5.1 曲线运动(3-冲A提升练)(原卷版)
一、单选题(本大题共10小题)
1. 关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A. 曲线运动速度的方向可能不变 B. 曲线运动速度大小一定是变化的
C. 曲线运动一定是变速运动 D. 曲线运动的速度大小和方向一定同时改变
2. 如图所示,某质点从点沿曲线运动到点,质点受力为,经过点时,力的方向突然变为与原来相反,则从点开始质点的运动情况说法正确的是( )
A. 从点开始质点可能沿虚线运动 B. 从点开始质点可能沿虚线运动
C. 从点开始质点可能沿虚线运动 D. 从点开始质点可能沿点的切线方向运动
3. 下列四图中,能正确反映做曲线运动物体的运动轨迹、速度和所受合外力关系的是
A. B. C. D.
4. 赛车弯道超车如图,外侧的赛车在水平弯道上加速超越前面的赛车。若外侧的赛车沿曲线由向行驶,速度逐渐增大。选项图中、、、分别画出了外侧的赛车在弯道超车时所受合力的四种方向。你认为正确的是( )
A. B. C. D.
5. 对做曲线运动的物体,下列说法正确的是( )
A. 速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上
B. 加速度方向与合外力方向可能不在同一条直线上
C. 加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上
D. 合外力的方向一定是变化的
6. 如图所示,一辆汽车在公路上转弯,沿曲线由向行驶、速度逐渐减小,下面四幅图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向,你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图,且质点运动到点时速度方向与加速度方向恰好垂直,则质点从点运动到点的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 质点经过点的速率比点的小
B. 质点经过点的速率比点的小
C. 质点经过点时的加速度方向与速度方向的夹角小于
D. 质点从到过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小
8. 一辆汽车在一上下起伏的路面由运动到,如果用、、分别表示汽车运动过程中某一位置的速度、加速度和受到的合外力,下列图中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 一个做曲线运动的物体的轨迹由上到下如图中曲线所示,物体通过轨迹中点时的速度的方向和加速度的方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 一质点在平面内从点开始运动的轨迹如图所示,则质点的受力情况可能是( )
A. 若方向始终没有力作用,则方向先有方向的力再不受力的作用
B. 若方向始终没有力作用,则方向先有方向的力再有方向的力
C. 若方向始终没有力作用,则方向先有方向的力再有方向的力
D. 若方向始终没有力作用,则方向先有方向的力再有方向的力
二、简答题(本大题共2小题)
11. 短道速滑是冬季奥林匹克运动会的一个重要的比赛项目,如图为运动员在比赛过程中的一个镜头。试分析运动员们是否在做曲线运动,并说明理由。
12. 关于曲线运动,下列说法是否正确?为什么?
曲线运动一定是变速运动。
物体做曲线运动时,加速度一定不为零,但可以为恒量。
物体做曲线运动时,不可能受恒力的作用。
物体做曲线运动时,加速度方向与速度方向可能在同一直线上。5.1 曲线运动(3-基础达标练)(原卷版)
一、单选题(本大题共10小题)
1. 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
2. 物体做曲线运动的条件是( )
A. 受到的合力必须是恒力 B. 受到的合力必须是变力
C. 物体所受的合力方向一定是变化的 D. 合力方向与速度方向不在同一条直线上
3. 在研究曲线运动的条件时,某同学做了如图所示的实验。未放置磁铁时,钢球在水平面上做直线运动,若在钢球运动路线的旁边放置一块磁铁,钢球将做曲线运动。该实验说明( )
A. 钢球所受合力为零时也可以做曲线运动
B. 钢球所受合力方向与速度方向不在同一条直线上,就会做曲线运动
C. 钢球所受合力方向与速度方向在同一条直线上,就会做曲线运动
D. 钢球加速度方向与速度方向在同一条直线上,就会做曲线运动
4. 如图所示,物体仅在恒力的作用下,将会做曲线运动的是图中( )
A. B. C. D.
5. 一个钢球在水平面内做匀速直线运动,现在水面内施加力,使其做曲线运动,在某时刻钢球的速度和受力的方向可能正确的是
A. B. C. D.
6. 物体在恒力、、的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去恒力,则物体的运动情况是( )
A. 一定做匀变速直线运动 B. 可能做匀速直线运动
C. 可能做曲线运动 D. 速度大小一定增加
7. 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力与速度关系正确的是( )
A. B. C. D.
8. 年世界杯在卡塔尔成功举行,吸引了全世界球迷的目光,“香蕉球”是足球比赛中极具观赏性的一种进球方式。如图所示,运动员踢出的“香蕉球”绕过“人墙”转弯进入了球门,让守门员“望球莫及”。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向,下列说法正确的是( )
A. 合外力的方向与速度方向垂直
B. 合外力的方向与速度方向共线
C. 合外力方向指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹的切线方向
D. 合外力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹的切线方向
9. 在肇庆市第一中学第届体育节中,师生足球赛是全校的焦点赛事,在比赛过程中,教师队中的某球员利用任意球破门,下图为足球的轨迹示意图。足球飞行经过点时所受的合外力方向可能正确的是
A. B.
C. D.
10. 我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银,被誉为跳水“梦之队”。图中虚线是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹,最后运动员沿竖直方向以速度入水不计空气阻力。( )
A. 观赏跳水比赛,可视运动员为质点
B. 跳起瞬间,运动员头部速度方向竖直向上
C. 跳起瞬间,运动员头部速度方向倾斜向上
D. 运动员沿竖直方向入水前看到水面匀速上升
二、简答题(本大题共2小题)
11. 如图是一只网球落地后运动过程的频闪照片,比较图中所示的、两个位置,网球在位置的瞬时速度 填“较大”或“较小”。请你在图中画出、两个位置网球的瞬时速度方向,并说明网球在哪个位置时速度为水平方向。
12. 根据曲线运动,回答问题
如图所示,砂轮上打磨下来的炽热的微粒沿砂轮的切线飞出,其速度方向不断变化,那么如何确定物体在某一点的速度方向?
曲线运动一定是变速运动吗?
曲线运动可能是匀变速运动吗?
物体做曲线运动时,加速度可以为零吗?为什么?5.1 曲线运动(3-冲A提升练)(解析版)
一、单选题(本大题共10小题)
1. 关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A. 曲线运动速度的方向可能不变 B. 曲线运动速度大小一定是变化的
C. 曲线运动一定是变速运动 D. 曲线运动的速度大小和方向一定同时改变
【答案】C
【解析】
曲线运动的条件,合外力与速度不在一条直线上,速度方向时刻变化,故曲线运动是变速运动.曲线运动合力一定不能为零。
掌握曲线运动的条件,合外力与速度不在一条直线上,知道曲线运动合外力一定不为零,速度方向时刻变化,一定是变速运动。
【解答】
曲线运动的特征是速度方向时刻改变,速度大小不一定变化,故ABD错误。
C.曲线运动的特征是速度方向时刻改变,是变速运动,故C正确。
故选C。
2. 如图所示,某质点从点沿曲线运动到点,质点受力为,经过点时,力的方向突然变为与原来相反,则从点开始质点的运动情况说法正确的是( )
A. 从点开始质点可能沿虚线运动
B. 从点开始质点可能沿虚线运动
C. 从点开始质点可能沿虚线运动
D. 从点开始质点可能沿点的切线方向运动
【答案】A
【解析】本题考查了曲线运动这个知识点;
根据曲线运动的产生条件及特点分析、判断即可。
【解答】质点从到做曲线运动,则合外力方向沿曲线的凹侧,当力的方向反向时,力方向能指向左上方,所以质点的运动轨迹可能是轨迹,故A正确;BCD错误。
故选A。
3. 下列四图中,能正确反映做曲线运动物体的运动轨迹、速度和所受合外力关系的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
当物体速度方向与合外力方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,合外力指向曲线凹的一侧;分析图示情景然后答题。
解答本题要知道物体做曲线运动的条件,分析清楚图示情景即可正确解题。
【解答】
当物体速度方向与合外力方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,根据曲线运动的特点可知,做曲线运动的物体受到的合外力指向弯曲的方向。故B正确,ACD错误。
故选B。
4. 赛车弯道超车如图,外侧的赛车在水平弯道上加速超越前面的赛车。若外侧的赛车沿曲线由向行驶,速度逐渐增大。选项图中、、、分别画出了外侧的赛车在弯道超车时所受合力的四种方向。你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】本题考查物体做曲线运动的条件与特点。解决问题的关键是清楚做曲线运动的物体,运动的轨迹是曲线,物体受到的合力应该是指向运动轨迹弯曲的内侧,速度沿着轨迹的切线的方向。知道由于赛车的速度在增大,合力与速度的夹角还要小于。
【解答】赛车做的是曲线运动,赛车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,由于赛车是从向运动的,并且速度在增大,所以合力与赛车的速度方向的夹角要小于,故C正确,ABD错误。
5. 对做曲线运动的物体,下列说法正确的是( )
A. 速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上
B. 加速度方向与合外力方向可能不在同一条直线上
C. 加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上
D. 合外力的方向一定是变化的
【答案】A
【解析】本题是对曲线运动速度的考查,做曲线运动的物体的速度的方向是沿着曲线的切线方向的,曲线运动不能只想着匀速圆周运动,平抛也是曲线运动的一种,在做题时一定要考虑全面。
【解答】
A.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,故A正确;
B.根据牛顿第二定律可知,加速度与合力方向相同,所以加速度与合外力一定在同一条直线上,故B错误;
C.物体做曲线运动,合外力指向曲线凹处,速度沿切线方向,所以加速度与速度不可能在同一条直线上,故C错误;
D.如果做匀变速曲线运动,则合外力恒定,如平抛运动,故D错误。
故选A。
6. 如图所示,一辆汽车在公路上转弯,沿曲线由向行驶、速度逐渐减小,下面四幅图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向,你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】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凹的一侧,分析清楚图示情景,然后答题。
做曲线运动的物体,合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧,当物体速度大小不变时,合力方向与速度方向垂直,当物体速度减小时,合力与速度的夹角要大于,当物体速度增大时,合力与速度的夹角要小于。
【解答】汽车在水平公路上转弯,汽车做曲线运动,沿曲线由向行驶,汽车所受合力的方向指向运动轨迹内测;由图可知,合力的方向指向运动轨迹的内测,而速度逐渐减小,即合力与速度夹角大于,故C正确,ABD错误。
故选C。
7. 如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图,且质点运动到点时速度方向与加速度方向恰好垂直,则质点从点运动到点的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 质点经过点的速率比点的小
B. 质点经过点的速率比点的小
C. 质点经过点时的加速度方向与速度方向的夹角小于
D. 质点从到过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小
【答案】D
【解析】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,关键掌握曲线运动速度方向特点和物体做曲线运动的条件,知道加速度的方向特点。
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,速度的方向与该点曲线的切线方向相同。
【解答】
由题意,质点运动到点时速度方向与加速度方向恰好垂直,速度沿点轨迹的切线方向,则知加速度方向指向曲线的斜向左下方,合外力也指向曲线的斜向左下方,质点做匀变速曲线运动,合外力恒定不变,质点由到过程中,合外力做负功,由动能定理可得,点的速率比点速率大,质点由到过程中,合外力做正功,由动能定理可得,点的速率比点速率大;故AB错误;
C.质点运动到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,则有、两点速度与加速度方向夹角大于,故C错误;
D.质点从到的过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小,故D正确;
8. 一辆汽车在一上下起伏的路面由运动到,如果用、、分别表示汽车运动过程中某一位置的速度、加速度和受到的合外力,下列图中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】解:、物体做曲线运动,物体的速度的方向是沿着轨迹的切线方向的,所以A错误;
、物体受到的合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧,并且合力的方向和加速度的方向是相同的,所以加速度的方向也是指向运动轨迹的弯曲的内侧,由此可以判断CD错误,B正确;
故选:。
当合力与速度不在同一条直线上时,问题就做曲线运动,但是加速度的方向和合外力的方向是相同的。
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。
9. 一个做曲线运动的物体的轨迹由上到下如图中曲线所示,物体通过轨迹中点时的速度的方向和加速度的方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】本题考查曲线运动中速度和加速度的特点,解题关键是知道曲线运动的速度方向沿轨迹切线方向,加速度指向轨迹偏转方向。
【解答】做曲线运动的物体的速度方向沿切线方向,加速度指向偏转方向,B正确.
10. 一质点在平面内从点开始运动的轨迹如图所示,则质点的受力情况可能是( )
A. 若方向始终没有力作用,则方向先有方向的力再不受力的作用
B. 若方向始终没有力作用,则方向先有方向的力再有方向的力
C. 若方向始终没有力作用,则方向先有方向的力再有方向的力
D. 若方向始终没有力作用,则方向先有方向的力再有方向的力
【答案】C
【解析】图象为平面直角坐标系,在平面内任意一点的坐标值表示物体离开坐标轴的距离,如果纵坐标增加快,说明方向运动快,如果横坐标增加快,说明方向运动快。结合运动与力的关系进行求解。
注意此题是平面直角坐标系,与速度时间图象和位移时间图象不同,所以图象问题一定要看清坐标轴的物理意义。
【解答】 若方向始终没有力作用,方向始终匀速,经过相同的时间水平间距相同,则方向的高度先增加的越来越慢,说明竖直速度在减小,后来方向的高度后增加的越来越快,说明竖直速度增大,所以物体速度先减小后增大,则方向上先受方向的力,再受方向的力。故AB错误
若方向始终没有力作用,方向始终匀速,经过相同的时间竖直间距相同,则方向的水平距离先增加的越来越快,说明水平速度在增大,后来方向的水平间距后增加的越来越慢,说明水平速度减小,所以物体速度先增大后减小,则方向先有方向的力再有方向的力,故D错误,C正确。
故选 C。
二、简答题(本大题共2小题)
11. 短道速滑是冬季奥林匹克运动会的一个重要的比赛项目,如图为运动员在比赛过程中的一个镜头。试分析运动员们是否在做曲线运动,并说明理由。
【答案】做曲线运动,因为人所受合外力方向与速度方向不在一条直线上
12. 关于曲线运动,下列说法是否正确?为什么?
曲线运动一定是变速运动。
物体做曲线运动时,加速度一定不为零,但可以为恒量。
物体做曲线运动时,不可能受恒力的作用。
物体做曲线运动时,加速度方向与速度方向可能在同一直线上。
【答案】解:曲线运动的速度方向沿着轨迹上点的切线方向,是时刻变化的,故曲线运动一定是变速运动,故该说法正确。
曲线运动的速度方向一定是变化的,故速度一定是变化的,故一定具有加速度,加速度可以是恒量,如平抛运动的加速度恒为重力加速度,故该说法正确。
物体做曲线运动时,合力可能是恒定的,如平抛运动,只受重力,为恒力,故该说法不正确。
曲线运动的条件是合力与速度方向不共线,而加速度方向与合力方向相同,故曲线运动中加速度方向与速度方向不在同一直线上,故该说法不正确。
答:正确,曲线运动的速度方向沿着轨迹上点的切线方向,是时刻变化的,故曲线运动一定是变速运动。
正确,曲线运动的速度方向一定是变化的,故速度一定是变化的,故一定具有加速度,加速度可以是恒量,如平抛运动的加速度恒为重力加速度。
正确,物体做曲线运动时,合力可能是恒定的,如平抛运动,只受重力,为恒力。
正确,曲线运动的条件是合力与速度方向不共线,而加速度方向与合力方向相同,故曲线运动中加速度方向与速度方向不在同一直线上。
【解析】解答本题需掌握:
、曲线运动的运动学特点:速度沿着轨迹上点的切线方向,时刻变化,是变速运动;
、曲线运动的动力学条件:合力方向与速度方向不在同一条直线上。
曲线运动的定义:轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
曲线运动的特点:
速度方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向。
运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动,即必然具有加速度。
曲线运动的条件
从动力学角度看:物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
从运动学角度看:物体的速度方向跟它的加速度方向不在同一条直线上。5.1 曲线运动(3-基础达标练)(解析版)
一、单选题(本大题共10小题)
1. 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
【答案】A
【解析】 物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,速度的方向与该点曲线的切线方向相同,由此可以分析得出结论。
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握住。
【解答】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变速运动,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。
2. 物体做曲线运动的条件是( )
A. 受到的合力必须是恒力 B. 受到的合力必须是变力
C. 物体所受的合力方向一定是变化的 D. 合力方向与速度方向不在同一条直线上
【答案】D
【解析】解:、物体所受合力方向与速度方向不在同一直线时物体做曲线运动,物体受到的合力既可以是恒力,也可以是变力,故AB错误;
C、物体所受合力方向与速度方向不在同一直线时物体做曲线运动,物体所受合力方向不一定是变化的,如平抛运动是曲线运动,做曲线运动的物体所受合力方向不变,故C错误;
D、物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上时物体做曲线运动,故D正确。
故选:。
物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上时物体做曲线运动,根据物体做曲线运动的条件分析答题。
本题考查了物体做曲线运动的条件,知道物体做曲线运动的条件、掌握基础知识是解题的前提与关键,根据物体做曲线运动的条件分析各选项即可解题。
3. 在研究曲线运动的条件时,某同学做了如图所示的实验。未放置磁铁时,钢球在水平面上做直线运动,若在钢球运动路线的旁边放置一块磁铁,钢球将做曲线运动。该实验说明( )
A. 钢球所受合力为零时也可以做曲线运动
B. 钢球所受合力方向与速度方向不在同一条直线上,就会做曲线运动
C. 钢球所受合力方向与速度方向在同一条直线上,就会做曲线运动
D. 钢球加速度方向与速度方向在同一条直线上,就会做曲线运动
【答案】B
【解析】速度方向沿着轨迹某点的切线方向,合力方向指向运动轨迹的凹侧,两者不共线,球在做曲线运动,据此判断曲线运动的条件。
本题主要通过实验研究曲线运动的条件,考查物体曲线运动的条件。
【解答】解:未放置磁铁时,钢球的合力为零,钢球在水平面上做直线运动,故A错误;
曲线运动的速度方向沿着轨迹上某点的切线方向,合力方向即加速度的方向是指向磁体的方向,两者不共线,球在做曲线运动,说明曲线运动的条件是合力与速度不共线,故B正确,CD错误。
故选B。
4. 如图所示,物体仅在恒力的作用下,将会做曲线运动的是图中( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:、图中初速度为,所以物体做初速度为的匀速直线运动,故A错误;
B、物体受到的合力不在同一条直线上,则物体做曲线运动,故B正确;
、物体受到的合力在同一条直线上,则物体做直线运动,故CD错误;
故选:。
做曲线运动的物体的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向,合力指向运动轨迹弯曲的内侧。
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。
5. 一个钢球在水平面内做匀速直线运动,现在水面内施加力,使其做曲线运动,在某时刻钢球的速度和受力的方向可能正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】本题主要考查曲线运动的轨迹、速度方向和力的方向之间的关系。物体做曲线运动时,运动轨迹在力的方向与速度方向之间,并且向力的方向弯曲,由此分析即可正确求解。
【解答】物体做曲线运动时,速度方向沿曲线的切线方向,运动轨迹在力的方向与速度方向之间,运动轨迹向力的方向弯曲,故A正确,BCD错误。
6. 物体在恒力、、的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去恒力,则物体的运动情况是( )
A. 一定做匀变速直线运动 B. 可能做匀速直线运动
C. 可能做曲线运动 D. 速度大小一定增加
【答案】C
【解析】物体做匀速直线运动,说明合力为零,故除,其余力的合力一定与等值、反向、共线;
曲线运动的条件是:初速度不为零合力不为零初速度方向与合力方向不在同一直线上.
本题关键是明确:多力平衡时,任意一个力必定与其余所有力的合力等值、反向、共线;当合力与速度共线时,物体做直线运动;当合力与速度不共线时,物体做曲线运动.
【解答】
解:撤去,其余力的合力与等值、反向、共线,与速度方向不共线时,物体做匀变速曲线运动,共线时做匀变速直线运动,当合力的方向与速度的方向相反时,物体做减速运动。故C正确,ABD错误;
故选:。
7. 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力与速度关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】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:。
8. 年世界杯在卡塔尔成功举行,吸引了全世界球迷的目光,“香蕉球”是足球比赛中极具观赏性的一种进球方式。如图所示,运动员踢出的“香蕉球”绕过“人墙”转弯进入了球门,让守门员“望球莫及”。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向,下列说法正确的是( )
A. 合外力的方向与速度方向垂直
B. 合外力的方向与速度方向共线
C. 合外力方向指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹的切线方向
D. 合外力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹的切线方向
【答案】D
【解析】本题考查曲线运动的性质以及物体做曲线运动的条件,明确物体做曲线运动时,力和速度不在同一直线上,且力一定指向曲线的凹侧。
明确曲线运动的性质,知道曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向,而受力方向一定指向曲线的凹侧。
【解答】
足球做曲线运动,则其速度方向为轨迹的切线方向;根据物体做曲线运动的条件可知,合外力的方向一定指向轨迹的内侧,但与速度方向不一定垂直,故D正确,ABD错误。
故选D。
9. 在肇庆市第一中学第届体育节中,师生足球赛是全校的焦点赛事,在比赛过程中,教师队中的某球员利用任意球破门,下图为足球的轨迹示意图。足球飞行经过点时所受的合外力方向可能正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】本题考查曲线运动的受力特点。解决问题的关键是清楚物体做曲线运动的条件是物体所受的合外力与运动方向不在同一条直线上,且轨迹向合外力方向弯曲。
【解答】当物体所受的合外力与运动方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动,并且轨迹向合外力方向弯曲,故D正确,ABC错误。
10. 我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银,被誉为跳水“梦之队”。图中虚线是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹,最后运动员沿竖直方向以速度入水不计空气阻力。( )
A. 观赏跳水比赛,可视运动员为质点
B. 跳起瞬间,运动员头部速度方向竖直向上
C. 跳起瞬间,运动员头部速度方向倾斜向上
D. 运动员沿竖直方向入水前看到水面匀速上升
【答案】C
【解析】本题主要考查质点的概念以及曲线运动的概念和特点。当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响可以忽略时,物体可以看作质点;物体做曲线运动时,速度方向沿曲线的切线方向;为了描述一个物体的运动,需要选择另一个假定静止不动的物体作为参考系,由此分析即可正确求解。
【解答】A.观赏跳水比赛时,运动员的大小和形状不能忽略,运动员不能看作质点,故A错误;
运动员头部的速度方向沿运动轨迹曲线的切线方向,结合运动轨迹可知,跳起瞬间运动员头部速度方向倾斜向上,故B错误,C正确;
D.运动员沿竖直方向入水前做加速运动,运动员以自己为参考系,运动员沿竖直方向入水前看到水面加速上升,故D错误。
二、简答题(本大题共2小题)
11. 如图是一只网球落地后运动过程的频闪照片,比较图中所示的、两个位置,网球在位置的瞬时速度 填“较大”或“较小”。请你在图中画出、两个位置网球的瞬时速度方向,并说明网球在哪个位置时速度为水平方向。
【答案】较大 ,图,经过最高点位置时
【解析】曲线运动速度方向为改点切线方向
12. 根据曲线运动,回答问题
如图所示,砂轮上打磨下来的炽热的微粒沿砂轮的切线飞出,其速度方向不断变化,那么如何确定物体在某一点的速度方向?
曲线运动一定是变速运动吗?
曲线运动可能是匀变速运动吗?
物体做曲线运动时,加速度可以为零吗?为什么?
【答案】从题图可以看出,从砂轮上打磨下来的炽热微粒沿脱落点的切线方向飞出,所以物体在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向;由于曲线运动的速度方向时刻在变化,不论其速度大小是否变化,其速度一定变化,因此曲线运动一定是变速运动;
曲线运动是否是匀变速运动取决于物体所受的合外力情况合外力为恒力,物体做匀变速曲线运动;合外力为变力,物体做非匀变速曲线运动;
不可以,物体做曲线运动时,速度不断变化,所以加速度一定不为零。
【解析】曲线运动的速度方向为轨迹的切线方向;曲线运动一定是变速运动;加速度恒定为匀变速曲线,否则为非匀变速曲线;
曲线运动时,加速度一定不为零;
本题是曲线运动的基础知识的考查,不难。
【解答】从题图可以看出,从砂轮上打磨下来的炽热微粒沿脱落点的切线方向飞出,所以物体在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向;
由于曲线运动的速度方向时刻在变化,不论其速度大小是否变化,其速度一定变化,因此曲线运动一定是变速运动;
曲线运动是否是匀变速运动取决于物体所受的合外力情况合外力为恒力,物体做匀变速曲线运动;合外力为变力,物体做非匀变速曲线运动;
不可以,物体做曲线运动时,速度不断变化,所以加速度一定不为零。