2019人教版必修第二册第五章1曲线运动同步练习
一、多选题
1.关于曲线运动的性质,以下说法中正确的是( )
A.曲线运动一定是变速运动
B.变速运动不一定是曲线运动
C.曲线运动一定是加速度变化的运动
D.运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动是直线运动
2.某质点做曲线运动时,下列说法正确的是
A.质点运动到某一点时的速度方向是该点曲线的切线方向
B.在任意时间内位移的大小总是大于路程
C.在任意时刻,质点受到的合力可能为0
D.速度的方向与合力的方向不可能在一条直线上
3.下列关于曲线运动的说法中正确的是( )
A.若物体所受合外力不为零,则一定做 曲线运动
B.若物体做曲线运动,则所受的合外力一定不为零
C.若物体做曲线运动,则不可能受恒力作用
D.物体做曲线运动的条件是物体所受合外力跟速度的方向不在同一条直线上
4.一个质量为2 kg的物体,在5个共点力作用下处于匀速直线运动状态,现同时撤去大小分别为6 N和10 N的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体运动的说法中正确的是( )
A.可能做加速度大小是2 m/s2的匀变速直线运动
B.可能做加速度大小是10 m/s2的匀变速直线运动
C.可能做加速度大小是8 m/s2的匀变速曲线运动
D.可能做加速度大小是10 m/s2的匀变速曲线运动
5.关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.曲线运动一定是变速运动
B.曲线运动可能是匀变速运动
C.做曲线运动的物体的速度大小和方向一定都时刻变化
D.在恒力作用下,物体可以做曲线运动
6.如图所示,在光滑水平桌面上有一个质量为m的质点,在沿平行于桌面方向的恒定外力F作用下,以初速度v0从A点开始做曲线运动,图中曲线是质点的运动轨迹。已知在t 秒末质点的速度达到最小值v,到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直,则( )
A.外力F的方向与初速度的反方向成θ角指向曲线内侧,且
B.质点所受外力F的大小为
C.质点到达B点时的速度大小为
D.质点到达B点时的速度大小为v0
7.物体受到几个力的作用处于平衡状态,若再对物体施加一个恒力,则物体可能做( )
A.匀速直线运动或静止 B.匀变速直线运动
C.非匀变速曲线运动 D.匀变速曲线运动
二、单选题
8.关于曲线运动与其所受外力的说法,正确的是( )
A.做曲线运动的物体的合外力一定不变
B.做曲线运动的物体的合外力一定变化
C.做曲线运动的物体的合外力方向与加速度方向一定不在一条直线上
D.物体所受合外力的方向与速度方向不相同,物体一定做曲线运动
9.一辆汽车在水平路面上转弯,沿曲线由M点运动到N点,下图画出了汽车转弯时在某一点所受合外力F的四种方向,其中合理的是
A. B. C. D.
10.在一次课外实践活动中,从水平光滑桌面上的A点向B点发射一个钢球,甲、乙、丙、丁四位同学将磁铁放在不同的位置(如图所示),试图使钢球进入球门C。预测四位同学成功率最高的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
11.如图所示,这是质点做匀变速曲线运动的轨迹的示意图.已知质点在B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法中正确的是( )
A.C点的速率大于B点的速率
B.A点的加速度比C点的加速度大
C.运动过程中加速度大小始终不变,方向时刻沿轨迹的切线方向而变化
D.从A点到C点的过程中,合外力先做正功后做负功
12.2018年韩国平昌冬奥会上,某自由滑冰运动员正在比赛中滑行,由A向C是运动轨迹的一部分,如图所示,则关于他通过B点时的速度v的方向和加速度a的方向正确的是
A. B. C. D.
13.运动员掷链球时,链球在运动员的牵引下做曲线运动,一旦运动员放手,链球即刻飞出.放手的时刻不同,链球飞出的方向不同,这说明
A.做曲线运动的物体,不同时刻的加速度具有不同的大小
B.做曲线运动的物体,不同时刻的加速度具有不同的方向
C.做曲线运动的物体,不同时刻的速度具有不同的大小
D.做曲线运动的物体,不同时刻的速度具有不同的方向
14.一质点做曲线运动,它的速度方向和加速度方向的关系是( )
A.质点速度方向时刻在改变 B.质点加速度方向时刻在改变
C.质点速度方向一定与加速度方向相同 D.质点速度方向不一定沿曲线的切线方向
15.关于曲线运动、平抛运动、圆周运动,以下说法中正确的是( )
A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B.平抛运动是典型的匀变速曲线运动
C.匀速圆周运动是速度不变的圆周运动
D.匀速圆周运动的向心力始终保持不变
16.关于对力和运动的研究,下列说法错误的是( )
A.物体在恒力力作用下可以做曲线运动
B.在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法
C.做曲线运动的物体,速度一定变化
D.伽利略通过理想斜面实验,提出了“力是维持物体运动状态的原因”的观点
17.做曲线运动的物体,在其轨迹曲线上某一点的合力方向( )
A.为通过该点的曲线的切线方向
B.与物体在这一点时所受合外力方向垂直
C.与物体在这一点的速度方向的夹角一定不为零
D.与物体在这一点的速度方向一致
18.下列关于运动和力的叙述中,正确的是( )
A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的
B.物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心
C.物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动
D.物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同
19.我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力,终于在2007年10月24日晚6点多发射升空.如图所示,“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐减小.在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是( )
A. B. C. D.
20.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.物体做曲线运动的速度方向时刻改变,故曲线运动不可能是匀变速运动
B.物体只有受到一个方向时刻改变的力的作用才可能做曲线运动
C.做圆周运动的物体向心加速度不一定总指向圆心
D.曲线运动都是变速运动
21.一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( )
A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C.质点加速度的方向与该恒力的方向不一定相同
D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
22.关于质点的曲线运动,下列说法中不正确的是()
A.曲线运动肯定是一种变速运动 B.变速运动不一定是曲线运动
C.曲线运动可以是速度不变的运动 D.曲线运动可以是加速度不变的运动
23.小钢球m以初速度在光滑水平面上运动,后受到磁极的侧向作用力而做如图所示的曲线运动并经过D点,关于磁极的位置及极性,下列说法正确的是( )
A.磁极可能在A位置,极性一定是N极
B.磁极可能在B位置,极性一定是S极
C.磁极可能在C位置,极性一定是N极
D.磁极可能在B位置,极性无法确定
24.关于曲线运动,以下说法中正确的是( )
A.曲线运动可以是匀变速曲线运动
B.物体做曲线运动,加速度一定改变
C.做曲线运动的物体,速度可以不变
D.做曲线运动的物体不可能受恒力作用。
试卷第页,共页
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参考答案:
1.AB
【解析】
【详解】
曲线运动的速度方向一定变化,故曲线运动一定是变速运动,选项A正确;变速运动不一定是曲线运动,由也可能是直线运动,选项B正确;曲线运动不一定是加速度变化的运动,例如平抛运动,选项C错误;运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动不一定是直线运动,例如匀速圆周运动,选项D错误;故选AB.
2.AD
【解析】
【详解】
A.曲线运动的速度方向与过该点的曲线的切线方向相同,故A正确.
B.位移是指从初位置到末位置的有向线段,它是直线的距离,而路程是经过的轨迹的长度,在曲线运动中,位移的大小要小于路程,故B错误.
C.曲线运动的条件是加速度与速度不共线,则一定存在合外力,故C错误.
D.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,既然是曲线运动,那么速度的方向与合外力的方向一定不在一直线上,故D正确.
3.BD
【解析】
【详解】
平抛运动所受合外力为重力,但是曲线运动;若物体做曲线运动,速度方向发生变化,一定有加速度,合外力一定不为零;物体做曲线运动的条件是物体所受合外力跟速度的方向不在同一条直线上
4.AC
【解析】
【分析】
【详解】
物体在5个共点力作用下处于匀速直线运动状态,即该物体处于受力平衡状态,现同时撤去大小分别为6 N和10 N的两个力,这两个力的合力F′的大小为4 N≤F′≤16 N,由于施加在该物体上的其他的力保持不变,即物体所受合外力F的大小为4 N≤F≤16 N,根据牛顿第二定律可知,加速度a=,所以该物体的加速度大小为2 m/s2≤a≤8 m/s2
若物体所受合外力F的方向与速度的方向相同或相反,则该物体做匀变速直线运动;若合外力F的方向与速度的方向成一定的夹角,则该物体做匀变速曲线运动,由此可知A、C正确,B、D错误。
故选AC。
5.ABD
【解析】
【详解】
A.曲线运动中速度的方向时刻在改变,因此曲线运动一定是变速运动,故A正确;
B.曲线运动可能是匀变速运动,如平抛运动,故B正确;
C.做曲线运动的物体,速度大小不一定时刻变化,如匀速圆周运动,故C错误;
D.在恒力作用下,物体可以做曲线运动,如平抛运动,故D正确。
故选ABD。
6.ABC
【解析】
【详解】
AB.到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直,恒力F的方向与初速度的反方向成θ角指向曲线内侧,如图所示:
在x′方向上
v=v0sinθ
在y′方向
v0cosθ=ayt
根据牛顿第二定律有
F=may
解得
,
即恒定外力F的方向与初速度的反方向成θ角指向曲线内侧,且,故AB正确;
CD.设质点从A点运动到B经历时间t1,设在v0方向上的加速度大小为a1,在垂直v0方向上的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律可得:
Fcosθ=ma1
Fsinθ=ma2
根据运动学公式可得
v0=a1t1
vB=a2t1
解得质点到达B点时的速度大小为
故C正确,D错误。
故选ABC。
7.BD
【解析】
【详解】
A.物体处于平衡状态,则原来几个力的合力一定为零,现受到另一恒力作用,物体一定做变速运动,A错误.
B.若物体原来做匀速直线运动,且速度方向与恒力方向共线,则物体做匀变速直线运动,B正确.
CD.若速度方向与恒力方向不在同一直线上,则物体做曲线运动.因施加的力是恒力,物体的加速度也是恒定的,因此物体做匀变速曲线运动,C错误,D正确.
故选BD。
8.D
【解析】
【详解】
AB.曲线运动是变速运动,一定有加速度,但合外力可以不变、也可变化,如平抛运动的合外力不变,而圆周运动的合外力是不断变化的,AB错误;
C.根据牛顿第二定律可知,加速度的方向一定与合外力的方向相同,C错误;
D.曲线运动是变速运动,一定有加速度,物体所受合外力的方向与速度方向不相同,物体一定做曲线运动,D正确。
故选D。
9.B
【解析】
【详解】
汽车在水平公路上转弯,汽车做曲线运动,所受合力F的方向指向运动轨迹内侧,ACD错误B正确.
10.C
【解析】
【详解】
物体做曲线运动时,所受合力一定指向曲线的凹侧,合力与速度分居曲线两侧,根据钢球运动轨迹和磁铁位置可知丙同学成功率最高。
故选C。
11.A
【解析】
【详解】
A.质点做匀变速曲线运动,从B点到C点的加速度方向与速度方向夹角小于90°,则合外力做正功,由动能定理可得,C点的速率比B点速率大,故A正确;
BC.质点做匀变速直线运动,加速度恒定,大小和方向均不变,故A点的加速度与C点的加速度相等,故BC错误;
D.质点从A运动到C,质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则从A点到B点速度与加速度方向夹角大于90°,合外力做负功,从B点到C点,合外力做正功,故D错误.
12.B
【解析】
【详解】
A.速度方向沿轨迹切线方向是正确的,而加速度不可能沿切线方向.故A错误;
B.图中速度方向沿轨迹的切线方向,加速度指向轨迹的内侧,符合实际.故B正确;
CD.图中速度方向是正确的,而加速度方向是错误的,按图示加速度方向轨迹应向右弯曲.故CD均错误.
故选B.
【点睛】
本题对曲线运动速度方向和加速度方向的理解能力.可根据牛顿定律理解加速度的方向.
13.D
【解析】
【详解】
本题考查的是曲线运动的问题,做曲线运动的物体,不同时刻的速度具有不同的方向,D正确;加速度方向可以不变比如抛体运动;速度大小也可以不变比如匀速圆周运动,ABC错误;
14.A
【解析】
【详解】
A.曲线运动的速度方向在曲线上该点的切线方向,故质点的速度方向时刻在改变,故A正确;
B.曲线运动的加速度的方向不一定时刻改变,如平抛运动的加速度方向恒定,故B错误;
C.物体做曲线运动的条件为质点的速度方向与加速度方向不共线即成一定夹角(不包含0°和180°),故C错误;
D.曲线运动的速度方向在曲线上该点的切线方向,故D错误。
故选A。
15.B
【解析】
【详解】
A、B项:曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线,平抛运动合力恒定,是典型的匀变速运动曲线运动,故A错误,B正确;
C项:匀速圆周运动的速度方向不断改变,一定是变速运动,故C错误;
D项:匀速圆周运动的向心力大小不变,方向时刻改变,故D错误.
16.D
【解析】
【详解】
物体在恒力作用下可能做曲线运动,如:平抛运动,故A正确;在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法,故B正确;曲线运动的速度方向每时每刻都发生变化,即速度发生了变化,所以曲线运动一定是变速运动,故C正确;伽利略通过理想斜面实验,指出了力不是维持物体运动状态的原因,故D错误;本题选择错误的,故选D.
17.C
【解析】
【详解】
做曲线运动的物体,速度方向沿切线方向,所受合力方向与速度方向不在同一条直线上,故合力与物体在这一点的速度方向的夹角一定不为零,C正确.
【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,加速度方向与合外力方向相同,速度的方向与该点曲线的切线方向相同.
18.C
【解析】
【详解】
A.物体做曲线运动的条件是加速度与速度方向不在同一条直线上,加速度大小和方向不一定变化,比如平抛运动,加速度恒定不变,选项A错误;
B.匀速圆周运动的物体所受的合力一定指向圆心,变速圆周运动的物体所受的合力不一定指向圆心,选项B错误;
C.当物体所受合力与速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动,当合力与速度方向在同一直线上时,物体做直线运动,所受合力方向不一定与运动方向相反,也可以相同,选项C正确;
D.物体运动的速度在增加,所受合力方向与运动方向不一定相同,可能所受合力方向与运动方向成锐角,选项D错误。
故选C。
19.A
【解析】
【详解】
“嫦娥一号”探月卫星从M点运动到N,曲线运动,必有力提供向心力,向心力是指向圆心的;“嫦娥一号”探月卫星同时减速,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°,BCD错误,A正确。
故选A。
20.D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.在恒力作用下,物体也可以做曲线运动,只要力的方向与速度方向不在同一条直线上即可,如平抛运动,选项AB错误;
C.做圆周运动的物体向心加速度一定总指向圆心,选项C错误;
D.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,选项D正确。
故选D。
21.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.施加的恒力方向可能与质点速度方向相同,也可能相反,还可能不在同一直线上,A错误;
B.如果质点速度方向与恒力方向不共线,则质点的速度方向时刻在改变,质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直,B正确;
C.由牛顿第二定律知,质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同,C错误;
D.质点单位时间内速度的变化量总是不变,速率的变化量有可能是变化的,D错误。
故选B。
22.C
【解析】
【详解】
A.曲线运动的速度方向一定变化,故肯定是一种变速运动,选项A正确,不符合题意;
B.变速运动不一定是曲线运动,也可能是直线运动,选项B正确,不符合题意;
C.曲线运动速度方向一定变化,故一定是速度变化的运动,选项C错误,符合题意;
D.曲线运动可以是加速度不变的运动,例如平抛运动,选项D正确,不符合题意;
故选C.
点睛:对于曲线的理解要把握其运动特点:合外力和速度方向不同线,物体速度时刻变化,为变速运动.中学学习的典型的曲线运动有平抛运动、圆周运动等.
23.D
【解析】
【详解】
钢球受到磁力的作用而做曲线运动,其轨迹一定会向磁极所在处偏转,所以磁极可能在B点.因为磁体的N极、S极都会对钢球产生吸引,故极性无法确定
故选D。
24.A
【解析】
【分析】
【详解】
ABD.曲线运动的物体可能受到与速度不在同一直线的恒力作用,此时其加速度恒定,速度均匀变化,是匀变速曲线运动,故A正确 BD错误;
C.曲线运动的物体的速度方向一定会变化,故C错误。
故选A。
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