5.1 曲线运动 同步练习
一、单选题
1.某质点在恒力F作用下从A点沿图所示曲线运动到B点,到达B点后,质点受到的力大小不变,但方向恰与F相反,则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线( )
A.曲线a B.曲线b C.曲线c D.以上三条曲线都不可能
2.关于物体的运动和受力,下列说法正确的是( )
A.运动越快的物体惯性越大,运动状态越不容易改变
B.列车在水平轨道上加速行驶,列车上的人处于失重状态
C.物体所受力的方向与运动方向不共线时,物体将做曲线运动
D.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,滑动摩擦力方向一定与物体运动方向相反
3.做曲线运动的物体,下列说法正确的是()
A.曲线运动一定是变速运动
B.做曲线运动的物体的加速度可以为零
C.做曲线运动的物体所受合力一定是变力
D.做曲线运动的物体的速度和合力可以在一条直线上
4.对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的( )
A.切向加速度必不为零
B.法向加速度必不为零(拐点处除外)
C.由于速度沿切线方向,法向分速度必为零,因此法向加速度必为零
D.若物体作匀速率运动,其总加速度必为零
5.如图所示,一质点从M点到N点做曲线运动,当它通过P点时,其速度v和加速度a的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
6.下面说法中正确的是( )
A.物体做曲线运动时不一定有加速度
B.平抛运动是匀变速运动,任意相等时间内速度的变化都相同
C.匀速圆周运动虽然不是匀变速运动,但任意相等时间内速度的变化仍相同
D.当物体受到的合外力为零时,物体仍然可以做曲线运动
7.在一个光滑水平的桌面上做直线运动的小铁球旁:放置一磁铁,铁球在磁铁的吸引下,运动轨迹如图虚线所示,A、B为轨迹上的两点,铁球从A运动到B的过程中,下列说法正确的是( )
A.小铁球的速度方向始终指向力的方向
B.小铁球在某点时的速度方向为沿轨迹的运动方向
C.小铁球的速率不断增加
D.小铁球的速率先增加后减小
8.下列四幅图中,标出了一个沿MN做曲线运动的质点在Q点的速度v和加速度a,其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
9.一质点做曲线运动,速率逐渐增大,关于它在运动过程中经过P点的速度v和加速度a的方向,下列描述正确的图是( )
A. B.
C. D.
10.一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,则以下说法错误的是( )
A.质点可能做匀变速曲线运动
B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D.质点可能做圆周运动
11.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
12.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
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.当物体所受合外力的方向与初速度方向不共线时,其运动方向发生改变
D.只有当物体所受合外力的方向与初速度方向垂直时,其运动方向才发生改变
13.以下是书本上的一些图片,下列说法正确的是( )
A.图甲中,有些火星的轨迹不是直线,说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的
B.图乙中,两个影子在x,y轴上的运动就是物体的两个分运动
C.图丙中,增大小锤打击弹性金属片的力,AB两球撞击地面的声音间隔时间增大
D.图丁中,做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力大于它所需要的向心力
14.某质点沿如图所示的曲线abcde运动,则在a、b、c、d、e各点上,质点速度方向大致相同的是( )
A.a点与e点 B.b点与c点 C.c点与e点 D.a点与b点
15.如图所示,用频闪照相机拍下篮球在空中飞行的照片,篮球在Q点处所受合力方向,可能是( )
A.①的方向 B.②的方向 C.③的方向 D.④的方向
16.下列说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是速度不变的运动
B.平抛运动是加速度不变的运动
C.当物体做曲线运动时,所受的合外力可以为零
D.当物体速度为零时,加速度一定为零
二、多选题
17.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FyC.如果Fy=Fxtan,质点做直线运动
D.如果,质点向x轴一侧做曲线运动
18.一个质量为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
19.若已知物体运动的速度v的方向及物体受到的恒定合外力F的方向,则图中所画物体运动的轨迹可能正确的是( )
A. B. C. D.
20.物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动,如果撤去其中的一个力而保持其余的力的大小方向都不变,则物体可能做( )
A.匀减速圆周运动 B.匀加速直线运动
C.平抛运动 D.匀速圆周运动
21.如图所示,在光滑水平面上以速度v0匀速滑动的物块,运动到A点时受到一水平恒力F的作用,经过一段时间后运动到B点,速度大小仍为v0,方向改变了90°,在此过程中
A.物块的加速度大小方向都不变
B.物块的速度大小不变,方向时刻改变
C.水平恒力F的方向一定与AB连线垂直
D.物块的动能先增加后减小
22.一物体受三个恒力作用做匀速直线运动,若将其中一个力突然撤去,则物体的运动状态可能是( )
A.仍然做匀速直线运动
B.匀变速直线运动
C.匀速圆周运动
D.匀变速曲线运动
23.加速度的大小和方向都不变的运动称为匀变速运动.下列运动中,属于匀变速运动的有( )
A.竖直上抛运动 B.自由落体运动
C.地球绕太阳的运动 D.月球绕地球的运动
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
从A点沿曲线运动到B点,曲线是向下弯曲的,由合力应该指向轨迹内侧,可知恒力F的方向应该是斜向右下方的,改变F的方向之后就应该是斜向左上方的,又由于曲线运动的合力是指向轨迹内侧的,所以把F反向之后,物体的运动轨迹应该是向上弯曲,所以A选项正确。
故选A。
2.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.惯性只与质量有关,与速度无关,选项A错误;
B.列车在水平轨道上加速行驶,列车上的人的加速度为水平方向,竖直方向加速度为零,则人不是处于失重状态,选项B错误;
C.物体所受力的方向与运动方向不共线时,物体将做曲线运动,选项C正确;
D.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,滑动摩擦力方向不一定与物体相对运动方向相反,如水平传送带在向前加速传送物体时,选项D错误。
故选C。
3.A
【解析】
【详解】
A、B、曲线运动的瞬时速度沿切线方向时刻变化,则是变速运动,故一定有不等于零的加速度改变速度的方向;故A正确,B错误.
C、做曲线运动的物体只要有加速度改变速度即可,其加速度或合外力大小可以是恒定的或变化的,如平抛运动;故C错误.
D、做曲线运动的条件为合外力和速度不共线;故D错误.
故选A.
4.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.沿曲线运动的物体的切向加速度可以为零,如匀速圆周运动,切向加速度为0,A错误;
B.根据曲线运动的性质,可知沿曲线运动的物体法向加速度必不为零,B正确;
C.做曲线运动,法向加速度只改变物体速度方向,不改变速度大小,故虽然速度沿切线方向,法向分速度必为零,但法向加速度不为零,C错误;
D.即使是匀速圆周运动,也存在法向加速度,存在合外力,总加速度不为零,D错误。
故选B。
5.B
【解析】
【分析】
【详解】
质点做曲线运动时,其轨迹夹在速度方向与加速度方向之间,而且加速度指向轨迹凹的一侧。故选B。
6.B
【解析】
【详解】
A.物体做曲线运动速度一定发生变化,所以一定存在加速度,故A错误;
B.平抛运动过程中只受重力,为恒力,加速度恒定,所以任意相等时间内的速度变化总是相同的,故B正确;
C.匀速圆周运动的加速度时时刻刻指向圆心,不是恒定的,所以在任意相等时间内的速度变化不同,故C错误;
D.当物体受到的合外力为零时,根据牛顿第一定律可得物体做匀速直线运动或者处于静止状态,故D错误。
故选B。
7.D
【解析】
【详解】
AB.小铁球在某点时的速度方向始终沿该点轨迹的切线方向,故AB错误;
CD.小铁球所受磁力的方向与速度方向的夹角先小于90°,后大于90°,所以磁力对小铁球先做正功,后做负功,小铁球的速率先增加后减小,故C错误,D正确。
故选D。
8.D
【解析】
【分析】
【详解】
做曲线运动的物体,其速度方向沿着运动轨迹的切线方向;运动轨迹夹在合外力方向和速度方向之间,且偏向合外力的方向;由牛顿第二定律可知,加速度方向沿着合外力的方向。
故选D。
9.A
【解析】
【详解】
当物体速度方向与加速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,加速度指向曲线凹的一侧;当加速度与速度方向夹角小于90度时物体做加速运动,当加速度的方向与速度方向大于90度时物体做减速运动,故A正确,B、C、D错误;
故选A。
10.D
【解析】
【详解】
质点开始做匀速直线运动,合力为零,现对其施加一恒力,故合力即为施加的恒力,根据牛顿第二定律可知其加速度恒定。
A.当恒力的方向与原来运动方向不在一条直线上时,质点做匀变速曲线运动;当恒力的方向与原来运动方向在一条直线上时,质点做匀变速直线运动,故A正确,不符题意;
B.如果所加恒力与原来的运动方向不在一条直线上,物体做曲线运动,速度方向沿切线方向,力和运动方向之间有夹角,故质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直,故B正确,不符题意;
C.加速度的方向即为合力的方向,由于合力就是所加的恒力,故质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同,故C正确,不符题意;
D.做圆周运动的合力方向时刻在改变,而该质点所受合力为恒力,故不可能做圆周运动,故D错误,符合题意。
本题选错误的,故选D。
11.C
【解析】
【分析】
【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。
12.C
【解析】
【分析】
本题考查力与运动的关系以及惯性知识点,难度较易,结合知识点判断即可。
【详解】
A.当物体受到合外力作用时,运动状态一定会发生变化,可能是速度的大小变化,也可能是速度的方向变化,故A错误;
B.物体的惯性与受力情况和运动状态无关,故B错误;
CD.当物体所受合外力的方向与初速度方向不共线时,物体就做曲线运动,即运动方向要发生变化,故C正确,D错误。
故选C。
13.B
【解析】
【详解】
A.炽热微粒是沿砂轮的切线方向飞出的,图中有些火星的轨迹不是直线,是受到重力、互相的撞击等作用所致,故A错误;
B.图中两个影子反映了物体在x,y轴上的分运动,故B正确;
C.图中A球做平抛运动,竖直方向是自由落体运动,B球同时做自由落体运动,故无论小锤用多大的力去打击弹性金属片,A、B两球总是同时落地,故C错误;
D.做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力等于所需要的向心力,故D错。
故选B。
14.A
【解析】
【详解】
质点做曲线运动,速度方向沿曲线上某点的切线方向,可知a点与e点的速度方向大致相同。
故选A。
15.D
【解析】
【分析】
【详解】
由照片可知,篮球做减速曲线运动,所受合力应该指向轨迹的内侧,且与速度方向成钝角,所以篮球在Q位置时受力方向可能是④。
故选D。
16.B
【解析】
【详解】
试题分析:A.匀速圆周运动的速度方向时刻改变,故A错误;
B.平抛运动的物体只受重力作用,是加速度不变的运动,故B正确;
C.当物体做曲线运动时,所受的合外力一定不为零,故C错误;
D.加速度由物体的合外力决定,与速度无关,故D错误.
故选B
17.CD
【解析】
【分析】
【详解】
AC.如果Fx、Fy二力的合力沿v0方向,即
Fy=Fxtanα
则质点做直线运动,故A错误,C正确;
BD.若
则合力方向在v0与x轴正方向之间,则轨迹向x轴一侧弯曲而做曲线运动,若
则合力方向在v0与y轴之间,所以运动轨迹必向y轴一侧弯曲而做曲线运动,因不知α的大小,所以只凭Fx、Fy的大小不能确定F合是偏向x轴还是y轴,故B错误,D正确。
故选CD。
18.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。
19.BCD
【解析】
【详解】
根据曲线运动的受力特点可知曲线运动中合力指向曲线的凹侧,故BCD正确,A错误。
故选BCD。
20.BC
【解析】
【详解】
物体原来处于平衡状态,撤去一个力后,其余的力的合力与撤去的力等值、反向、共线。
A.合力是恒力,不可能出现匀减速圆周运动,故A错误;
B.若合力与速度同向,物体做匀加速直线运动,故B正确;
C.物体受到竖直向上拉力F和重力G,物体水平方向匀速直线运动,若撤掉F,则物体可以做平抛,故C正确;
D.匀速圆周运动合力始终指向圆心,是个变力,所以不可能做匀速圆周运动,故D错误。
故选BC。
21.AC
【解析】
【详解】
A.合力恒定,根据牛顿第二定律,物体的加速度一定恒定不变,故A正确;
BD.由于合力先做负功后做正功,故动能先减小后增加,故B、D错误;
C.物体的初、末动能相同,根据动能定理,合力的功为零,故合力与位移垂直,即水平衡力F方向一定与AB连线垂直,故C正确.
故选AC。
点晴:物体的初、末动能相同,根据动能定理,合力的功为零,故合力与位移垂直;根据动能定理分析过程中动能的变化情况;根据牛顿第二定律分析加速度的情况.
22.BD
【解析】
【详解】
一个做匀速直线运动的物体受到三个力的作用,这三个力一定是平衡力,如果其中的一个力突然消失,剩余的两个力的合力与撤去的力等值、反向、共线,这个合力恒定不变.若物体的速度方向与此合力方向相同,则物体将匀加速直线运动,若剩余的两个力的合力与物体的速度方向相反,则物体做匀减速直线运动.A错误,B正确.其余两个力的合力恒定,而匀速圆周运动合力一直指向圆心,需要的是变力,所以物体不可能做匀速圆周运动.C错误;曲线运动的条件是合力与速度不共线,当其余两个力的合力与速度不共线时,物体做曲线运动;由于合力恒定,故加速度恒定,即物体做匀变速曲线运动,D正确.
23.AB
【解析】
【分析】
【详解】
A.竖直上抛运动的加速度大小和方向不变,为g,是匀变速直线运动,故A正确;
B.自由落体运动的加速度是重力加速度.所以加速度保持不变,属于匀变速运动,故B正确;
C.地球绕太阳的运动是匀速圆周运动,匀速圆周运动的线速度的大小保持不变,向心加速度的大小保持不变,但方向始终指向圆心,故匀速圆周运动的加速度方向时刻改变,故匀速圆周运动不属于匀变速运动,故C错误;
D.月球绕地球的运动是匀速圆周运动,匀速圆周运动的线速度的大小保持不变,向心加速度的大小保持不变,但方向始终指向圆心,故匀速圆周运动的加速度方向时刻改变,故匀速圆周运动不属于匀变速运动,故D错误。
故选AB。
答案第1页,共2页
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