物理必修二 5.1曲线运动 同步训练(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】篮球做曲线运动,所受合力指向运动轨迹的凹侧。
故选A。
2.物体的运动轨迹为曲线的运动称为曲线运动。关于质点做曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.有些曲线运动也可能是匀速运动
B.质点做某些曲线运动,其加速度是可以不变的
C.曲线运动一定是变速运动,反之,变速运动也一定是曲线运动
D.质点做曲线运动过程中某个时刻所受合力方向与速度方向也有可能相同
【答案】B
【详解】A.匀速运动是速度不变的运动,而曲线运动的速度时刻变化,故A错误;
B.质点做曲线运动,其速度方向沿轨迹的切线方向,方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动,加速度一定不为零,但加速度可以保持不变,比如平抛运动,故B正确;
C.由于曲线运动的速度方向时刻改变,说明曲线运动一定是变速运动,但是变速运动不一定是曲线运动,比如匀变速直线运动,故C错误;
D.质点所受合力方向与速度方向相同时,质点将做直线运动,故D错误。
故选B。
3.光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O,v与x轴正方向成角(如图所示),与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy,则( )
A.因为有Fx,质点一定做曲线运动
B.如果Fy>Fx,质点向y轴一侧做曲线运动
C.质点不可能做直线运动
D.如果Fy【答案】D
【详解】若Fy=Fxtanα,则Fx和Fy的合力F与v在同一条直线上,此时物体做直线运动。若Fy故选D。
4.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点的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是( )
A.从A到B速率逐渐增大
B.D点的速率比C点的速率小
C.B点的加速度比D点的加速度大
D.A点的加速度与速度的夹角大于90°
【答案】D
【详解】C.质点做匀变速曲线运动,所以加速度不变,故C错误;
AD.由于在B点速度方向与加速度方向垂直,B点的速度方向是切线方向,故加速度方向向下,由图可知从A到B的过程中速度方向与加速度方向的夹角为钝角,合外力为阻力,所以速率不断减小,故A错误,D正确;
B.由于加速度方向为向下,由图可知在D点、C点时速度方向与加速度方向的夹角为锐角,质点由C到D速率增大,D点的速率比C点的速率大,故B错误。
故选D。
5.运动员出色表现的背后,不仅有自身努力的付出,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。为了更加直观的研究风洞里的流场环境,我们可以借助丝带和点燃的烟线辅助观察,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
【答案】D
【详解】A.曲线运动的速度大小可能不变,但方向一定在变,故A错误;
B.做曲线运动的合外力指向轨迹凹侧,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,故B错误;
C.做曲线运动的合外力指向轨迹凹侧,故P点处的加速度方向可能斜右上方,故C错误;
D.做曲线运动的合外力指向轨迹凹侧知Q点处的合力方向可能竖直向下,故D正确。
故选D。
6.一个物体在3个恒力的作用下做匀速直线运动,现撤去其中两个力,保持第三个力大小和方向均不变。关于该物体此后的运动,下列说法正确的是( )
A.不可能做圆周运动
B.可能做圆周运动
C.可能继续做匀速直线运动
D.一定做匀速直线运动
【答案】A
【详解】根据题述,物体在三个恒力作用下做匀速直线运动,说明物体受力平衡。现撤去其中两个力,保持第三个力的大小和方向不变,则该物体做匀变速直线运动或匀变速曲线运动,不可能做圆周运动,也不可能做匀速直线运动。
故选A。
7.曲线运动是现实生活中最常见、最普遍的运动形式,下列对曲线运动描述正确的是( )
A.速度大小和方向都在不断变化
B.加速度一定变化
C.加速度和速度的方向可能始终垂直
D.物体只有在所受的合力方向与速度方向垂直时,才能做曲线运动
【答案】C
【详解】A.曲线运动是变速运动,即速度方向时刻在变,但速度大小不一定改变,如匀速圆周运动,故A错误;
B.曲线运动的加速度不一定改变,如平抛运动加速度始终为重力加速度,故B错误;
C.加速度和速度的方向可能始终垂直,如匀速圆周运动,故C正确;
D.物体做曲线运动的条件是所受的合力方向与速度方向不共线即成一定夹角,但不一定是直角,锐角、钝角和直角均可,故D错误。
故选C。
8.下列说法正确的是( )
A.在恒力作用下,物体可能做速率先减小后增大的曲线运动
B.做曲线运动的物体其加速度的大小不一定改变,但方向一定时刻改变
C.在足球运动中,若要研究形成香蕉球的原因时,可以将足球看成质点
D.羽毛球被扣杀后,飞入对方场地的过程中受重力、空气阻力和球拍的作用力
【答案】A
【详解】A.当恒力与速度不在一条直线上,且恒力与速度方向的夹角为先钝角后锐角时物体的速度先减小后增大,故A正确;
B.平抛运动的加速度大小和方向都不变,故B错误;
C.香蕉球是由于球员踢出去的足球再空中旋转造成的,所以此时足球不能看成质点,故C错误;
D.羽毛球被扣杀后,飞入对方场地的过程中不再受到球拍的作用力,故D错误。
故选A。
二、多选题
9.如图所示,一物块在一个水平力F作用下沿足够大斜面匀速运动,此力F的方向与斜面平行。某时刻将力F撤除,下列对撤除力F后物块运动的描述正确的是( )
A.物块可能做匀变速曲线运动 B.物块仍沿斜面匀速运动
C.物块将做非匀变速曲线运动 D.物块最终将停在斜面上
【答案】CD
【详解】物体受重力、支持力、拉力及摩擦力而处于平衡,重力可分解为垂直于斜面及沿斜面的两个力;垂直斜面方向受力平衡,而沿斜面方向上有拉力、重力的分力及摩擦力而处于平衡,故摩擦力应与拉力与重力分力的合力平衡,运动方向与f的方向相反,如图所示
当F撤去后,合力方向与F方向相反,与v的方向由一定的夹角,大于90°,所以物体做曲线运动,速度的方向改变后,f的方向也改变,所以合力的方向也改变,故将做非匀变速曲线运动,最终将停在斜面上。
故选CD。
10.如图所示为机场的行李转盘,使用水平传送带和倾斜转盘组合完成乘客行李箱的传送。水平传送带的运动方向与转接处转盘的运动方向垂直,行李箱由传送带的A处滑上水平移动的转盘,最后运动至转盘下方的挡板处与转盘一起运动,则从A至B过程中,下列说法正确的是( )
A.行李箱相对地面做曲线运动
B.行李箱相对转盘可能做直线运动
C.行李箱所受摩擦力的方向与转盘运动方向相同
D.增大转盘的转速,行李箱所受摩擦力大小不变
【答案】AD
【详解】ABC.设行李箱滑上传送带时的速度为,转盘的速度为,倾斜转盘与水平方向的夹角为,则行李箱相对转盘的速度方向如图中的所示,滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,如图中所示,行李箱所受摩擦力的方向与转盘运动方向不相同。
沿转盘所在斜面,行李箱受重力分力与滑动摩擦力作用,这两个力的合力方向与行李箱相对转盘的初速度、行李箱的对地初速度都不在一条直线上,所以行李箱相对转盘和相对地面均做曲线运动,故A正确,BC错误;
D.转盘与行李箱间的摩擦力为滑动摩擦力,增大转盘的转速不会增加二者间的正压力,摩擦力大小不变,故D正确。
故选AD。
三、解答题
11.图为砂轮打磨下来的炽热微粒飞离砂轮时的情形,微粒离开砂轮的时刻不同,飞离时的速度方向也不一样。
(1)微粒离开砂轮瞬间速度方向如何?
(2)微粒在离开砂轮前速度是否变化?
(3)微粒做曲线运动时,加速度可以是零吗?为什么?
【答案】(1)沿砂轮的切线方向;(2)是;(3)不为零,因为速度的方向时刻在发生变化
【详解】(1)微粒未离开砂轮前,随着砂轮一起做匀速圆周运动,轨迹为圆,离开砂轮瞬间速度为圆周上该点的切线方向,也即沿离开砂轮时该点的切线方向;
(2)微粒在离开砂轮前做圆周运动,速度是不断变化的;
(3)微粒做曲线运动时,速度方向发生变化,即运动状态发生改变,微粒受到的合外力不为零,所以加速度不可以是零。
12.如图是从高空拍摄的一张地形照片,河水沿着弯弯曲曲的河床做曲线运动。图中哪些地方河水的速度方向跟箭头所指P处流水的速度方向相同?请把这些地方标注出来。
【答案】
【详解】根据曲线运动的特点可知,曲线运动速度方向是曲线上该点的切线方向,由此找出图中与图示方向平行的各点,并找出与水流方向一致的点,如图
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A. B. C. D.
2.物体的运动轨迹为曲线的运动称为曲线运动。关于质点做曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.有些曲线运动也可能是匀速运动
B.质点做某些曲线运动,其加速度是可以不变的
C.曲线运动一定是变速运动,反之,变速运动也一定是曲线运动
D.质点做曲线运动过程中某个时刻所受合力方向与速度方向也有可能相同
3.光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O,v与x轴正方向成角(如图所示),与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy,则( )
A.因为有Fx,质点一定做曲线运动
B.如果Fy>Fx,质点向y轴一侧做曲线运动
C.质点不可能做直线运动
D.如果Fy4.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点的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是( )
A.从A到B速率逐渐增大
B.D点的速率比C点的速率小
C.B点的加速度比D点的加速度大
D.A点的加速度与速度的夹角大于90°
5.运动员出色表现的背后,不仅有自身努力的付出,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。为了更加直观的研究风洞里的流场环境,我们可以借助丝带和点燃的烟线辅助观察,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
6.一个物体在3个恒力的作用下做匀速直线运动,现撤去其中两个力,保持第三个力大小和方向均不变。关于该物体此后的运动,下列说法正确的是( )
A.不可能做圆周运动
B.可能做圆周运动
C.可能继续做匀速直线运动
D.一定做匀速直线运动
7.曲线运动是现实生活中最常见、最普遍的运动形式,下列对曲线运动描述正确的是( )
A.速度大小和方向都在不断变化
B.加速度一定变化
C.加速度和速度的方向可能始终垂直
D.物体只有在所受的合力方向与速度方向垂直时,才能做曲线运动
8.下列说法正确的是( )
A.在恒力作用下,物体可能做速率先减小后增大的曲线运动
B.做曲线运动的物体其加速度的大小不一定改变,但方向一定时刻改变
C.在足球运动中,若要研究形成香蕉球的原因时,可以将足球看成质点
D.羽毛球被扣杀后,飞入对方场地的过程中受重力、空气阻力和球拍的作用力
二、多选题
9.如图所示,一物块在一个水平力F作用下沿足够大斜面匀速运动,此力F的方向与斜面平行。某时刻将力F撤除,下列对撤除力F后物块运动的描述正确的是( )
A.物块可能做匀变速曲线运动 B.物块仍沿斜面匀速运动
C.物块将做非匀变速曲线运动 D.物块最终将停在斜面上
10.如图所示为机场的行李转盘,使用水平传送带和倾斜转盘组合完成乘客行李箱的传送。水平传送带的运动方向与转接处转盘的运动方向垂直,行李箱由传送带的A处滑上水平移动的转盘,最后运动至转盘下方的挡板处与转盘一起运动,则从A至B过程中,下列说法正确的是( )
A.行李箱相对地面做曲线运动
B.行李箱相对转盘可能做直线运动
C.行李箱所受摩擦力的方向与转盘运动方向相同
D.增大转盘的转速,行李箱所受摩擦力大小不变
三、解答题
11.图为砂轮打磨下来的炽热微粒飞离砂轮时的情形,微粒离开砂轮的时刻不同,飞离时的速度方向也不一样。
(1)微粒离开砂轮瞬间速度方向如何?
(2)微粒在离开砂轮前速度是否变化?
(3)微粒做曲线运动时,加速度可以是零吗?为什么?
12.如图是从高空拍摄的一张地形照片,河水沿着弯弯曲曲的河床做曲线运动。图中哪些地方河水的速度方向跟箭头所指P处流水的速度方向相同?请把这些地方标注出来。
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