2024人教版高中物理必修第二册同步练习题-- 5.1曲线运动（有解析）
文档属性
| 名称 | 2024人教版高中物理必修第二册同步练习题-- 5.1曲线运动（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-10-17 10:52:10 | ||
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文档简介
2024人教版高中物理必修第二册同步
第五章 抛体运动
1 曲线运动
基础过关练
题组一 曲线运动的速度方向
1.(2022浙江台州书生中学测试)如图,篮球沿优美的弧线穿过篮筐,图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是( )
A.v1 B.v2 C.v3 D.v4
2.(2022广东北江实验中学测试,改编)如图,某同学五一期间去滨江湿地公园玩,向河中抛出一石块,石块在空中运动的过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.石块的速度方向时刻在发生变化
B.石块的加速度方向一定沿曲线每一点的切线方向
C.石块的速度方向始终在曲线每一点的切线方向上
D.石块的运动为非匀变速曲线运动
题组二 物体做曲线运动的条件及性质
3.(2022山东烟台期末)关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.物体做曲线运动时,速度可能均匀变化
B.物体在恒力作用下不可能做匀变速曲线运动
C.物体做曲线运动时,速度大小一定是变化的
D.物体做曲线运动时,其合力的方向有可能与速度方向相同
4.(2023山东聊城期末)一个小球在水平桌面上的运动轨迹如图所示,当小球运动至P点时,开始受到某外力持续的作用。下列说法正确的是( )
A.该外力可能沿x轴正方向
B.该外力可能沿x轴负方向
C.该外力可能沿y轴正方向
D.该外力可能沿y轴负方向
5.(2023河南南阳六校期中联考)手握绳子使在光滑水平面内做圆周运动的沙袋由M到N加速运动,P是轨迹上的一点,O是沙袋运动轨迹的圆心,F是绳对沙袋的拉力。下列表示力F的四种方向,可能正确的是( )
A B C D
6.(2023重庆巴蜀中学期末)手抛泡沫滑翔飞机是一款锻炼儿童双手操作能力的户外玩具。手抛滑翔飞机在某次滑行过程中,在同一竖直面内从A到B滑出了一段曲线,如图所示。关于该段运动,下列说法正确的是( )
A.飞机速度始终不变
B.飞机所受合力不为零
C.在A处,空气对飞机没有作用力
D.在B处,空气对飞机的作用力与速度方向相反
能力提升练
题组一 物体做曲线运动的条件
1.(2023浙江宁波九校期末联考)如图所示,高速摄像机记录了一名魔术师的发牌过程,虚线是飞出的扑克牌的运动轨迹。则扑克牌在图示位置所受合力F与速度v的方向关系正确的是( )
A B C D
2.(2023江西南昌期末)如图所示,一小球在光滑的水平面上以速度v0向右运动,运动中要穿过一段水平向北的风带ab,经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力,其余区域无风力,则小球穿过风带的运动轨迹及穿出风带时的速度方向正确的是( )
A B
C D
题组二 物体做曲线运动时,速度方向与合力方向及轨迹的联系
3.(2023辽宁鞍山测试)如图所示,小球在光滑的水平桌面上沿ab方向做直线运动,若运动至a点时给小球施加一恒力F,关于此后小球的运动轨迹及速度变化分析正确的是( )
A.可能沿1轨迹,速度减小
B.可能沿2轨迹,速度增大
C.可能沿3轨迹,速度减小
D.轨迹2或3都有可能,速度都增大
4.(2022湖北武汉期末)运动员出色表现的背后,不仅有自身的努力付出,也有科技的加持。利用风洞实验室为运动装备风阻性能测试和运动姿态风阻优化在我国已大量运用在各类比赛项目中,帮助运动员提高成绩。为了更加直观地研究风洞里的流场环境,我们可以借助丝带和烟线辅助观察,如图甲所示。在某次实验中获得一重力可忽略不计的烟尘颗粒做曲线运动的轨迹,如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.烟尘颗粒速度始终不变
B.烟尘颗粒一定做匀变速曲线运动
C.P点处的加速度方向可能水平向左
D.Q点处的合力方向可能竖直向下
5.(2023广东汕头金山中学月考)如图所示,物体仅在四个恒力F1、F2、F3和F4作用下以速率v0向右做匀速直线运动。若撤去其中某个力(其他三个力保持不变),经一段时间t又恢复该作用力,物体恰能恢复到原速率v0。则撤去的这个力是( )
A.F1 B.F2
C.F3 D.F4
答案与分层梯度式解析
第五章 抛体运动
1 曲线运动
基础过关练
1.C
2.AC
3.A
4.C
5.B
6.B
1.C 物体做曲线运动时,任意时刻的速度方向沿轨迹上该点的切线方向,所以C正确。
2.AC 石块做曲线运动,速度的方向沿曲线每一点的切线方向,速度方向不断改变,故A、C正确;石块只受重力作用,加速度为重力加速度,其方向竖直向下,跟速度方向不在同一直线上,也不沿曲线的切线方向,石块做匀变速曲线运动,故B、D错误。
3.A 物体做曲线运动时,合力、加速度可能是恒定的,速度可能是均匀变化的,即物体在恒力作用下可能做匀变速曲线运动,如平抛运动(第3节将具体学习),故A正确,B错误;物体做曲线运动时速度大小不一定是变化的,如匀速转动情况,C错误;物体做曲线运动的条件是速度方向与合外力方向不在同一直线上,所以其合力的方向不可能与速度方向相同,故D错误。
易错提醒 物体受恒力作用时,加速度恒定,根据Δv=a·Δt可知,速度均匀变化,此时物体可能做匀变速直线运动,也可能做匀变速曲线运动,关键是看初速度方向与加速度方向是否在同一条直线上。
4.C 物体做曲线运动时,所受外力指向轨迹曲线的凹侧,所以该外力可能沿y轴正方向,选C。
5.B 做圆周运动的沙袋由M到N加速运动,拉力F并非指向圆心,其沿速度方向的分力(切向分力)使沙袋加速,其垂直速度方向的分力(法向分力)指向圆心,提供沙袋做圆周运动所需的向心力,F与速度方向的夹角为锐角,故B正确。
6.B 飞机做曲线运动,速度方向不断变化,则速度不断变化,加速度不为零,故所受合力不为零,A错误,B正确;飞机做曲线运动,其所受的合力指向轨迹曲线的凹侧,故在A、B两点均受到空气的作用力,不可能只受重力作用,且在B处,空气对飞机的作用力与速度方向不是相反的(如果空气对飞机的作用力与速度方向相反,合力方向不指向轨迹曲线的凹侧),C、D错误。
能力提升练
1.B
2.B
3.B
4.D
5.B
1.B 做曲线运动的物体,其速度方向沿轨迹的切线方向,合力指向运动轨迹的凹侧,且扑克牌在空中因受空气阻力和重力会减速,因此合力(其方向在重力与空气阻力方向之间)和速度方向的夹角为钝角,选B。
2.B 小球在光滑的水平面上以速度v0向右运动,给小球一个向北的水平恒力,小球做曲线运动,合外力指向运动轨迹的凹侧,且速度的方向沿着轨迹的切线方向,可知B正确,A、C、D错误。
方法技巧 判断运动轨迹的形状,主要看所受合外力的方向与初速度方向的关系,曲线运动的轨迹在合外力方向和速度方向之间,且曲线要向合力的方向弯曲。
3.B 速度沿轨迹的切线方向,合力指向小球轨迹的凹侧,两者不共线,且轨迹曲线夹在速度与合力方向之间,可知小球的轨迹应处于ab与F之间,故只有轨迹2符合;刚开始恒力的方向与速度方向的夹角小于90°,可知速度增大,故A、C、D错误,B正确。
4.D 烟尘颗粒做曲线运动的速度方向在变化,其速度不可能始终不变,A错误;由于曲线运动的合力指向轨迹凹侧,可知烟尘颗粒所受的力在变化,故不可能是匀变速曲线运动,B错误;曲线运动的合力指向轨迹凹侧,故P点处的加速度方向不可能水平向左,故C错误;由曲线运动的合力指向轨迹凹侧知Q点处的合力方向可能竖直向下,故D正确。
5.B 假设撤去F1,其他三个力的合力方向与原F1方向相反,与速度方向垂直,物体做匀加速曲线运动,恢复F1后,再做匀速直线运动,速率比v0大,A不符合题意;假设撤去F2,其他三个力的合力方向与原F2方向相反,物体的合外力和速度方向的夹角先为钝角,后有可能变为锐角,速率有可能先减小后增大,在某时刻达到v0,恢复F2后,做匀速直线运动,B符合题意;假设撤去F3,其他三个力的合力方向与速度方向的夹角为锐角,速率增大,恢复F3后,做匀速直线运动,速率比v0大,C不符合题意;假设撤去F4,物体做匀加速直线运动,恢复F4后,做匀速直线运动,速率比v0大,D不符合题意。
第五章 抛体运动
1 曲线运动
基础过关练
题组一 曲线运动的速度方向
1.(2022浙江台州书生中学测试)如图,篮球沿优美的弧线穿过篮筐,图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是( )
A.v1 B.v2 C.v3 D.v4
2.(2022广东北江实验中学测试,改编)如图,某同学五一期间去滨江湿地公园玩,向河中抛出一石块,石块在空中运动的过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.石块的速度方向时刻在发生变化
B.石块的加速度方向一定沿曲线每一点的切线方向
C.石块的速度方向始终在曲线每一点的切线方向上
D.石块的运动为非匀变速曲线运动
题组二 物体做曲线运动的条件及性质
3.(2022山东烟台期末)关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.物体做曲线运动时,速度可能均匀变化
B.物体在恒力作用下不可能做匀变速曲线运动
C.物体做曲线运动时,速度大小一定是变化的
D.物体做曲线运动时,其合力的方向有可能与速度方向相同
4.(2023山东聊城期末)一个小球在水平桌面上的运动轨迹如图所示,当小球运动至P点时,开始受到某外力持续的作用。下列说法正确的是( )
A.该外力可能沿x轴正方向
B.该外力可能沿x轴负方向
C.该外力可能沿y轴正方向
D.该外力可能沿y轴负方向
5.(2023河南南阳六校期中联考)手握绳子使在光滑水平面内做圆周运动的沙袋由M到N加速运动,P是轨迹上的一点,O是沙袋运动轨迹的圆心,F是绳对沙袋的拉力。下列表示力F的四种方向,可能正确的是( )
A B C D
6.(2023重庆巴蜀中学期末)手抛泡沫滑翔飞机是一款锻炼儿童双手操作能力的户外玩具。手抛滑翔飞机在某次滑行过程中,在同一竖直面内从A到B滑出了一段曲线,如图所示。关于该段运动,下列说法正确的是( )
A.飞机速度始终不变
B.飞机所受合力不为零
C.在A处,空气对飞机没有作用力
D.在B处,空气对飞机的作用力与速度方向相反
能力提升练
题组一 物体做曲线运动的条件
1.(2023浙江宁波九校期末联考)如图所示,高速摄像机记录了一名魔术师的发牌过程,虚线是飞出的扑克牌的运动轨迹。则扑克牌在图示位置所受合力F与速度v的方向关系正确的是( )
A B C D
2.(2023江西南昌期末)如图所示,一小球在光滑的水平面上以速度v0向右运动,运动中要穿过一段水平向北的风带ab,经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力,其余区域无风力,则小球穿过风带的运动轨迹及穿出风带时的速度方向正确的是( )
A B
C D
题组二 物体做曲线运动时,速度方向与合力方向及轨迹的联系
3.(2023辽宁鞍山测试)如图所示,小球在光滑的水平桌面上沿ab方向做直线运动,若运动至a点时给小球施加一恒力F,关于此后小球的运动轨迹及速度变化分析正确的是( )
A.可能沿1轨迹,速度减小
B.可能沿2轨迹,速度增大
C.可能沿3轨迹,速度减小
D.轨迹2或3都有可能,速度都增大
4.(2022湖北武汉期末)运动员出色表现的背后,不仅有自身的努力付出,也有科技的加持。利用风洞实验室为运动装备风阻性能测试和运动姿态风阻优化在我国已大量运用在各类比赛项目中,帮助运动员提高成绩。为了更加直观地研究风洞里的流场环境,我们可以借助丝带和烟线辅助观察,如图甲所示。在某次实验中获得一重力可忽略不计的烟尘颗粒做曲线运动的轨迹,如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.烟尘颗粒速度始终不变
B.烟尘颗粒一定做匀变速曲线运动
C.P点处的加速度方向可能水平向左
D.Q点处的合力方向可能竖直向下
5.(2023广东汕头金山中学月考)如图所示,物体仅在四个恒力F1、F2、F3和F4作用下以速率v0向右做匀速直线运动。若撤去其中某个力(其他三个力保持不变),经一段时间t又恢复该作用力,物体恰能恢复到原速率v0。则撤去的这个力是( )
A.F1 B.F2
C.F3 D.F4
答案与分层梯度式解析
第五章 抛体运动
1 曲线运动
基础过关练
1.C
2.AC
3.A
4.C
5.B
6.B
1.C 物体做曲线运动时,任意时刻的速度方向沿轨迹上该点的切线方向,所以C正确。
2.AC 石块做曲线运动,速度的方向沿曲线每一点的切线方向,速度方向不断改变,故A、C正确;石块只受重力作用,加速度为重力加速度,其方向竖直向下,跟速度方向不在同一直线上,也不沿曲线的切线方向,石块做匀变速曲线运动,故B、D错误。
3.A 物体做曲线运动时,合力、加速度可能是恒定的,速度可能是均匀变化的,即物体在恒力作用下可能做匀变速曲线运动,如平抛运动(第3节将具体学习),故A正确,B错误;物体做曲线运动时速度大小不一定是变化的,如匀速转动情况,C错误;物体做曲线运动的条件是速度方向与合外力方向不在同一直线上,所以其合力的方向不可能与速度方向相同,故D错误。
易错提醒 物体受恒力作用时,加速度恒定,根据Δv=a·Δt可知,速度均匀变化,此时物体可能做匀变速直线运动,也可能做匀变速曲线运动,关键是看初速度方向与加速度方向是否在同一条直线上。
4.C 物体做曲线运动时,所受外力指向轨迹曲线的凹侧,所以该外力可能沿y轴正方向,选C。
5.B 做圆周运动的沙袋由M到N加速运动,拉力F并非指向圆心,其沿速度方向的分力(切向分力)使沙袋加速,其垂直速度方向的分力(法向分力)指向圆心,提供沙袋做圆周运动所需的向心力,F与速度方向的夹角为锐角,故B正确。
6.B 飞机做曲线运动,速度方向不断变化,则速度不断变化,加速度不为零,故所受合力不为零,A错误,B正确;飞机做曲线运动,其所受的合力指向轨迹曲线的凹侧,故在A、B两点均受到空气的作用力,不可能只受重力作用,且在B处,空气对飞机的作用力与速度方向不是相反的(如果空气对飞机的作用力与速度方向相反,合力方向不指向轨迹曲线的凹侧),C、D错误。
能力提升练
1.B
2.B
3.B
4.D
5.B
1.B 做曲线运动的物体,其速度方向沿轨迹的切线方向,合力指向运动轨迹的凹侧,且扑克牌在空中因受空气阻力和重力会减速,因此合力(其方向在重力与空气阻力方向之间)和速度方向的夹角为钝角,选B。
2.B 小球在光滑的水平面上以速度v0向右运动,给小球一个向北的水平恒力,小球做曲线运动,合外力指向运动轨迹的凹侧,且速度的方向沿着轨迹的切线方向,可知B正确,A、C、D错误。
方法技巧 判断运动轨迹的形状,主要看所受合外力的方向与初速度方向的关系,曲线运动的轨迹在合外力方向和速度方向之间,且曲线要向合力的方向弯曲。
3.B 速度沿轨迹的切线方向,合力指向小球轨迹的凹侧,两者不共线,且轨迹曲线夹在速度与合力方向之间,可知小球的轨迹应处于ab与F之间,故只有轨迹2符合;刚开始恒力的方向与速度方向的夹角小于90°,可知速度增大,故A、C、D错误,B正确。
4.D 烟尘颗粒做曲线运动的速度方向在变化,其速度不可能始终不变,A错误;由于曲线运动的合力指向轨迹凹侧,可知烟尘颗粒所受的力在变化,故不可能是匀变速曲线运动,B错误;曲线运动的合力指向轨迹凹侧,故P点处的加速度方向不可能水平向左,故C错误;由曲线运动的合力指向轨迹凹侧知Q点处的合力方向可能竖直向下,故D正确。
5.B 假设撤去F1,其他三个力的合力方向与原F1方向相反,与速度方向垂直,物体做匀加速曲线运动,恢复F1后,再做匀速直线运动,速率比v0大,A不符合题意;假设撤去F2,其他三个力的合力方向与原F2方向相反,物体的合外力和速度方向的夹角先为钝角,后有可能变为锐角,速率有可能先减小后增大,在某时刻达到v0,恢复F2后,做匀速直线运动,B符合题意;假设撤去F3,其他三个力的合力方向与速度方向的夹角为锐角,速率增大,恢复F3后,做匀速直线运动,速率比v0大,C不符合题意;假设撤去F4,物体做匀加速直线运动,恢复F4后,做匀速直线运动,速率比v0大,D不符合题意。