2022-2023学年第二学期高一物理人教版（2019）必修二 5.1 曲线运动 过关训练（有解析）
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年第二学期高一物理人教版（2019）必修二 5.1 曲线运动 过关训练（有解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-06 15:55:04 | ||
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文档简介
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5.1 曲线运动 过关训练
一、单选题
1．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（ ）
A．速度方向在不断地改变，大小也在不断地改变
B．速度方向一定在不断地改变，大小可以不变
C．速度可以不变，加速度一定不断地改变
D．速度可以不变，加速度也可以不变
2．某质点做曲线运动时（ ）
A．某点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向
B．任意时间内的位移总是大于路程
C．合外力方向与速度方向一定在同一直线上
D．加速度方向与速度方向一定在同一直线上
3．如图所示，水平桌面上有一圆滑的弯曲轨道，钢球以一定的速度从轨道的始端进入，末端离开。对钢球在轨道末端速度方向的判断，图中表示正确的是（ ）
A．a B．b C．c D．d
4．设想如果自行车车轮没有了挡泥板，当车轮上所粘的泥巴因车轮快速转动而被甩落时，不考虑空气阻力的作用，下列说法正确的是（ ）
A．泥巴在最初一段时间内，将做匀速直线运动
B．任何情况下被甩落，泥巴都是做曲线运动
C．泥巴离开车轮时的速度方向没有任何规律可循
D．泥巴做曲线运动的条件是所受重力与它的速度方向不在同一直线上
5．如图所示，一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体从M点到N点的运动过程中，物体的速度将（ ）
A．不断增大 B．不断减小
C．先增大后减小 D．先减小后增大
6．如图所示，高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的轨迹，则图中扑克牌所受合外力F与速度v关系正确的是( )
A． B．
C． D．
二、多选题
7．如图所示，一辆汽车在水平公路上转弯．下图中画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中可能正确的是
A．
B．
C．
D．
8．机械运动按轨迹分为直线运动和曲线运动，按运动的性质（加速度）又分为匀速和变速运动。下列判断正确的有（ ）
A．匀速运动都是直线运动
B．匀变速运动都是直线运动
C．曲线运动都是变速运动
D．曲线运动不可能是匀变速运动
9．在光滑水平面上有一质量为2 kg的物体，在几个共点力的作用下做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°，则关于物体运动情况的叙述正确的是（ ）
A．物体做速度大小不变的曲线运动
B．物体做速度越来越大的曲线运动
C．物体做加速度大小为的匀变速曲线运动
D．物体做非匀变速曲线运动，其速度越来越大
10．如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是（ ）
A．D点的速度比C点的速度大 B．A点的加速度与速度的夹角小于
C．A点的加速度比D点的加速度大 D．从A点到D点加速度与速度的夹角一直减小
11．一物体在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
12．一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（ ）
A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
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．质点单位时间内速率的变化量总是不变
三、解答题
13．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
【详解】AB．物体既然是在做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，但是大小不一定改变，如匀速圆周运动，故A错误，B正确；
CD．物体既然是在做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以速度一定变化，合力不一定改变，所以加速度不一定改变，如平抛运动，故CD错误。
故选B。
2．A
【详解】A．曲线运动中某点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向，选项A正确；
B．位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移的大小是线段的长度，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，选项B错误；
CD．物体做曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不在同一条直线上，由牛顿第二定律知，加速度的方向与速度的方向一定不在同一直线上，选项CD错误。
故选A。
3．B
【详解】物体做曲线运动时速度方向是沿曲线的切线方向，当钢球离开末端时，由于惯性作用，仍保持原来运动的方向，即沿着曲线的切线方向，故B正确。
故选B。
4．D
【详解】AB．泥巴在离开车轮的瞬间，若速度的方向竖直向上或竖直向下，则速度的方向与重力的方向在同一条直线上，泥巴将做匀变速直线运动，AB错误；
D．在其余的情况下泥巴速度的方向与重力的方向不在同一条直线上，泥巴将做曲线运动，D正确；
C．泥巴离开车轮时的速度方向沿车轮的切线的方向，C错误。
故选D。
5．D
【详解】其速度方向恰好改变了90°，可以判断恒力方向应为右下方，与初速度的方向夹角要大于90°小于180°才能出现末速度与初速度垂直的情况，因此恒力先做负功，当达到速度与恒力方向垂直后，恒力做正功，动能先减小后增大。
故选D。
6．A
【详解】曲线运动的物体速度方向沿切线方向，而受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断BCD错误，A正确；故选A．
【点睛】本题考查物体做曲线运动的条件，根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点．
7．AB
【详解】汽车在水平公路上转弯，汽车做曲线运动，所受合力F的方向指向运动轨迹内测，故知AB是可能的，而C、D两种情况下，F都指向轨迹的外侧，不可能，故AB正确，CD错误．
【点睛】做曲线运动的物体所受合力与物体速度方向不在同一直线上，速度方向沿曲线的切线方向，合力方向指向曲线的内测，分析清楚图示情景即可．
8．AC
【详解】A．匀速运动的运动方向不变，故轨迹为直线，A正确；
BD．匀变速运动可能是直线的，也可能是曲线运动，如平抛运动，故BD错误；
C．做曲线运动的物体运动方向一定改变，故曲线运动都是变速的，故C正确。
故选AC。
9．BC
【详解】将与速度反方向的2N的作用力水平旋转90°时，该力与其余力的合力夹角为90°，这时物体的合力大小为
方向与速度的夹角为45°，物体做速度增大的曲线运动，根据牛顿第二定律得加速度
所以物体做加速度为的匀变速曲线运动，故BC正确，AD错误。
故选BC。
10．AD
【详解】A．由题意知，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿B点轨迹的切线方向，则知加速度方向向下，合力也向下，B点之后质点做匀加速曲线运动，所以D点的速度比C点的速度大，故A正确；
B．质点在A点受力的方向向下，而速度的方向向右上方，A点的加速度与速度的夹角大于，故B错误；
C．质点做匀变速曲线运动，加速度不变，故C错误；
D．从A点到B点加速度与速度的夹角从大于一直减小；质点由B点到E点过程中，受合力的方向向下，速度的方向从水平向右变为斜向下，加速度与速度的夹角一直减小，故D正确。
故选AD。
11．AB
【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。
12．BC
【详解】CD．因为原来质点做匀速直线运动，合外力为0，现在施加一恒力，质点的合力就是这个恒力，所以质点可能做匀变速直线运动，也有可能做匀变速曲线运动，这个过程中加速度不变，速度的变化率不变。但若做匀变速曲线运动，单位时间内速率的变化量是变化的。故C正确，D错误。
A．若做匀变速曲线运动，则质点速度的方向不会总是与该恒力的方向相同，故A错误；
B．不管做匀变速直线运动，还是做匀变速曲线运动，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。
故选BC。
13．(1) 见解析；(2)见解析；(3)匀速直线运动；(4) 见解析
【详解】(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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5.1 曲线运动 过关训练
一、单选题
1．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（ ）
A．速度方向在不断地改变，大小也在不断地改变
B．速度方向一定在不断地改变，大小可以不变
C．速度可以不变，加速度一定不断地改变
D．速度可以不变，加速度也可以不变
2．某质点做曲线运动时（ ）
A．某点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向
B．任意时间内的位移总是大于路程
C．合外力方向与速度方向一定在同一直线上
D．加速度方向与速度方向一定在同一直线上
3．如图所示，水平桌面上有一圆滑的弯曲轨道，钢球以一定的速度从轨道的始端进入，末端离开。对钢球在轨道末端速度方向的判断，图中表示正确的是（ ）
A．a B．b C．c D．d
4．设想如果自行车车轮没有了挡泥板，当车轮上所粘的泥巴因车轮快速转动而被甩落时，不考虑空气阻力的作用，下列说法正确的是（ ）
A．泥巴在最初一段时间内，将做匀速直线运动
B．任何情况下被甩落，泥巴都是做曲线运动
C．泥巴离开车轮时的速度方向没有任何规律可循
D．泥巴做曲线运动的条件是所受重力与它的速度方向不在同一直线上
5．如图所示，一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体从M点到N点的运动过程中，物体的速度将（ ）
A．不断增大 B．不断减小
C．先增大后减小 D．先减小后增大
6．如图所示，高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的轨迹，则图中扑克牌所受合外力F与速度v关系正确的是( )
A． B．
C． D．
二、多选题
7．如图所示，一辆汽车在水平公路上转弯．下图中画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中可能正确的是
A．
B．
C．
D．
8．机械运动按轨迹分为直线运动和曲线运动，按运动的性质（加速度）又分为匀速和变速运动。下列判断正确的有（ ）
A．匀速运动都是直线运动
B．匀变速运动都是直线运动
C．曲线运动都是变速运动
D．曲线运动不可能是匀变速运动
9．在光滑水平面上有一质量为2 kg的物体，在几个共点力的作用下做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°，则关于物体运动情况的叙述正确的是（ ）
A．物体做速度大小不变的曲线运动
B．物体做速度越来越大的曲线运动
C．物体做加速度大小为的匀变速曲线运动
D．物体做非匀变速曲线运动，其速度越来越大
10．如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是（ ）
A．D点的速度比C点的速度大 B．A点的加速度与速度的夹角小于
C．A点的加速度比D点的加速度大 D．从A点到D点加速度与速度的夹角一直减小
11．一物体在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
12．一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（ ）
A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
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．质点单位时间内速率的变化量总是不变
三、解答题
13．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
【详解】AB．物体既然是在做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，但是大小不一定改变，如匀速圆周运动，故A错误，B正确；
CD．物体既然是在做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以速度一定变化，合力不一定改变，所以加速度不一定改变，如平抛运动，故CD错误。
故选B。
2．A
【详解】A．曲线运动中某点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向，选项A正确；
B．位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移的大小是线段的长度，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，选项B错误；
CD．物体做曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不在同一条直线上，由牛顿第二定律知，加速度的方向与速度的方向一定不在同一直线上，选项CD错误。
故选A。
3．B
【详解】物体做曲线运动时速度方向是沿曲线的切线方向，当钢球离开末端时，由于惯性作用，仍保持原来运动的方向，即沿着曲线的切线方向，故B正确。
故选B。
4．D
【详解】AB．泥巴在离开车轮的瞬间，若速度的方向竖直向上或竖直向下，则速度的方向与重力的方向在同一条直线上，泥巴将做匀变速直线运动，AB错误；
D．在其余的情况下泥巴速度的方向与重力的方向不在同一条直线上，泥巴将做曲线运动，D正确；
C．泥巴离开车轮时的速度方向沿车轮的切线的方向，C错误。
故选D。
5．D
【详解】其速度方向恰好改变了90°，可以判断恒力方向应为右下方，与初速度的方向夹角要大于90°小于180°才能出现末速度与初速度垂直的情况，因此恒力先做负功，当达到速度与恒力方向垂直后，恒力做正功，动能先减小后增大。
故选D。
6．A
【详解】曲线运动的物体速度方向沿切线方向，而受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断BCD错误，A正确；故选A．
【点睛】本题考查物体做曲线运动的条件，根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点．
7．AB
【详解】汽车在水平公路上转弯，汽车做曲线运动，所受合力F的方向指向运动轨迹内测，故知AB是可能的，而C、D两种情况下，F都指向轨迹的外侧，不可能，故AB正确，CD错误．
【点睛】做曲线运动的物体所受合力与物体速度方向不在同一直线上，速度方向沿曲线的切线方向，合力方向指向曲线的内测，分析清楚图示情景即可．
8．AC
【详解】A．匀速运动的运动方向不变，故轨迹为直线，A正确；
BD．匀变速运动可能是直线的，也可能是曲线运动，如平抛运动，故BD错误；
C．做曲线运动的物体运动方向一定改变，故曲线运动都是变速的，故C正确。
故选AC。
9．BC
【详解】将与速度反方向的2N的作用力水平旋转90°时，该力与其余力的合力夹角为90°，这时物体的合力大小为
方向与速度的夹角为45°，物体做速度增大的曲线运动，根据牛顿第二定律得加速度
所以物体做加速度为的匀变速曲线运动，故BC正确，AD错误。
故选BC。
10．AD
【详解】A．由题意知，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿B点轨迹的切线方向，则知加速度方向向下，合力也向下，B点之后质点做匀加速曲线运动，所以D点的速度比C点的速度大，故A正确；
B．质点在A点受力的方向向下，而速度的方向向右上方，A点的加速度与速度的夹角大于，故B错误；
C．质点做匀变速曲线运动，加速度不变，故C错误；
D．从A点到B点加速度与速度的夹角从大于一直减小；质点由B点到E点过程中，受合力的方向向下，速度的方向从水平向右变为斜向下，加速度与速度的夹角一直减小，故D正确。
故选AD。
11．AB
【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。
12．BC
【详解】CD．因为原来质点做匀速直线运动，合外力为0，现在施加一恒力，质点的合力就是这个恒力，所以质点可能做匀变速直线运动，也有可能做匀变速曲线运动，这个过程中加速度不变，速度的变化率不变。但若做匀变速曲线运动，单位时间内速率的变化量是变化的。故C正确，D错误。
A．若做匀变速曲线运动，则质点速度的方向不会总是与该恒力的方向相同，故A错误；
B．不管做匀变速直线运动，还是做匀变速曲线运动，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。
故选BC。
13．(1) 见解析；(2)见解析；(3)匀速直线运动；(4) 见解析
【详解】(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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