是一位跳水队员从高台做“反身翻腾二周半”动作时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水，整个过程中，有几个位置头部的速度方向与入水时v的方向垂直（ ）
A．2个
B．3个
C．4个
D．5个
11．做曲线运动物体的速度方向、合力的方向和运动轨迹如图所示，其中正确的是（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示，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的方向上快速打击冰球，冰球立即获得沿打击方向的分速度v2.不计冰面摩擦和空气阻力．下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后运动路径的是( )
A． B． C． D．
二、多选题
13．一质量为2kg、初速度不为零的物体，在光滑的水平面上受到大小分别为4N、6N、9N的三个水平共点力作用，则物体（ ）
A．可能做匀速直线运动 B．可能做匀减速直线运动
C．不可能做匀变速曲线运动 D．加速度的大小可能是2m/s2
14．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
三、实验题
15．我们选用小铁球、磁铁、固定有平滑白纸的水平桌面、圆弧形滑轨、直尺、铅笔等简易器材进行探究“物体做曲线运动的条件”的实验。在实验时，将圆弧形滑轨固定在白纸上，使其底端出口与桌面相切，让小铁球从圆弧形滑轨滚下以获得一定的初速度。为便于观察，在小球出口处沿运动方向用直尺在白纸上画一条直线。分别做以下三次实验，其中，a图中不放置磁铁；b图中将磁铁放置在直线上；c图中将磁铁放置在直线一侧。
(1)在三次实验中，做曲线运动的是___________图；
(2)在三次实验中，小球在白纸上运动时，速度变化明显的是___________图；
(3)综合实验结果，物体速度改变的原因是_________________________________；物体做曲线运动的条件是_________________________________。
四、解答题
16．画出做曲线运动物体的速度方向．
抛出的物体做曲线运动；
人造地球卫星做曲线运动．
17．如图是抛出的铅球运动轨迹的示意图（把铅球看成质点）．画出铅球沿这条曲线运动时在A、B、C、D、E各点的速度方向，及铅球在各点的受力方向（空气阻力不计）．
汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2，每行驶半周，速度方向改变的角度是多少？汽车每行驶10s，速度方向改变的角度是多少？先画一个圆表示汽车运动的轨迹，然后作出汽车在相隔10s的两个位置的速度矢量示意图。
参考答案
1．C
【详解】
根据曲线运动的轨迹与速度方向的特征，v3的速度方向正确，ABD错误，C正确。
故选C。
2．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。
3．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。
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．A
【详解】
ABC．在某一点的速度方向是曲线上该点的切线方向， A正确，BC错误；
D．曲线运动的特点是速度的方向一定会变化，D错误．
故A正确。
6．C
【详解】
位移为初位置到末位置的有向线段，路程为运动轨迹的总长度，两人从出发到第一次相遇，位移相同，路程相同，AB错．甲在D点、乙在B点时两人速度大小方向相同，C对．两人在C点相遇时速度大小相等，方向相反，D错．
7．D
【详解】
本题考查对曲线运动的认识，曲线运动一定是变速运动；反过来说就不一定了，B正确，C错误，D错误；速度大小不变的曲线运动是匀速率运动，不是匀速运动；A错；
8．C
【详解】
物体从A到B运动，因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中，所以物体所受恒力方向应是向下的，到达B点后，力的大小不变方向相反，变成向上．由于力的方向发生了改变，曲线Ba不在力与速度的夹角内，故物体不可能沿曲线Ba运动；因为物体在B点的速度方向为切线方向，即直线Bb，而力与速度方向不同，所以物体不可能做直线运动；Bc在力与速度的夹角内，物体有可能沿Bc运动；很明显，物体不可能由B返回A，故C正确ABD错误．
故选C。
9．D
【详解】
小球在光滑的水平面上以v0向右运动，给小球一个向北的水平恒力，根据曲线运动条件，合外力指向物体做曲线运动轨迹凹的一侧，且速度的方向沿着物体做曲线的切线方向，故D正确，ABC错误。
【点睛】
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；曲线运动中物体速度的方向应该是逐渐发生变化的，不可能出现折点。
10．D
【详解】
运动员做曲线运动，入水时速度方向竖直向下；由于曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向，图中共有5个位置，头部的速度方向是水平的，故D正确。
故选D。
11．B
【详解】
根据质点做曲线运动的条件，速度应该沿着曲线的切线的方向，合力应该指向曲线弯曲的一侧。
故选B。
12．B
【详解】
A、实际运动的速度为合速度，根据平行四边形定则可知，合速度不可能沿打击的方向，一定沿以两分速度为邻边的平行四边形的对角线的方向，故A错误，B正确；
C、物体所受的合力与速度方向不在同一直线上做曲线运动，合力与速度方向在同一直线上做直线运动，题中冰球受打击后在水平方向上不受力，故作直线运动，故CD错误．
【点睛】
本题要掌握物体做直线运动的条件，知道当物体做直线运动时，合力可以为零，或者合力的方向与速度方向在同一直线上．
13．ABD
【详解】
A．4N、6N、9N三力同向时合力最大，为19N；而4N、6N的合力最大为10N，而最小为2N，那么9N在这范围内，因此三力合力最小为0N，当合力为零时，物体可以是匀速直线运动，故A正确；
B．当合力与初速度反向时，物体做匀减速直线运动，故B正确；
C．当合力与初速度方向不共线时，物体可做匀变速曲线运动，故C错误；
D．合力范围是
0≤F≤19N
故当合力等于4N时，加速度为2m/s2，故D正确。
故选ABD。
14．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。
15．c b和c 合力不为零 合力与速度不在一条直线上
【详解】
（1）[1] a图中不放置磁铁，小钢球受到与速度方向相反摩擦阻力作用，做直线运动；
b图中将磁铁放置在直线上，小钢球受到沿着速度方向的吸引力、与速度方向相反摩擦阻力作用，合力与速度在一条直线上，做直线运动；
c图中将磁铁放置在直线一侧，钢球所受的磁铁的吸引力方向总是指向磁铁，与速度不在一条直线上，做曲线运动。
所以做曲线运动的是c图。
（2）[2] a图平滑白纸的水平桌面对小球的摩擦力很小，小球速度变化不明显
因为b和c图，小球受到磁铁的吸引力作用，所以小球速度会发生明显变化。
（3）[3] 综合实验结果，物体速度改变的原因是合力不为零
[4] 实验表明，当物体所受合力与速度不在一条直线上时，物体做曲线运动，
16．
【详解】
（1）抛出的物体做曲线运动，速度方向沿着切线方向，如图所示：
（2）人造地球卫星做曲线运动，速度方向沿着切线方向，如图所示：
17．；
【详解】
试题分析：根据曲线运动的速度方向可知，各点的速度方向沿轨迹的切线方向，如图．铅球在运动的过程中只受到重力的作用，结合牛顿第二定律可知，铅球的加速度的方向与重力的方向相同，为竖直向下．如图．
考点：曲线运动
【名师点睛】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；铅球的运动可以分解成不同方向的两个分运动，抛体运动一般将小物体的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向匀速直线运动，竖直方向为匀变速直线运动，加速度保持g不变．
18．180°，，
【详解】
每行驶半周，速度方向改变180°
汽车角速度为
故汽车每行驶10s，转过的角度为
汽车速度改变的角度等于圆周运动转过的角度，矢量的示意图如下