高中物理人教版(2019)5.1曲线运动 分层设类练
一、基础训练
1.(2022·云南·罗平县第二中学高一阶段练习)关于运动的描述,下列说法正确的是( )
A.物体在变力作用下一定做曲线运动 B.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
C.曲线运动一定是变速运动 D.变速运动一定是曲线运动
2.(2022·陕西·渭南市三贤中学高一阶段练习)若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合力F的方向,如图所示,则可能的轨迹是( )
A. B.
C. D.
3.(2022·陕西·渭南市三贤中学高一阶段练习)下列对曲线运动的理解正确的是( )
A.物体做曲线运动时,加速度一定变化
B.做曲线运动的物体不可能受恒力作用
C.曲线运动不可以是匀变速曲线运动
D.做曲线运动的物体,速度的大小可以不变
4.(2022·河南·高一阶段练习)幼儿园中,一名小朋友沿滑梯从M向N加速滑下,当其在运动轨迹上P点处,所受合力方向可能是( )
A. B.
C. D.
5.(2022·河南·高一阶段练习)曲线运动是自然界中普遍存在的运动形式。关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是( )
A.合外力一定发生变化
B.加速度一定发生变化
C.速度一定发生变化
D.相同时间内通过的路程一定发生变化
二、稳步提升
6.(2022·云南·砚山县第一中学高一阶段练习)质点在五个恒力的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去某个力,则质点( )
A.一定做匀变速运动 B.一定做直线运动
C.一定做非匀变速运动 D.一定做曲线运动
7.(2022·广西·宾阳中学高一阶段练习)如图为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图,且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则质点从A点运动到E点的过程中,下列说法正确的是( )
A.质点经过C点的速率比D点的小
B.质点从A点到E点过程中的加速度方向与速度方向的夹角始终大于90°
C.质点经过D点时的加速度比B点的大
D.质点从B到E的过程中速度先减小后增大
8.(2021·福建宁德·高一期中)一物体由静止开始自由下落,一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响,但着地前一段时间风突然停止,则其运动的轨迹可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
9.(2022·云南省玉溪第三中学高一阶段练习)在珠海航展上,歼击机进行了空中表演,其轨迹是曲线,如图所示,下列说法正确的是( )
A.歼击机的速度可能保持不变
B.歼击机的加速度不可能为零
C.歼击机所受合力方向与它的速度方向可能在一条直线上
D.歼击机在空中不再受重力作用
10.(2022·云南·宣威市第三中学高一阶段练习)如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A点运动到B点,这时突然使它所受的力反向而大小不变(即由F变为-F),在此力作用下,物体以后的运动情况,下列说法正确的是( )
A.物体可能沿原曲线由B点返回A点
B.物体可能沿曲线Ba运动
C.物体可能沿曲线Bb运动
D.物体可能沿曲线Bc运动
三、尖子拔高
11.(2022·全国·高一专题练习)一个质点受两个不在同一直线上的力F1和F2的作用,由静止开始运动,经过一段时间后,保持二力的方向不变,只将F1突然增大为F1+ΔF,并保持不变,则该质点此后将做
A.匀加速直线运动 B.匀减速直线运动
C.加速度变化的曲线运动 D.加速度恒定的曲线运动
12.(2021·湖北·高三阶段练习)某一物体在y方向(竖直方向且向上方向为正方向)和x方向(水平方向)运动的v-t图象如图甲、乙所示。对于物体在0~8s内运动情况,下列说法正确的是 ( )
A.物体在2s时刻处于失重状态
B.物体在0~4s这段时间内沿直线飞行
C.物体在4s时上升至最高点
D.物体在4s~8s时间内做匀变速运动
13.(2022·全国·高一专题练习)现将一小球竖直上抛,小球除重力外,还会受到一水平力作用。上升过程该力的方向水平向西,下降阶段该力的方向水平向东;其大小总与竖直方向的速度大小成正比。则该小球()
A.到最高点时,小球速度为零
B.到最高点时,小球加速度为零
C.小球落地点在抛出点东侧
D.小球落地点在抛出点西侧
14.(2022·广西·玉林市第十一中学高一阶段练习)如图所示,重物M沿竖直杆下滑,并通过一根不可伸长的细绳带动小车沿水平面向右运动.若当滑轮右侧的绳与竖直方向成角,且重物下滑的速率为v时,滑轮左侧的绳与水平方向成角,则小车的速度为 ( )
A. B. C. D.
15.(2021·全国·高一)如图是一种创新设计的“空气伞”,它的原理是从伞柄下方吸入空气,然后将空气加速并从顶部呈环状喷出形成气流,从而改变周围雨水的运动轨迹,形成一个无雨区,起到传统雨伞遮挡雨水的作用。在无风的雨天,若“空气伞”喷出的气流水平,则雨水从气流上方穿过气流区至无气流区的运动轨迹可能与下列四幅图中哪一幅类似( )
A. B.
C. D.
试卷第1页,共3页
试卷第5页,共5页
参考答案:
1.C
【详解】
A.当力的方向始终与速度在同一直线,其大小不断变化时,则物体做变加速直线运动,故A错误;
B.做平抛运动的物体所受力恒定,始终为重力,而平抛运动为曲线运动,故B错误;
C.曲线运动的速度的方向时刻改变,即速度不断变化,所以曲线运动一定是变速运动,故C正确;
D.变速运动可以是直线运动,如匀变速直线运动,故D错误。
故选C。
2.C
【详解】
物体做曲线运动时,某点的速度方向为该点的切线方向,合力方向与速度方向不在同一直线上,且指向曲线弯曲的内侧,轨迹在合力与速度之间,C正确,ABD错误;
故选C。
3.D
【详解】
A. 物体做匀变速曲线运动时,加速度保持不变,比如平抛运动,选项A错误;
BC. 物体受恒力作用,只要恒力方向与速度方向不在同一直线上,就做匀变速曲线运动,选项BC错误;
D. 物体做匀速圆周运动时,速度的大小保持不变,即做曲线运动的物体,速度的大小可以不变,选项D正确。
故选D。
4.A
【详解】
小朋友做曲线运动,所受合力的方向指向运动轨迹的凹侧,由于从M到N做加速运动,合力方向与速度方向的夹角为锐角。
故选A。
5.C
【详解】
A.做曲线运动的物体,所受合外力可以是恒力也可以是变力,只要力的方向与速度方向不在一条直线上,物体就做曲线运动,A错误;
B.根据牛顿第二定律,加速度可以是恒定的,也可以是变化的,B错误;
C.曲线运动速度方向时刻改变,故速度一定变化,C正确;
D.如果仅方向发生变化、大小不变,则在相同时间内通过的路程相等,D错误。
故选C。
6.A
【详解】
物体受到五个共点的恒力作用而处于平衡状态,当撤去某个恒力F1时,物体的合力与F1大小相等、方向相反,说明物体受到的合力恒定不变,加速度不变,物体做匀变速运动,若原来的F1与速度方向相反时,撤去F1后,物体的合力与速度方向相同,物体做匀加速直线运动;若原来的F1与速度方向相同时,撤去F1后,物体的合力与速度方向相反,物体做匀减速直线运动;若物体原来做匀速直线运动,而且原来的F1与速度不在同一直线上时,撤去F1后,物体的合力与速度方向不在同一直线上,则物体做匀变速曲线运动。故知物体可能做直线运动,也可能做曲线运动
故选A。
7.D
【详解】
A.由题意,质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,速度沿D点轨迹的切线方向,则知加速度向上,合外力也向上,质点做匀变速曲线运动,合外力恒定不变,质点由C到D过程中,合外力做负功,由动能定理可得,C点的速度比D点速度大,故A错误;
B.质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,速度沿轨迹的切线方向,加速度指向轨迹的内侧,则E点速度与加速度方向夹角小于90°,故B错误;
C.质点做匀变速曲线运动,则加速度不变,所以质点经过D点时的加速度与B点相同,故C错误;
D.质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先大于90°后小于90°,则质点从B到E的过程中速度先减小后增大,故D正确。
故选D。
8.C
【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,合外力向下,轨迹向下凹,故C正确,ABD错误。
故选C。
9.B
【详解】
A.因为歼击机做曲线运动,所以速度方向始终在变,故A错误;
BC.因为做曲线运动的条件是合外力与速度不共线,即加速度一定不为零,故歼击机的加速度不可能为零,故B正确,C错误;
D.歼击机在空中受重力作用,故D错误。
故选B。
10.D
【详解】
物体沿曲线从A点运动到B点的过程中,其所受恒力F的方向必定指向曲线的内侧;当运动到B点时,因恒力反向,由曲线运动的特点“物体以后运动的曲线轨迹必定向合外力方向弯曲”可知物体以后的运动只可能沿Bc运动。故D正确,ABC错误。
故选D。
11.D
【详解】
一个质点受两个不在同一直线上的力F1和F2的作用,由静止开始做匀加速直线运动,运动方向沿F1和F2的合力方向.现保持二力的方向不变,只将F1突然增大为F1+ΔF,并保持不变,则物体所受新的合力方向与物体运动方向(原来F1和F2的合力方向)不在同一直线上,物体做曲线运动;且新的合力保持不变,所以物体做匀变速曲线运动.故D项正确,ABC三项错误.
点睛:加速度方向与速度方向相同时,物体加速;加速度方向与速度方向相反时,物体减速;加速度方向与速度方向不在一直线时,物体做曲线运动.
12.D
【详解】
A.依据图象可知,物体在2s时刻,在竖直方向上向上做匀加速直线运动,而在水平方向上则是做匀减速直线运动,则物体有竖直向上的加速度,那么物体处于超重状态,不是失重状态,A错误;
B.由图象可知,物体在0~4s这段时间内,竖直初速度等于零,水平初速度不等于零,合初速度沿水平方向,竖直方向向上做匀加速直线运动,而水平方向做匀减速直线运动,则合加速度与合初速度不共线,所以物体做曲线运动, B错误;
C.物体在竖直方向,先向上做匀加速度直线,后向上做匀减速直线运动,因此在第8s末上升至最高点,C错误;
D.物体在4s~8s时间内,水平方向做匀速直线运动,而竖直方向向上做匀减速直线运动,加速度不变,因此合运动做匀变速运动,D正确。
故选D。
13.D
【详解】
A.小球上升过程中受到水平向西的作用力,故水平方向做加速运动,最高点时竖直分速度为0,水平分速度不为0,A错误;
B.最高点时受到重力作用,故加速度不为0,B错误;
CD.上升和下落时竖直方向运动情况相同,故受到的力大小也相同,上升过程受到向西作用力,故上升过程向西偏,下落过程受到向东的作用力,但是水平方向有向西初速度,所以水平方向向西做减速运动,故落点在抛出点的西侧,C错误,D正确;
故选D。
14.D
【详解】
将速度v按运动效果分解如图所示:
则沿绳方向v1=vcos,同理分解小车速度,,因为绳不可伸长,故沿绳方向速度大小相等. ,所以cos,所以;故选D.
【点睛】
本题通常称为绳端物体速度分解问题,一定注意合运动是物体的实际运动.
15.C
【详解】
AB.气流对雨滴有排斥力,当雨滴接近空气伞时,受到水平方向的作用力,将产生水平方向的加速度,此时雨滴所受的合力与运动的方向不在一条直线上,所以其运动轨迹将逐渐发生弯曲,速度的方向不能发生突变,故AB错误。
CD.雨滴原来的运动方向沿是竖直方向向下,当受到水平方向的作用力后,水平方向做匀加速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,从受力点开始,合外力和速度成锐角,雨滴所做的运动的轨迹一定是向合外力方向发生弯曲,故C正确,D错误。
故选C。
【点睛】
明确曲线运动的条件,即主要看所受合外力的方向与初速度的方向的关系,这是判断是否做曲线运动的依据。
答案第1页,共2页
答案第5页,共5页