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.关于运动和力,下列说法中正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体,其加速度一定沿半径且指向圆心
B.在平抛运动中,物体在相同的时间内速度变化量时相同的
C.做曲线运动的物体所受到的合外力不可能是恒力
D.在加速运动中,物体所受合外力一定要变大
2.某学生在体育场上抛出铅球,其运动轨迹如图9所示.已知在B点时的速度与加速度相互垂直,则下列说法中不正确的是 ( ).
A.D点的速率比C点的速率大
B.D点的加速度比C点加速度大
C.从B到D加速度与速度始终垂直
D.从B到D加速度与速度的夹角先增大后减小
3.下列关于曲线运动的说法正确的是
A.若物体做曲线运动,则所受的合外力一定不为零
B.若物体做曲线运动,则不可能受恒力作用
C.若物体做曲线运动,则速度一定变化
D.若物体受变力作用,则一定会做曲线运动
4.如图所示为竖直平面内的直角坐标系.一质量为m的质点,在恒力F和重力的作用下,从坐标原点O由静止开始沿直线ON斜向下运动,直线ON与y轴负方向成θ角(θ<90°).不计空气阻力,则以下说法正确的是
A.当F=mgsinθ时,拉力F最小
B.当F=mgtanθ时,拉力F最小
C.若一段时间后撤去力F,此后质点将做曲线运动
D.撤去力F后,质点在相等的时间内速度变化一定相等
5.如图所示,一物体沿曲线ABC由A运动到C,则关于物体从A到C的运动,下列说法正确的是( )
A.物体的位移小于路程
B.物体的位移有可能大于路程
C.物体在C点的速度方向由A指向C
D.物体在C点的速度方向沿曲线在C点的切线方向
6.关于曲线运动的下列说法中正确的是:( )
A.做曲线运动的物体,速度方向时刻改变,一定是变速运动
B.做曲线运动的物体,物体所受的合外力方向与速度的方向不在同一直线上
C.做曲线运动的物体不可能处于平衡状态
D.物体不受力或受到的合外力为零时,可能作曲线运动
7.如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹。质点从M点出发经P点到达N点,已知弧长MP大于弧长PN,质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等。下列说法中正确的是( )
A.质点在MN间的运动是加速运动
B.质点在MP段的平均速率大于PN段的平均速率
C.质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同
D.质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,方向相同
二、单选题
8.某质点作曲线运动下列说法不正确的是
A.在某一点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外力不可能为零
D.速度与合外力的方向必不在一直线上
9.下列关于曲线运动的说法中,正确的是( )
A.当合力与速度共线时,物体不可能做曲线运动
B.物体在变力作用下一定做曲线运动
C.做曲线运动的物体可能处于平衡状态
D.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
10.一质量为m的质点以速度在光滑水平面内沿x轴正方向做匀速运动,运动到坐标原点O时,又受到另一恒定的拉力F作用,其在水平面内运动轨迹如图所示,其中运动到P点时速度v的方向沿y轴正方向,在质点从O点运动到P点的过程中,下列说法正确的是( )
A.质点的动能一直增加
B.质点的机械能可能先增加后减少
C.拉力的方向可能与x轴负方向和y轴正方向组成的角的平分线平行
D.质点运动的轨迹为圆弧,其加速度大小为
11.如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升飞机A,用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B.在直升飞机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员提起,在某一段时间内,A、B之间的距离以=H-2t2(式中H为直升飞机A离水面的高度,各物理量的单位均为国际单位)规律变化,则在这段时间内,下面判断中正确的是(不计空气作用力)( )
A.悬索的拉力等于伤员的重力
B.悬索成倾斜直线
C.伤员做速度减小的曲线运动
D.伤员做匀变速曲线运动
12.一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点可能做( )
A.匀速圆周运动 B.变速圆周运动
C.变加速直线运动 D.匀变速曲线运动
13.下列关于力的说法中正确的是:
A.作用力和反作用力作用在同一物体上
B.伽利略的理想斜面实验说明了力不是维持物体运动的原因
C.物体对悬绳的拉力或对支持面的压力的大小一定等于重力
D.抛出的石块轨迹是曲线,说明石块所受的重力方向在改变
14.三个质点A、B、C,运动轨迹如图所示。三个质点同时从N点出发,同时到达M点,且均无往返运动,则下列说法正确的是( )
A.三个质点从N点到M点的平均速度相同 B.三个质点任意时刻的速度方向都不同
C.三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同 D.三个质点从N点到M点的平均速率相同
15.一个质点在恒力F作用下,在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹如图所示,且在A点时的速度方向与x轴平行,则恒力F的方向可能是( )
A.沿+x方向 B.沿-x方向 C.沿+y方向 D.沿-y方向
16.若以曲线表示某质点的运动轨迹,F表示该质点所受的合外力,则下列四图中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
17.2020年9月10日,我国选手徐一璠首进美网决赛,成为美网历史上第一位打进女双决赛的中国大陆选手。由网球运动员在边界处正上方水平向右击出的网球在空中的运动轨迹如图所示,、、为轨迹上的三点,、为两点连线,为曲线在点的切线,网球在运动过程中可视为质点,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A.网球做变加速运动,在点的速度方向沿方向
B.网球做变加速运动,在点的速度方向沿方向
C.网球做匀变速运动,在点的速度方向沿方向
D.网球做匀变速运动,在点的速度方向沿方向
18.关于曲线运动以下谈法中正确的是
A.做曲线运动的物体所受合外力可以为零
B.合外力不为零的运动一定是曲线运动
C.曲线运动的速度大小一定是改变的
D.曲线运动的物体加速度一定不为零
19.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动的速度方向可能不变
B.做曲线运动的物体受到的合外力不可能为零
C.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
D.做曲线运动的物体在某一时刻加速度可能与速度同方向
20.一质点物体由静止开始自由下落某一时刻,突然受水平向右的恒定风力作用,一小段时间作用后风力消失,质点继续运动直至落地,则其运动的轨迹可能是以下选项中的( )
A. B. C. D.
21.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,速度大小一定要变化
B.受恒力作用的物体不可能做曲线运动
C.曲线运动中的加速度一定不为零
D.在平衡力作用下的物体,可以做曲线运动
22.若一做匀变速曲线运动物体的速度方向和它所受合力的方向,如图所示,虚线表示它的运动轨迹,则下列选项可能正确的是( )
A. B. C. D.
23.自然界中有很多物体做曲线运动,在曲线运动中,物体的运动速度( )
A.方向一定改变 B.方向一定不变
C.大小一定改变 D.大小一定不变
24.关于曲线运动,下列叙述不正确的是( )
A.做曲线运动的物体一定是变速运动
B.做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零
C.如果物体不受外力,由于惯性而持续的运动不可能是曲线运动
D.因曲线运动的速度在不断变化,所以不可能是匀变速运动
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.AB
【解析】
【详解】
A.匀速圆周运动的物体,线速度大小不变,方向发生改变,速度变化方向沿半径指向圆心,所以加速度方向沿半径指向圆心.故A项正确.
B.平抛运动物体的加速度,加速度的大小、方向始终不变;据可知,平抛运动中,物体在相同的时间内速度变化量时相同.故B项正确.
C.做曲线运动的物体所受到的合外力可能是恒力.例如:平抛运动就是物体在恒力作用下的曲线运动.故C项错误.
D.在加速度越来越小的加速运动中,物体所受合外力减小.故D项错误.
2.BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A.由C点到D点,加速度竖直向下,速度与加速度方向的夹角为锐角,即速度与力的方向为锐角,速度增大,A正确;
B.在运动过程中物体所受合外力只有重力,所以加速度相同,B错误;
C.从B到D加速度方向与速度方向成锐角,C错误;
D.从B到D,加速度竖直向下,速度与竖直方向的夹角逐渐减小,故从B到D加速度与速度的夹角不断减小,D错误。
故选BCD 。
3.AC
【解析】
【详解】
A、做曲线运动的条件为初速度与合外力不共线,则所受的合外力一定不为零,故A正确;
B、曲线运动的条件是合外力和速度方向不同线,与是否恒力无关,物体在恒力作用下可以做曲线运动,如平抛运动,故B错误;
C、曲线运动轨迹为曲线,速度的方向不断变化,一定是变速运动,故C正确;
D、曲线运动的条件是合外力和速度方向不同线,与是否变力无关,物体在变力作用下可以做曲线运动,也可以做直线运动,如弹簧振子的运动,故D错误.
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.
4.ACD
【解析】
【分析】
由题意可知物体受到的合力方向与ON重合;由力的合成知识可知拉力的最小值;根据曲线运动的物点分析撤去力F后,质点做什么运动,以及速度的变化情况.
【详解】
因重力与拉力F的合力应沿ON方向,即如图所示:
由几何关系可知,当拉力等于mgsinθ时,拉力F最小,故A正确,B错误;若一段时间后撤去力F,只受力重力作用,与速度方向存在夹角,故此后质点将做曲线运动,又因为加速度为重力加速度g,故质点在相等的时间内速度变化一定相等,故CD正确,故选ACD.
【点睛】
本题考查学生对曲线运动的条件及几何关系的应用,解决本题的关键就是掌握受力分析和运动分析.
5.AD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.物体的位移是指从初位置指向末位置的有向线段,而路程是指实际运动轨迹,由图可知物体从A到C位移小于路程,选项A正确,B错误;
CD.物体在C点的速度方向沿曲线在C点的切线方向,选项C错误,D正确。
故选AD。
6.ABC
【解析】
【详解】
做曲线运动的物体,速度方向时刻改变,一定是变速运动,选项A正确;做曲线运动的物体,物体所受的合外力方向与速度的方向不在同一直线上,选项B正确;做曲线运动的物体加速度一定不等于零,不可能处于平衡状态,选项C正确;物体不受力或受到的合外力为零时,物体不能作曲线运动,选项D错误;故选ABC.
7.BC
【解析】
【详解】
A.由运动的轨迹可知,质点受到的恒力的方向斜向右下方,与初速度的方向的夹角大于90°,是钝角,所以质点先做减速运动,故A错误;
B.根据平均速率的定义可知,平均速率等于路程与时间的比值,为:
弧长MP大于弧长PN,质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等,则质点在MP段的平均速率大于PN段的平均速率,故B正确;
CD.质点在恒力作用下运动,由牛顿第二定律可知,加速度恒定,质点做匀变速曲线运动,则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同,故C正确,D错误。
故选:BC。
8.B
【解析】
【详解】
曲线运动的速度方向与过该点的曲线的切线方向相同,所以A说法正确;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的大小,所以B说法错误;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说法正确;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说法正确.所以选B.
9.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.当合力与速度共线时,物体做直线运动,不可能做曲线运动,选项A正确;
B.物体在变力作用下不一定做曲线运动,也可能做直线运动,选项B错误;
C.做曲线运动的物体速度一定变化,加速度不为零,则不可能处于平衡状态,选项C错误;
D.物体在恒力作用下也可能做曲线运动,例如匀变速曲线运动,D错误。
故选A。
10.C
【解析】
【详解】
ABC.把质点运动分解为两个方向,在x轴方向,质点做减速运动,故水平方向分力的方向水平向左;在y轴方向,质点做加速运动,故竖直方向分力方向竖直向上;故拉力的方向与x轴和y轴有夹角,若v=v0,则拉力的方向与x轴负方向和y轴正方向组成的角的平分线平行;由几何关系可知,当拉力方向和速度方向垂直时,质点速度最小,故质点的动能应该是先减小后增大,质点的机械能也是先减少后增加,故AB错误,C正确;
D.质点受恒力作用,轨迹不可能是圆弧,选项D错误。
故选C。
11.D
【解析】
【分析】
根据题意分析可知,本题考查运动合成与分解相关知识点,根据运动合成与分解相关知识点的方法进行分析求解即可.
【详解】
A.因为A、B之间的距离以规律变化,所以竖直方向是匀加速运动,所以悬索的拉力大于伤员的重力,A错误.
B.因为直升飞机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动所以悬索竖直.B错误
C.伤员在水平方向上的速度不变,在竖直方向的速度逐渐增大,所以合速度大小逐渐增大,选项C错误.
D. 伤员做水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上匀加速直线运动的合运动,是匀变速曲线运动,D正确.
故选D
12.D
【解析】
【详解】
一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起,小球受到水平方向的恒力作用,产生的加速度也是恒定的,所以小球一定做匀变速运动,可能是直线,也可能是曲线,要根据合力与初速度的方向确定.由于合力是恒力,则质点不可能做圆周运动,故只有选项D正确.故选D.
点睛:本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握住.
13.B
【解析】
【详解】
A、由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,分别作用在两个物体上,故A错误;
B、伽利略的理想斜面实验说明物体不受力时也会做匀速直线运动,所以力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,故B正确;
C、物体对悬绳的拉力或对支持面的压力的大小不一定等于重力,如静止在斜面上的物体,物体对支持面的压力不等于重力,故C错误;
D、抛出的石块轨迹是曲线,是由于石块所受的重力方向与速度的方向不在同一条直线上,故D错误.
故选B.
14.A
【解析】
【详解】
A.三个质点均由N点沿不同路径运动至M点,首末位置相同,知位移相同,所用时间相等,则平均速度相同,故A正确;
B.做曲线运动某时刻的速度方向沿该点的切线方向,知三个质点速度方向不是任意时刻不同,故B错误;
C.三个质点从N点出发,除到达M点外,到任意时刻的位移不同,平均速度不相同,故C错误;
D.平均速率为路程与时间的比值,由于路程不同,故平均速率不同,故D错误。
故选A。
15.D
【解析】
【详解】
由于物体做的是曲线运动,根据物体做曲线运动的条件可知,物体受到的恒力的方向应该斜向右下方,可能沿-y方向,故D正确.
16.A
【解析】
【分析】
【详解】
做曲线运动的物体受到的合力方向应该指向轨迹的凹向,则选项A正确,BCD错误。
故选A。
17.C
【解析】
【分析】
【详解】
网球在空中运动时只受重力作用,根据牛顿第二定律可知网球的加速度为重力加速度,故网球做匀变速运动,做曲线运动的网球在运动轨迹上某点的速度方向沿该点的切线方向,因此网球在点的速度沿方向。
故选C。
18.D
【解析】
【详解】
做曲线运动的物体速度不断变化,则加速度不为零,所受合外力不为零,选项A错误,D正确;合外力不为零的运动不一定是曲线运动,例如匀变速直线运动,选项B错误;曲线运动的速度大小不一定是改变的,例如匀速圆周运动,选项C错误;故选D.
19.B
【解析】
【详解】
A.曲线运动的速度方向时刻在变化,A错误;
B.做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零,B正确;
C.当物体合外力方向与运动方向不共线,物体做曲线运动,所以物体在恒力作用下可能做曲线运动,例如平抛运动,C错误;
D.做曲线运动的物体,其合外力一定改变速度方向,所以其速度方向与加速度方向一定不共线,D错误。
故选B。
20.D
【解析】
【分析】
【详解】
物体一开始做自由落体运动,速度向下,当受到水平向右的风力时,合力的方向右偏下,速度和合力的方向不在同一条直线上,物体做曲线运动,轨迹应夹在速度方向和合力方向之间。风停止后,物体的合力方向向下,与速度仍然不在同一条直线上,做曲线运动,轨迹向下凹。
故选D。
21.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.作曲线运动的物体速度方向一定变化,速度大小可以不变。选项A错误;
B.物体受到恒力方向与速度方向不在一条直线上,物体将做曲线运动。选项B错误;
C.作曲线运动的物体受到的合力不为零,所以加速度一定不为零。选项C正确;
D.在平衡力作用下的物体,只能保持静止或匀速直线运动,不可能做曲线运动。选项D错误。
故选C。
22.C
【解析】
【详解】
物体做曲线运动时,速度沿轨迹的切线方向,轨迹向合力方向逐渐弯曲并趋向与合力平行的方向,但不会超过合力的方向,故C正确,ABD错误.故选C.
23.A
【解析】
【详解】
试题分析:曲线运动的速度方向一定发生变化,大小不一定变化,如平抛运动速度大小在变化,但是匀速圆周运动速度大小恒定不变,所以A正确,BCD错误
故选A
考点:考查了对曲线运动的理解
点评:基础题,关键是知道曲线运动速度方向一定是变化的
24.D
【解析】
【详解】
AD.做曲线运动的物体,方向时刻在改变,则一定是变速运动,可能是匀变速运动。故A正确,D错误;
B.做曲线运动的物体,运动状态时刻在改变,根据牛顿第一定律可知,物体所受合外力一定不为零。故B正确;
C.如果物体不受外力,根据牛顿第一定律可知,物体将保持静止或匀速直线运动。故C正确。
本题选错的,故选D。
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