第1节 曲线运动
本课重点 (1)物体做曲线运动的条件。
本课难点 (2)理解曲线运动是变速运动。
一、单选题
1.一个物体做变速运动,下列叙述中正确的是( )
A.物体所受的合外力一定为零 B.合外力一定对物体做功,物体的动能一定改变
C.物体的机械能一定改变 D.合外力一定不为零,运动过程中物体的动量一定改变
2.关于曲线运动的说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体其速度大小一定变化
B.曲线运动一定是变速运动
C.做匀速圆周运动的物体,所受合外力不一定时刻指向圆心
D.曲线运动一定是加速度不变的匀变速运动
3.沿水平方向推出的铅球,在空中做曲线运动过程中,如果不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.速度方向一定改变 B.速度大小一定不变
C.加速度大小一定改变 D.加速度的方向一定变化
4.某同学回到家里面跟自己读初三的妹妹玩游戏,叫自己的妹妹找来一张白纸、一支铅笔、一把直尺,他跟妹妹说“你用铅笔沿直尺(且直尺平行于ab)向右匀速运动,而我会将白纸沿ca方向向上加速运动”,请你判断下列哪张图是该同学妹妹在白纸上留下的痕迹( )
A.B.C. D.
5.我国双人花样滑冰运动员获得2018年索契冬奥会亚军。如图所示,从M到N是女运动员入场时的某段运动轨迹。运动员在轨迹上的四个点a、b、c、d的速度方向标注正确的是( )
A.位置a B.位置b C.位置c D.位置d
6.下列属于匀变速运动的是(下列各选项忽略空气的阻力)( )
A.校运会中进行铅球比赛时,铅球在空中的运动
B.一同学围绕学校操场以2m/s的速度走一圈
C.同学们百米赛跑时从起跑到停止的过程
D.一同学从树人楼3楼步行到1楼
7.小球正在空中下落,突然有风沿水平方向吹来(风对小球的作用力与小球的重力相差不多)。过一会儿风又停了。从风吹来之前的某一时刻到风停止之后的某一时刻, 小球的运动轨迹大致是( )
A. B. C. D.
8.如图所示的实验是“吹球实验”:光滑水平桌面上固定一个圆筒,圆筒与桌边垂直,圆筒直径稍大于乒乓球直径,不计圆筒的厚度。乒乓球从斜面上滚落到水平桌面上后的速度方向与桌边平行,参加实验的同学就趴在桌面上正对乒乓球吹气,保证气流对乒乓球的作用力总是与桌边垂直且指向圆筒。关于乒乓球的运动情况。下列说法正确的是( )
A.乒乓球会沿抛物线被吹入管内
B.乒乓球会沿圆弧被吹入管内
C.乒乓球会沿折线被吹入管内
D.乒乓球肯定不会被吹入管内
9.图甲为发动机活塞连杆组,图乙为连杆组的结构简图,连杆组在竖直平面内,且OA正好在竖直方向上,连杆一端连接活塞A,另一端与曲柄上B点相连,活塞A沿OA直线往复运动并带动连杆使B点绕圆心O顺时针方向做圆周运动,某时刻OB刚好水平,,活塞A的速率为,曲柄上B点的速率为;则此时( )
A. B. C. D.
10.骑马射箭是蒙古族传统的体育项目,如图所示,在某次比赛中,选手骑马沿直线匀速前进,分别经过、、和四点(连线与连线垂直),并在每处射出一枝箭,则可能射中靶心点的是( )
A.在E点沿垂直方向射出
B.在F点沿连线方向射出
C.在G点沿垂直方向射出
D.在H点沿连线方向射出
11..关于运动的合成与分解,下列说法正确的是( )
A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度都大
B.只要两分运动是直线运动,那么合运动也一定是直线运动
C.两个分运动的时间一定与合运动的时间相等
D.两个直线运动的合运动一定是曲线运动
12.歼—20是我国自主研制的一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的重型歼击机,该机将担负中国空军未来对空、海的主权维护任务。假设某次起飞时,飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升,此过程中飞机水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其它力的合力提供,不含重力)的作用。已知飞机质量为m,在水平方向上的位移为l时,上升高度为h,重力加速度为g,上述过程中求:
(i)飞机受到的升力大小;
(ii)在高度h处飞机的动能。
答案
1.D
【详解】
A.一个物体做变速运动,合外力一定不为零,A错误;
B.物体做变速运动,合外力对物体不一定做功,如匀速圆周运动,B错误;
C.物体做变速运动,合外力不一定对物体做功,物体的机械能不一定改变,如匀速圆周运动,C错误;
D.物体做变速运动,加速度一定不为零,由动量的定义可知,运动过程中物体的动量一定改变,D正确。
故选D。
2.B
【详解】
A.做曲线运动的物体其速度大小不一定变化,如匀速圆周运动,A错误;
B.根据曲线运动的性质可知,曲线运动一定是变速运动,B正确;
C.做匀速圆周运动的物体,所受合外力一定时刻指向圆心,C错误;
D.曲线运动的加速度可能发生变化非匀变速运动,D错误。
故选B。
3.A
【详解】
C.铅球只受重力,根据牛顿第二定律,加速度为重力加速度,保持不变,即铅球的加速度的大小和方向均不变,故C错误;
AB.铅球的运动加速度恒定,但加速度与速度方向不共线,故其做匀变速曲线运动,即速度大小在不断增大,方向在不断变化,故B错误,A正确。
故选A。
4.B
【详解】
由题意可知,笔尖在水平方向匀速向右运动,在竖直方向相对纸向下加速,故痕迹弯向加速度一侧,B正确。
故选B。
5.C
【详解】
做曲线运动物体,其某点速度方向为曲线上该点的切线方向。据此可知位置c标注正确。
故选C。
6.A
【详解】
A.校运会中进行铅球比赛时,铅球在空中的运动,只受重力,则加速度恒为g,做斜抛运动,属于匀变速运动,故A正确;
B.一同学围绕学校操场以2m/s的速度走一圈,做圆周运动,向心加速度方向变化,则加速度变化,属于非匀变速运动,故B错误;
C.同学们百米赛跑时从起跑到停止的过程,加速与减速的加速度大小变化,则跑步过程为非匀变速直线运动,故C错误;
D.一同学从树人楼3楼步行到1楼,有加速与减速,是非匀变速运动,故D错误;
故选A。
7.D
【详解】
开始没风时,小球沿直线竖直下落;当有水平方向的风力时,小球受合外力为斜向右下方向,则运动轨迹向右下方偏转;当风停止后,小球受合力又变为向下,则轨迹又向竖直方向偏转,则小球的运动轨迹如图D所示。
故选D。
8.D
【详解】
气流对乒乓球的作用力总与桌边垂直,乒乓球会获得一个与桌边垂直的速度,因为有与桌边平行的速度存在,乒乓球的合速度永远不会与桌边垂直,乒乓球一定不会进入筒内。
故选D。
9.C
【详解】
由速度合成和分解图可得
则当OB刚好水平曲柄上B点的速率为刚好方向竖直,则有
可得
故ABD错误,C错误。
故选C。
10.A
【详解】
只有箭的实际速度指向P点,才能射中靶心P点,即射箭的速度与人运动速度的合速度指向靶心P点,所以只有在E点沿垂直方向射出的箭可能射中靶心点,其他三种射箭方式都不能射中,故A正确,BCD错误。
故选A。
11.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.如果分运动的速度方向相反,合运动的速度回小于其中的一个,A错误;
B.匀速直线运动和匀加速直线运动的合运动可能不是直线运动,例如平抛运动,B错误;
C.根据运动的等时性可知,两个分运动的时间一定与合运动的时间相等,C正确;
D.如果两个分运动的加速度方向相反,合加速度大小可能小于加速度大的那一个,D错误;
故选C。
12.(i)mg(1+);(ii)mv02(1+)
【解析】
【详解】
(i)飞机水平速度不变
l=v0t
y方向加速度恒定
在竖直方向上,由牛顿第二定律
F mg=ma
解得
(ii)在h处有
v2=v02+vt2
解得