5.1曲线运动 课时提升练(解析版)
一、选择题
1.如图所示,光滑水平桌面上有一个匀速运动的小铁球,在它前进方向的右侧放一个条形磁铁,则小球将( )
A.沿原来方向做匀速直线运动
B.向左做曲线运动
C.向右做曲线运动
D.沿原路返回
2.关于曲线运动以下说法正确的是( )
A.曲线运动的速度方向一定沿轨迹切线方向
B.物体做曲线运动时合外力不能是恒定的
C.物体做曲线运动时加速度的方向与速度方向一定在同一直线上
D.曲线运动一定是变速运动,其加速度也一定是变化的
3.以下说法正确的是( )
A.物体运动就具有惯性,静止时就没有惯性
B.功率,质量,时间,位移都是矢量
C.地球很大所以不能看成质点
D.曲线运动一定是变速运动
4.在高速行驶中,汽车经过一段弯道时沿 M向 N方向行驶,速度逐渐增大,下图中画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,正确的是( )
A. B.
C. D.
5.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
6.下列关于曲线运动的说法中正确的是( )
A.物体所受合外力一定不为零,其大小方向都在不断变化
B.速度的大小和方向都在不断变化
C.物体的加速度可能变化,也可能不变化
D.不一定是变速运动
7.关于做曲线运动的条件,下列说法正确的是( )
A.物体只有受到恒力作用,才能做曲线运动
B.物体只要受到变力作用,就一定会做曲线运动
C.物体所受合力为零时,不可能做曲线运动
D.物体只有在所受的合力方向与速度方向垂直时,才能做曲线运动
8.下列说法中正确的是( )
A.做曲线运动的物体一定具有加速度
B.做曲线运动的物体速度大小方向均改变
C.曲线运动一定是变加速运动
D.做曲线运动的物体速度方向一定与加速度方向相同
9.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.物体做曲线运动,其速度可能不变
B.物体做曲线运动时其加速度可能为零
C.物体做曲线运动时它所受合外力一定不为零
D.当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上时,物体可能做直线运动
10.近日海安中学生获市校园足球联赛冠军,如图所示,比赛进行到59分钟时王同学以一粒“香蕉球”破门赢得比赛。下列说法正确的是( )
A.59分钟指时间
B.足球在空中运动时只受重力
C.足球在空中一定是变速运动
D.研究如何踢出香蕉球时,足球可看做质点
11.关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体所受合力变小时,其一定做减速运动
B.物体所受合力不为零时,其加速度一定不为零
C.物体所受合力保持不变,其可能做匀速圆周运动
D.物体所受合力的方向总是与其运动的方向在同一条直线上
12.如图所示,一个物体沿曲线由A点运动到B点,关于物体运动的描述正确的是( )
A.在A点速度方向为虚线2所示
B.在A点速度方向为虚线5所示
C.由A点运动到B点,位移方向为虚线4所示
D.由A点运动到B点,位移方向为虚线5所示
13.关于曲线运动,以下说法中正确的是( )
A.曲线运动一定是变速运动
B.曲线运动一定是速度大小改变的运动
C.曲线运动一定是速度方向改变的运动
D.曲线运动一定是加速度改变的运动
14.光滑水平面上一运动质点以速度v0通过点O,如图所示,与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy,则( )
A.因为有Fx,质点一定做曲线运动
B.如果Fy<Fx,质点向y轴一侧做曲线运动
C.如果Fy=Fxtan α,质点做直线运动
D.质点一定做匀变速运动
15.对加速度不变的运动,下列说法正确的是( )
A.一定是直线运动
B.可能是直线运动,也可能是曲线运动
C.若初速度为零,一定是直线运动
D.若初速度不为零,一定是曲线运动
二、解答题
16.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?
17.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。
参考答案
1.C
【详解】
小球匀速运动,在右侧放置一条形磁铁时,小铁球受磁铁吸引力指向磁铁方向,故小铁球受到一个向右的外力作用,并且受力方向和速度方向不在一条直线上,所以小球偏离原来方向向右做曲线运动。
故选C。
2.A
【详解】
A.曲线运动轨迹切线方向为速度的方向,故A正确;
B.物体做曲线运动时合外力可以是恒定的,只要力的方向与速度不在同一直线,如平抛运动,故B错误;
C.物体做曲线运动时,力与速度方向一定不在同一直线,则加速度的方向与速度方向一定不在同一直线上,故C错误;
D.曲线运动一定是变速运动,加速度可以不变,如平抛运动,故D错误。
故选A。
3.D
【详解】
A.惯性只与质量有关,与物体做何种运动无关,A错误;
B.时间是标量,B错误;
C.研究地球公转时,可以把地球看作质点,C错误;
D.物体做曲线运动其速度方向一定改变,则曲线运动一定是变速运动,D正确。
故选D。
4.B
【详解】
汽车从M点运动到N,做曲线运动,必有些力提供向心力,向心力是指向圆心的。汽车同时加速,所以沿切向方向有与速度相同的合力,向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于90°。
故选B。
5.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。
6.C
【详解】
A.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,故合外力一定不为零,但其大小和方向都可以保持不变,即可以为恒力,例如平抛运动,所受的重力为恒力。故A错误;
B.曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,但大小不一定改变,如匀速圆周运动,速度大小不变,方向时刻在改变,故B错误;
C.做曲线运动时,所受的合力可以为恒力也可以为变力,所以加速度可以恒定不变也可以变化,例如平抛运动和匀速圆周运动,故C正确;
D.曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,故曲线运动一定是变速运动,故D错误。
故选C。
7.C
【详解】
物体受到的合外力与物体的速度不共线时就会做曲线运动,所以做曲线运动时,合外力不能为零,速度不能为零;合外力可以是恒力也可以是变力,合外力可以和速度方向成锐角、钝角或直角。故C正确,ABD错误。
故选C。
8.A
【详解】
A.做曲线运动的物体速度一定变化,受合外力一定不为零,则一定具有加速度,选项A正确;
B.做曲线运动的物体速度方向一定改变,但大小不一定变化,例如匀速圆周运动,选项B错误;
C.曲线运动也可能是匀加速运动,例如平抛运动,选项C错误;
D.做曲线运动的物体速度方向一定与加速度方向不相同,选项D错误。
故选A。
9.C
【详解】
A.物体做曲线运动时,速度沿切线方向,时刻在改变,所以速度必定在改变,故A错误;
BCD.做曲线运动的条件是加速度(合外力)和初速度不在同一直线上,所以加速度(合外力)一定不为零,故C正确,BD错误。
故选C。
10.C
【详解】
A.59分钟指某一瞬时,为时刻。故A错误;
B.足球在空中运动时除了受重力外,还受到空气的作用力,否则不可能出现“香蕉球”。故B错误;
C.从图中足球轨迹看,足球在空中运动的速度方向在发生变化,所以一定是变速运动。故C正确;
D.研究如何踢出香蕉球时,需要研究足球不同部位所受力的情况,不能把足球可看做质点。故D错误。
故选C。
11.B
【详解】
A.合力减小,加速度减小,说明速度变化慢了,如果加速度与速度同向,则物体速度增加慢了,如果反向,则速度减小慢了,所以不一定做减速运动,故A错误;
B.根据牛顿第二定律知,物体质量不变时,加速度与合外力成正比,合外力不为零,加速度一定不为零,故B正确;
C.物体做匀速圆周运动时需要合力大小不变且始终指向圆心,当合力的大小和方向都不变时,物体不会做匀速圆周运动的,故C错误;
D.加速度与速度变化量的方向是一致的,与速度方向无关,即合外力方向与运动方向无关,故D错误。
故选B。
12.D
【详解】
AB.在A点速度方向沿轨迹的切线方向,为虚线1所示,故AB错误;
CD.位移方向由初位置指向末位置,由A点运动到B点,位移方向为虚线5所示,故C错误,D正确。
故选D。
13.AC
【详解】
AC.曲线运动的速度方向时刻在变,所以曲线运动一定是变速运动,故AC正确;
B.曲线运动不一定是速度大小改变的运动,比如匀速圆周运动,速度大小保持不变,故B错误;
D.曲线运动不一定是加速度改变的运动,比如平抛运动,加速度为重力加速度,保持不变,故D错误。
故选AC。
14.CD
【详解】
质点所受合力方向与速度方向不在同一条直线上时,质点做曲线运动,若所受合力与速度同方向,则做直线运动,因为和的大小恒定,所以合力F为定值,则加速度不变,无论是做曲线运动还是直线运动,质点都是做匀变速运动,若
则和的合力F与在同一条直线上,此时质点做直线运动,若
即
则和的合力F与水平方向的夹角小于,则质点偏向x轴一侧做曲线运动,故CD正确,AB错误。
故选CD。
15.BC
【详解】
对于加速度不变的运动,若初速度为零,则一定是直线运动;若初速度不为零,则可能是直线运动,也可能是曲线运动,故AD错误,BC正确。
故选BC。
16.(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。
17.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