1.1曲线运动同步练习（含解析）2023——2024学年高物理粤教版（2019）必修第二册

1.1曲线运动 同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，速度一直增大。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
2．如图，水平桌面上一小铁球沿直线运动。若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁体，下列关于小铁球运动的说法正确的是（ ）
A．磁体放在A处时，小铁球做匀速直线运动
B．磁体放在A处时，小铁球做直线运动，加速度大小不变
C．磁体放在B处时，小铁球做曲线运动，加速度不变
D．磁体放在B处时，小铁球做曲线运动，加速度大小和方向都变
3．研究曲线运动，要研究两个方向，一个是物体速度的方向，一个是物体受力的方向，下列说法正确的是（　　）
A．当速度的方向和受力的方向在同一直线上时，物体做曲线运动
B．当速度的方向和受力的方向不在同一直线上时，物体做曲线运动
C．当速度的方向和受力的方向在同一直线上时，物体可能不做直线运动
D．当速度的方向和受力的方向不在同一直线上时，物体可能不做曲线运动
4．体育课上两位同学在室内羽毛球场进行羽毛球比赛，羽毛球在空中上升的运动轨迹如图中虚线所示，羽毛球加速度方向示意图可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5．如图为一圆规在水平纸面上画出的曲线，笔尖经过以下位置时速度方向跟经过位置P时可能相同的是（　　）
A．1 B．2 C．3 D．4
6．如图所示，虚线是一质点从 A 到C运动的轨迹，该质点通过 B点时速度的方向是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
7．一只小蜜蜂从A点飞到B点，速度越来越快，轨迹如图中曲线所示，关于小蜜蜂在C点受到的合外力及在D点的加速度，下列说法正确的是（　　）
A．在C点合外力可能为 B．在C点合外力可能为
C．在D点加速度可能为 D．在D点加速度可能为
8．一质点做匀变速曲线运动，从a点运动到d点的轨迹如图所示。已知该质点运动到c点时速度方向与它所受合力方向恰好互相垂直。则该质点从a点运动到d点的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．质点的经过b点时的加速度比d点的大
B．质点的速率先减小后增大
C．质点经过b点时的速率比d点的大
D．质点经过d点时的加速度方向与速度方向的夹角大于
二、多选题
9．一质点在多个水平恒力的作用下做匀速直线运动，现撤掉其中一恒力，且原来作用在质点上的其他力不变。下列说法正确的是（ ）
A．质点速度的方向总是与撤掉的恒力的方向相同
B．质点速度的方向不可能总是与撤掉的恒力的方向垂直
C．质点加速度的方向总是与撤掉的恒力的方向相同
D．质点在单位时间内速度的变化量总是相同的
10．关于物理课本的四幅插图，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中火车屏幕上显示了三个物理量，分别是时刻、速率、温度
B．图乙中运动员所踢出的香蕉球，在空中做的是匀变速曲线运动
C．图丙中的实验是为了探究曲线运动的条件
D．图丁为牛顿对自由落体运动的研究思路，利用斜面实验来冲淡重力影响，使运动时间更容易测量，最后通过逻辑推理得到自由落体的运动规律
11．某人跑步过程中不同时刻的速度与加速度矢量如图，则关于此人在这些时刻的运动情况，说法正确的是（　　）
A．图①时刻此人正匀速率向右转 B．图②时刻此人正减速向左转
C．图③时刻此人正加速向右转 D．图④时刻此人正加速向右转
12．如图，在某次足球比赛中，球员踢出“香蕉”球，足球在空中划出一道美妙的弧线后钻入球门死角。实际上生活中还有很多运动都是曲线运动，下列关于曲线运动的说法正确的是（　　）
A．做曲线运动的物体，速度的大小一定改变
B．做曲线运动的物体，速度的方向一定改变
C．做曲线运动的物体，加速度方向可能不变
D．做曲线运动的物体，加速度大小一定改变
三、实验题
13．如图所示，将圆弧形滑轨放在铺了一层白纸的光滑桌面上，使其底端与桌面相切，让小铁球从圆弧形滑轨滚下以获得一定的初速度。为便于观察，在离开滑轨处沿小铁球运动方向用刻度尺在白纸上画一直线。
（1）图甲中，受到的磁铁的吸引力方向与小球的速度方向 （选填“在”或“不在”）同一条直线上；图乙中，受到的磁铁的吸引力方向与小球的速度方向 （选填“在”或“不在”）同一条直线上。
（2）小球做曲线运动时，受到的吸引力方向指向轨迹弯曲的 。
14．小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在水平桌面的不同位置，让小钢珠从桌面上同一位置以相同初速度射出，得到不同运动轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是 （填轨迹字母代号）；小钢珠的运动轨迹为d时，磁铁 （选填“可能”或“不可能”）放在位置。实验表明，当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做 （选填“直”或“曲”）线运动。
四、解答题
15．（1）如图甲所示，水平桌面上放一张白纸，白纸上摆一条由几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道，使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的C端滚入，钢球从A端或拆去一段轨道后从B端滚出时的速度方向有什么特点？
（2）如图乙所示，曲线是某一质点的运动轨迹，若质点在一段时间内从B点运动到A点，则其平均速度方向是什么？当B点与A点的距离接近0时，质点在A点的速度方向是什么？
（3）曲线运动一定是变速运动吗？加速度可以为零吗？
16．如图所示，一小球离开水平桌面后，在空中飞行。
（1）小球离开水平桌面时其速度有何特点？
（2）小球在空中运动时受几个力？其运动的加速度改变吗？
（3）结合曲线运动的条件，说明小球的运动轨迹为什么是曲线？

17．情境：“歼—20A”型战斗机列装空军作战部队，意味着中国是继美国之后世界上第二个走完第五代战斗机论证评价、设计、研发、原型机测试、定型生产、最终服役全部阶段的国家。问题：
（1）如果“歼—20A”在某次飞行过程中沿曲线加速向上爬升，请问在飞行过程中其所受合力与速度方向具有怎样的关系？
（2）在图中最能表示“歼—20A”在P点的速度方向与其受到合力方向的分别是？

18．一质点在某恒力作用下做曲线运动，图中的曲线AB是该质点运动轨迹的一段，质点经过A、B两点时的速率分别为vA、vB。
（1）用作图法找出该恒力方向的可能范围。
（2）该恒力的方向能否在过A或B点的切线上？
（3）该质点从A点到B点过程中的速率如何变化？
（4）若速率有变化，且vA＝vB，则速率最大或最小时，恒力的方向与速度的方向之间的夹角为多少？
19．如图所示，抛出的石子做曲线运动。试在图中画出石子沿这条曲线运动经过A、B、C、D各点时的速度方向和受力示意图（不计空气阻力），分析一下物体的受力情况及合力与速度方向间的夹角随时间变化的关系。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案：
1．D
【详解】AB．小车做曲线运动，所受合外力总是指向曲线的凹侧，故AB错误；
CD．小车沿轨道从左向右运动，速度一直增大，故合外力与运动方向夹角为锐角，故C错误，D正确。
故选D。
2．D
【详解】AB．磁体放在A处时，小铁球受磁体的引力方向与速度方向共线，且引力逐渐变大，可知小铁球做加速度增大的变加速直线运动，选项AB错误；
CD．磁体放在B处时，小铁球受磁体的引力方向与速度方向不共线，小铁球做曲线运动，随引力的增加，加速度大小和方向都变，选项C错误，D正确。
故选D。
3．B
【详解】AC．当速度的方向和受力的方向在同一直线上时，物体做直线运动，AC错误；
BD．由物体做曲线运动的条件可知，当速度的方向和受力的方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，B正确，D错误。
故选B。
4．C
【详解】AD．羽毛球在空中做曲线运动，可知羽毛球所受合力产生的加速度应指向轨迹的凹侧，故AD错误；
BC．羽毛球处于上升过程，速度在减小，可知所受合力产生的加速度与速度之间的夹角应为钝角，故B错误，C正确。
故选C。
5．A
【详解】根据曲线运动上某点的速度方向沿着该点的切线方向，可知速度方向跟经过位置P时可能相同的是1位置。
故选A。
6．D
【详解】物体做曲线运动在某点的速度方向沿着该点的切线方向，则该质点通过 B点时速度的方向是④。
故选D。
7．B
【详解】
C D．物体做曲线运动时，合外力及加速度指向运动轨迹凹的一侧，故CD错误；
A B．小蜜蜂从A点飞到B点经过C点时速度方向沿切线方向，如图所示
由于速度越来越快，因此合外力与速度夹角小于90°，故A错误，B正确。
故选B。
8．B
【详解】A．质点做匀变速曲线运动，加速度恒定不变，故质点的经过b点时的加速度等于d点的加速度，故A错误；
BD．质点运动到c点时速度方向与它所受合力方向恰好互相垂直，根据曲线运动轨迹和合外力的关系可知，合外力指向曲线运动轨迹的内侧，合外力的方向和加速度方向相同，速度方向是轨迹上某点的切线方向，由于合外力与速度成钝角，速率越来越小，合外力与速度成锐角，速率越来越大，即速率先减小后增大，质点经过d点时的加速度方向与速度方向的夹角小于，故B正确，D错误；
C．质点运动到C点时速度方向与它所受合力方向恰好互相垂直，即竖直方向速度为零，合外力竖直向下，质点从运动的竖直位移小于质点从运动的竖直位移，根据匀变速运动规律可知质点从运动的时间小于质点从的运动时间，则在b点的竖直方向速度小于d点的竖直方向速度，在水平方向上做匀速直线运动，根据速度的合成，即质点经过b点时的速率比d点的小，故C错误。
故选B。
9．BD
【详解】A．质点速度的方向不一定与撤掉的恒力的方向相同，选项A错误；
B．撤去一恒力后质点仍受恒力作用，若该恒力开始时与质点的速度方向垂直，则质点做匀变速曲线运动，速度方向与合力的夹角逐渐减小，即质点速度的方向不可能总是与撤掉的恒力的方向垂直，选项B正确；
C．质点撤去一恒力后受其它力的合力方向与撤掉的恒力反向，则质点加速度的方向总是与撤掉的恒力的方向相反，选项C错误；
D．撤去一恒力后质点做匀变速运动，加速度恒定，则在单位时间内速度的变化量总是相同的，选项D正确。
故选BD。
10．AC
【详解】A．根据火车屏幕上物理量的单位可知显示了时刻、速率、温度，故A正确；
B．运动员所踢出的香蕉球时受重力和阻力，阻力方向与速度方向有关，则不是匀变速曲线运动，故B错误；
C．图丙中物体所受的合力与速度不再一条直线上时小球做曲线运动，所以图丙中的实验是为了探究曲线运动的条件，故C正确；
D．图丁为伽利略对自由落体运动的研究思路，利用斜面实验来冲淡重力影响，使运动时间更容易测量，最后通过逻辑推理得到自由落体的运动规律，故D错误。
故选AC。
11．BC
【详解】A．加速度方向向左且与速度垂直，该时刻此人向左转，故A错误；
B．将加速度分解为垂直速度方向与沿速度方向，可知该时刻此人正减速向左转，故B正确；
C．将加速度分解为垂直速度方向与沿速度方向，可知该时刻此人正加速向右转，故C正确；
D．将加速度分解为垂直速度方向与沿速度方向，可知该时刻此人正加速向左转，故D错误。
故选BC。
12．BC
【详解】AB．做曲线运动的物体，速度的大小不一定改变，速度的方向一定改变，故A错误，B正确；
CD．做曲线运动的物体，加速度一定不为零，但加速度可以恒定不变，即加速度大小、方向均可能不变，故C正确，D错误。
故选BC。
13． 在 不在 内侧
【详解】（1）[1]图甲中，受到的磁铁的吸引力方向与小球的速度方向在同一条直线上，小球做直线运动；
[2]图乙中，受到的磁铁的吸引力方向与小球的速度方向不在同一条直线上。小球轨迹发生弯曲，做曲线运动。
（2）[3]小球做曲线运动时，受到的吸引力方向指向轨迹弯曲的内侧。
14． 不可能 曲
【详解】[1]磁铁放在位置时，小钢珠受到磁铁的引力方向与初速度的方向相同，小钢珠将做直线运动，所以将沿轨迹运动。
[2]小钢珠的运动轨迹为时，磁铁应在曲线的内侧，不可能在在的位置。
[3]实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
15．见解析
【详解】做曲线运动的物体速度方向为轨迹在该点的切线方向，所以钢球从A端或拆去一段轨道后从B端滚出时的速度方向仍然沿B点的切线方向飞出。
16．（1）见解析；（2）1个力，不变；（3）见解析
【详解】（1）由于惯性，小球离开桌面时速度方向沿水平方向。
（2）在空中运动时只受重力，由于重力恒定不变，故其运动的加速度保持不变.
（3）由于小球在空中运动时初速度方向是水平的，重力方向是竖直的，运动方向与受力方向不共线，故轨迹是曲线。
17．（1）见解析；（2）见解析
【详解】（1）根据题意可知，由于“歼—20A”沿曲线加速爬升，所以其所受合力方向与速度方向的夹角为锐角。
（2）由于速度方向与轨迹切线方向一致，所以在P点的速度方向沿该点运动轨迹的切线方向是③；由于“歼—20A”所受合力方向与速度方向的夹角为锐角，所以它所受合力应该为②。
18．（1）；（2）该恒力的方向不能在过A或B点的切线上；（3）先减小后增大；（4）90°
【详解】
（1）根据速度变化与受力的关系可知，物体在恒力的作用下做曲线运动，则受到的恒力的方向与速度变化的方向是相同的，在图中先做出速度变化的方向，即恒力的方向。如图
（2）根据曲线运动的条件可知，该恒力的方向不能在过A或B点的切线上，否则质点将从A点或B点做匀变速直线运动；
（3）该质点从A点到B点过程中，速度的方向与恒力方向的夹角由大于90°逐渐减小到小于90°，因此恒力先做负功后做正功，该质点从A点到B点过程中的速率将先减小后增大；
（4）如果vA＝vB，则恒力的方向沿垂直于AB方向；速率最大时在A点或B点，此时速度方向与恒力之间的夹角如图；当速率最小时，恒力的方向与速度的方向之间的夹角为90°。
19．见解析
【详解】如图所示，石子做曲线运动经过A、B、C、D各点时的速度方向沿曲线上这些点的切线方向。因不计空气阻力，石子仅受重力G作用，重力G即石子所受合力，故石子的加速度为重力加速度g，恒定不变，石子做匀变速曲线运动。由于曲线运动的轨迹总是向合力一侧弯曲，因此，随着时间的增加，合力与速度方向的夹角会越来越小，但是夹角不会变为0度。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页