1.1认识曲线运动 同步提升作业（Word版含答案）

1.1认识曲线运动 同步提升作业（含解析）
一、选择题
1．如图所示，物体仅在四个恒力F1、F2、F3和F4作用下以速率v0向右做匀速直线运动。若撤去其中某个力（其他力保持不变），经某一时间t又恢复该作用力，物体恰能恢复到原速率v0。则撤去的这个力是（　　）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
2．某质点沿光滑水平面在水平恒力F作用下，从A点运动到B点，轨迹如图所示。若经过B点时，力F突然撤去，则它从B点开始可能沿图中的哪条虚线运动（　　）
A．a B．b C．c D．d
3．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
4．下列说法正确的是（　　）
A．作用力与反作用力的效果可以相互抵消
B．在弹性限度内，弹簧的弹力大小与其长度成正比
C．物体的惯性大小除了与其质量有关，还与其运动速度大小有关
D．当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动
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．
6．一物体以速度v0向左运动，从a点开始受到与速度v0垂直的合外力F作用。则物体此后的运动轨迹ab及物体在b点的速度方向，下列图中可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．如图，某同学春节期间去滨江湿地公园玩，向河中抛出一石块，正确的说法是（　　）
A．石块速度的大小不变，速度方向时刻发生变化
B．石块加速度的方向时刻改变，且加速度方向一定沿曲线每一点的切线方向
C．石块速度方向和加速度方向，始终在曲线每一点的切线方向上
D．石块的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上
8．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
9．下列关于物体运动的描述中正确的是（　　）
A．往返的直线运动不可能是匀变速运动
B．做匀速圆周运动的物体所受合外力不为零，属于匀变速运动
C．物体在变力作用下有可能做曲线运动
D．由静止开始做直线运动的物体，第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移分别为1 m、3 m、5 m，由此可以判定物体做匀变速直线运动
10．如图所示，一同学在表演投篮球活动。经观察自篮球投出后在空中飞行过程中，若不计空气阻力，篮球的运动将是（　　）
A．曲线运动，加速度大小和方向均改变，是变加速曲线运动
B．曲线运动，加速度方向不变，大小改变，是匀变速曲线运动
C．曲线运动，加速度大小和方向均不变，是匀变速曲线运动
D．曲线运动，加速度大小和方向均不变，是变加速曲线运动
11．一个钢球在水平桌面上做直线运动，在其经过的路径旁放一块磁铁，则钢球的运动路径就发生改变，如图所示，由此可知（ ）
A．当物体受到合外力作用时，其运动方向一定发生改变
B．当物体受到合外力作用时，其惯性就消失了
C．当物体所受合力的方向与初速度方向不共线时，其运动方向发生改变
D．当物体所受合力的方向与初速度方向垂直时，其运动方向才发生改变
12．东京奥运全红婵以“完美一跳”而使金牌生辉，荣耀乡里，这是运动员平时刻苦训练所结硕果。如图所示，虚线是跳水运动员在某次训练中，运动员离台后其头部在空中轨迹示意图。A为曲线轨迹起始点，B为轨迹最高点，C点的切线沿竖直方向，D点是即将入水点。关于运动员头部在空中运动下述正确的是（　　）
A．在A处速度和加速度都沿竖直方向 B．在B加速度向下，速度沿水平方向
C．在C处速度和加速度都沿水平方向 D．在D处速度向下，加速度向上
13．一个质量为2 kg的物体，在5个共点力作用下处于平衡状态。现同时撤去大小分别为15 N和10 N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体的运动的说法中正确的是（　　）
A．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5 m/s2
B．一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小
C．可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是2.5 m/s2
D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是5 m/s2
14．在光滑平面上的一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴成α角（如图所示），与此同时，质点上加有沿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．如果Fy15．一物体在xOy直角坐标平面内运动的轨迹如图所示，其中初速度方向沿虚线方向，下列判断正确的是（　　）
A．物体可能受沿x轴正方向的恒力作用
B．物体可能受沿y轴负方向的恒力作用
C．物体可能受沿虚线方向的恒力作用
D．物体不可能受恒力作用
二、解答题
16．关于曲线运动，下列说法是否正确？为什么？
（1）曲线运动一定是变速运动；
（2）物体做曲线运动时，加速度一定不为零，但可以为恒量；
（3）物体做曲线运动时，不可能受恒力的作用；
（4）物体做曲线运动时，加速度方向时刻与速度方向可能在同一直线上。
17．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？
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
A．撤去F1后，其他三力的合力方向与速度垂直，物体先做匀加速曲线运动，恢复后，再做匀速直线运动，速度比v0大，A错误；
B．撤去F2后，其他三个力的合力方向与F2方向相反，则物体水平方向的速度先减速到零，再反向加速，而竖直方向上也在加速，所以有可能在某时刻达到v0，B正确；
C．撤去F3后，其他三力的合力方向与速度成锐角，速度增大，恢复后，做匀速直线运动，速度比v0大，C错误；
D．撤去F4后物块的运动与撤去F3相同，D错误。
故选B。
2．B
【解析】
【详解】
根据曲线运动速度方向总是沿轨迹切线方向，则力F突然撤去，质点将做匀速直线运动，所以它从B点开始可能沿图中的b虚线运动，所以B正确；ACD错误；
故选B。
3．A
【解析】
【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。
4．D
【解析】
【详解】
A．作用力与反作用力的效果不可以相互抵消，故A错误；
B．根据胡克定律可知在弹性限度内，弹簧的弹力大小与其形变量成正比，故B错误；
C．物体的惯性大小只与其质量有关，与其运动速度大小无关，故C错误；
D．当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体将做曲线运动，故D正确。
故选D。
5．B
【解析】
【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．D
【解析】
【详解】
物体做曲线运动时，轨迹夹在速度方向与合力方向之间，合力大致指向轨迹凹的一侧，轨迹不可能与力的方向相同。
故选D。
7．D
【解析】
【详解】
向河中抛出一石块，石块做曲线运动，轨迹向下弯曲，即石块抛出后受到的合力指向弯曲的方向，而速度的方向是曲线每一点的切线方向，故加速度方向跟速度方向不在同一直线上，速度方向不断改变，速度大小也变化。
故选D。
8．D
【解析】
【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。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．往返的直线运动可能是匀变速运动，如竖直上抛运动，故A错误；
B．做匀速圆周运动的物体所受的合外力提供向心力，方向始终改变，所以不是匀变速运动，故B错误；
C．当力的方向与速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动，所以物体在变力作用下有可能做曲线运动，故C正确；
D．因为只知道物体每秒内的位移，而每秒内的具体运动不确定，所以无法判断物体是否做匀变速直线运动，故D错误；
故选C。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
篮球投出后在空中只受重力，故加速度为重力加速度，大小方向均不变，由图可知，初速度和重力加速度不在同一条直线上，篮球做曲线运动，综上可知篮球做匀变速曲线运动，故C正确，ABD错误。
故选C。
11．C
【解析】
【详解】
A．当物体受到与运动方向共线的合外力作用时，物体运动方向不变，故A错误；
B．物体始终具有惯性，惯性不会因为物体受到合外力而消失，故B错误；
CD．当物体所受合力的方向与初速度方向不共线时，其运动方向发生改变，故C正确，D错误。
故选C。
12．B
【解析】
【详解】
曲线运动物体某位置的速度方向在该点所在轨迹的切线方向上，根据题目轨迹示意图，可知A处速度斜向左上方，B处水平向左，C处和D处都是竖着向下；运动员在空中只受重力作用（忽略空气阻力），所以任意位置的加速度都是重力加速度g，所以ACD错误，B正确。
故选B。
13．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据平衡条件得知，其余力的合力大小范围为
5 N≤F合≤25 N
根据牛顿第二定律得物体的加速度大小范围为
2.5 m/s2≤a≤12.5 m/s2.
若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，选项A错误；
B．由于撤去两个力后其余力保持不变，则物体所受的合力不变，一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小，选项B正确；
C．若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时，物体做匀减速直线运动，加速度大小可能为2.5 m/s2，选项C正确；
D．物体在恒力作用下不可能做匀速圆周运动，选项D错误。
故选BC。
14．CD
【解析】
【分析】
【详解】
若满足
Fy＝Fxtanα
则Fx和Fy的合力F与v在同一直线上，如图所示
此时质点做直线运动；若
Fy即
tanα>
则Fx、Fy的合力F与x轴的夹角β<α，则质点偏向x轴一侧做曲线运动，AB错误，CD正确。
故选CD。
15．AB
【解析】
【详解】
AB．曲线运动的轨迹必定夹在速度方向和合力方向之间，故A、B正确；
CD．物体做曲线运动，可能受恒力作用，且所受恒力方向和初速度方向必定不共线；故C、D错误。
故选AB。
16．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析；（4）见解析
【解析】
（1）曲线运动的速度方向一定变化，即速度一定变化，一定是变速运动，故正确；
（2）加速度为零时，物体做匀速直线运动，故物体做曲线运动时，加速度一定不为零；但加速度不一定是变化的，比如平抛运动，加速度就是不变的，故正确；
（3）物体做曲线运动时，可能受恒力的作用，如平抛运动，只受重力作用，故错误；
（4）物体做曲线运动时，其加速度与速度的方向一定不在同一条直线上，故错误。
17．(1) 见解析；(2)见解析；(3)匀速直线运动；(4) 见解析
【解析】
(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。
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