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2025人教版高中物理必修第二册
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.(教材习题改编)跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动,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”。如图虚线描述的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入水。整个运动过程中,在哪个位置头部的速度方向与入水时的速度方向相反 ( )
A.a点 B.b点
C.c点 D.d点
2.(多选题)(2024江西上饶期末)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,加速度方向与速度方向一定不在同一条直线上
D.做曲线运动的物体,加速度一定改变
题组二 物体做曲线运动的条件及特点
3.(2023江苏扬州质检)关于物体的运动,下列说法中正确的是 ( )
A.物体在恒力作用下一定做直线运动
B.物体在变力作用下一定做曲线运动
C.物体的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
D.加速度不为零一定是匀变速运动
4.(经典题)(2024山东泰安新泰一中月考)一个钢球在水平面上做直线运动。从不同方向给它施加力,如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁,观察到钢球的运动轨迹为图中弯曲虚线。钢球做曲线运动过程,下列说法正确的是 ( )
A.速度可能不变
B.加速度可能为零
C.合力一定不为零
D.钢球所受磁铁的引力一定不变
5.(2024山东威海期末)树叶从空中下落的轨迹如图所示,P为轨迹上一点,下列说法正确的是 ( )
A.树叶经P点时的速度一定为0
B.树叶经P点时的加速度一定为0
C.树叶经P点时的加速度的方向与轨迹相切
D.树叶从A点运动到P点,平均速度的方向由A指向P
题组三 曲线运动的轨迹与合外力的关系
6.(2024河北沧州沧衡学校联盟期中)花样滑冰是冰上运动项目之一。某花样滑冰运动员的运动轨迹如图所示,该运动员从A点沿曲线运动到B点的过程中受到的合力恒为F,到达B点后,他受到的合力大小与F相等,但方向相反,则他从B点开始的运动轨迹可能是图中的 ( )
A.曲线a B.直线b C.曲线c D.直线d
7.(2024江苏南京六校联合体期中)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
8.(2024北京首都师范大学附中月考)赛车在经过弯道时,均采取减速入弯、加速出弯的驾驶方式。如图所示为两赛车转弯时的情境,赛车运动方向均为从上至下,虚线表示赛车减速、加速的转换点。关于这两台赛车在此时所受到的合力,下列示意图正确的是 ( )
9.(教材习题改编)一个物体在光滑水平面上运动,当物体运动到位置O时,受到向前偏左(沿着物体运动方向观测,下同)的合力F作用,如图所示。到达M时,这个合力F的方向突然变得与前进方向相同。到达N时,合力的方向又突然改为向前偏右,物体最终到达P。则物体由O至P的运动轨迹可能为 ( )
10.(2024山东临沂第十八中学月考)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做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.烟尘颗粒在P点处的加速度方向可能水平向左
D.烟尘颗粒在Q点处的合力方向可能竖直向下
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.D 由于速度的方向沿轨迹的切线方向(破题关键),可知在a点的速度方向水平向左,在b点的速度方向斜向左下方,在c点的速度方向竖直向下,与入水时的速度方向相同,在d点的速度方向竖直向上,与入水时的速度方向相反,故选D。
2.BC 做曲线运动的物体,速度的大小不一定改变,速度的方向沿轨迹的切线方向,故时刻改变,A错误,B正确;做曲线运动的物体,加速度的方向与速度的方向不在同一条直线上,C正确;做曲线运动的物体,速度发生改变,可知加速度一定不为零,但加速度可以恒定不变,即加速度大小、方向均可能不变,D错误。
3.C 由物体做曲线运动的条件可知,当物体所受的恒力与速度方向不在一条直线上时,物体会做曲线运动,故A错误,C正确;如果变力的方向始终与速度共线,物体就做直线运动,B错误;加速度不为零且保持不变的运动是匀变速运动,加速度不为零且不断变化的运动是非匀变速运动,D错误。
4.C 钢球运动路线的旁边放一块磁铁时,钢球做曲线运动,其速度的方向时刻改变,即速度发生变化,则加速度不为零,合力不为零,A、B错误,C正确;钢球所受磁铁的引力方向时刻在改变,D错误。
5.D 由图可知,树叶做曲线运动,速度不断发生变化,则树叶经P点时的速度不一定为0,经P点前后的速度的变化量一定不等于0(易错点),可知树叶经P点时的加速度一定不为0,A、B错误;树叶做曲线运动,所受合外力方向指向轨迹凹侧,可知树叶经P点时的加速度的方向与轨迹不相切,C错误;平均速度=,可知平均速度的方向与位移的方向相同,树叶从A点运动到P点,平均速度的方向由A指向P,D正确。
6.A 从A点沿曲线运动到B点,轨迹向右下方弯曲,根据做曲线运动的物体所受合力指向轨迹的凹侧(破题关键),可知合力F的方向应该是斜向右下方的;根据速度沿轨迹的切线方向,可知运动员在B点的速度方向沿直线b;改变合力的方向后,合力指向左上方,故运动轨迹可能是图中的a,选A。
7.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。
8.A 赛车做曲线运动,速度沿轨迹的切线方向,合力指向轨迹的凹侧;因到达虚线位置前做减速运动,则合力方向与速度方向之间的夹角为钝角;越过虚线位置后做加速运动,则合力方向与速度方向之间的夹角为锐角,A正确。
方法技巧
曲线运动加速、减速的判断方法
9.B 物体在O点受到向前偏左的合力F作用,则运动轨迹向左弯曲(轨迹夹在速度方向与合力方向之间(破题关键));物体在M点受到的合力方向与运动方向相同,物体做直线运动;物体在N点受到向前偏右的合力作用,则运动轨迹向右弯曲,故B正确,A、C、D错误。
10.D 烟尘颗粒做曲线运动,速度方向在变化,其速度不可能始终不变,A错误;由于做曲线运动的物体所受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;做曲线运动的物体所受的合力指向轨迹凹侧,故烟尘颗粒在P点处的加速度方向不可能水平向左,在Q点处的合力方向可能竖直向下,故C错误,D正确。
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