《学霸笔记 同步精讲》第一章 抛体运动 1.认识曲线运动 练习（教师版）物理教科版必修2

1.认识曲线运动
课后训练巩固提升
基础巩固
1.关于曲线运动的说法正确的是(　　)
A.速率不变的曲线运动加速度为0
B.做曲线运动的物体所受合外力可能为0
C.变速运动一定是曲线运动
D.曲线运动一定是变速运动
答案D
解析曲线运动的速度方向时刻改变,所以曲线运动一定是变速运动,加速度(合外力)不可能为0,故A、B错误,D正确;显然选项C错误。
2.一个物体做曲线运动,则这个物体(　　)
A.可能处于平衡状态
B.速度一定不断变化
C.受到的合外力方向在不断变化
D.受到的合外力大小在不断变化
答案B
解析曲线运动所处状态一定不是平衡状态,A错误。曲线运动速度一定不断变化,B正确。合外力方向、大小不一定变化,C、D错误。
3.一个质点在恒力作用下,在xOy平面内从O点运动到M点的轨迹如图所示,则恒力F的方向可能是(　　)
A.沿+x方向
B.沿-x方向
C.沿+y方向
D.沿-y方向
答案D
解析由质点的运动轨迹可知质点在O点的速度方向如图所示,由轨迹弯曲方向可直接排除B、C两选项(如力沿-x方向或+y方向,则质点将向v左侧偏转)。对于A选项,如力沿+x方向,其轨迹向v右侧弯曲,但不可能出现M点后轨迹的弯曲形状;对于D选项,如力沿-y方向,其轨迹大致向v右侧弯曲,质点的竖直方向速度减为零,仍有水平方向的速度,受到与其垂直的力作用,轨迹向力的方向偏,即向-y方向偏转,只有D选项符合题意,故D选项正确。
4.(多选)做曲线运动的质点,其轨迹上某一点的加速度方向(　　)
A.就在通过该点的曲线的切线方向上
B.与通过该点的曲线的切线垂直
C.与物体在该点所受的合外力方向相同
D.与该点的瞬时速度方向成一定夹角
答案CD
解析质点的加速度方向跟速度方向不在同一直线上,故A、B错误,D正确。由牛顿第二定律可知,质点的加速度方向一定与合外力方向相同,故C正确。
5.下图为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在B点时的速度与加速度相互垂直,则下列说法正确的是(　　)
A.D点的速率比C点的速率大
B.A点的加速度与速度的夹角小于90°
C.A点的加速度比D点的加速度大
D.从A到D加速度与速度的夹角先增大后减小
答案A
解析质点做匀变速曲线运动,合外力的大小、方向均不变,加速度不变,故C错误;由B点速度与加速度相互垂直可知,合外力方向与B点切线垂直且向下,故质点由C到D过程,合外力方向与速度方向夹角小于90°,速率增大,A正确;A点的加速度方向与过A的切线(即速度方向)夹角大于90°,B错误;从A到D加速度与速度的夹角一直变小,D错误。
6.(多选)某人骑着电动自行车绕如图所示的400 m标准跑道运动,车上车速表一直显示15 km/h。则下列说法正确的是(　　)
A.电动自行车的速度一直保持不变
B.电动自行车沿弯道BCD运动过程中,车一直具有加速度
C.电动自行车绕跑道一周的平均速度等于零
D.电动自行车在弯道上运动时合外力方向不可能沿切线方向
答案BCD
解析电动自行车运动过程中,速度大小保持不变,速度的方向在发生变化,故选项A错误;经过弯道时,速度方向始终沿弯道的切线方向,在不断发生变化,具有加速度,方向指向弯道的内侧,故选项B正确;此加速度由电动自行车所受合外力提供,由牛顿第二定律可以推断,此合外力方向也必指向弯道内侧,而不可能沿切线方向,所以选项D正确;电动自行车绕跑道一周过程中位移为零,由平均速度概念可知,此过程中平均速度为零,所以选项C正确。
能力提升
1.(2024·四川成都青羊开学考试)某片雪花从空中飘落的轨迹为曲线,则该雪花(　　)
A.加速度一定发生改变
B.加速度方向可能与速度方向始终在同一直线上
C.所受的合外力可能为0
D.一定在做变速运动
答案D
解析做曲线运动的雪花加速度方向与速度方向不共线,但是加速度可以恒定,比如平抛运动,故A、B错误;合外力为零的雪花做匀速直线运动或处于静止状态,而雪花做曲线运动,所以雪花不处于平衡状态,故C错误;做曲线运动的雪花的速度方向时刻变化,所以属于变速运动,故D正确。
2.如图所示,一物体在O点以初速度v开始做曲线运动,已知物体只受到沿x轴方向的恒力作用,则物体速度大小(　　)
A.先减小后增大
B.先增大后减小
C.不断增大
D.不断减小
答案A
解析开始时,物体的速度与加速度的夹角大于90°,物体速度减小。在恒力F作用下,物体向恒力F的方向偏转,物体的速度与加速度的夹角会减小,当夹角小于90°后,物体速度又会增大,故A正确。
3.下图为一空间探测器的示意图,P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机,P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行,P2、P4的连线与y轴平行,每台发动机开动时,都能向探测器提供推力,但不会使探测器转动。开始时,探测器以恒定的速率v0向x轴正方向平移。
(1)单独分别开动P1、P2、P3、P4,探测器将分别做什么运动
(2)单独开动P2和P4,探测器的运动有什么不同
答案见解析
解析(1)单独开动P1时,力沿-x方向,故探测器做匀减速直线运动;单独开动P3时,探测器做匀加速直线运动;单独开动P2或P4时,探测器做匀变速曲线运动。
(2)单独开动P2时,探测器在坐标系第Ⅰ象限内做曲线运动,轨迹向上弯曲;单独开动P4,探测器在坐标系第Ⅳ象限内做曲线运动,运动轨迹向下弯曲。
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