2017春高一物理新人教版必修2课时作业：5.1 曲线运动（含解析）

曲线运动
[课时提升作业]
一、单项选择题1．(2016·莆田高一检测)做曲线运动的物体，在其轨迹曲线上某一点的加速度方向(　　)
A．为通过该点的曲线的切线方向
B．与物体在这一点时所受合力方向垂直
C．与物体在这一点的速度方向一致
D．与物体在这一点的速度方向的夹角一定不为零
答案：　D
2.
如图所示的曲线为某同学抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，说法正确的是(　　)
A．为AB的方向　　　　　　
B．为BD的方向
C．为BC的方向
D．为BE的方向
解析：　物体做曲线运动的速度方向为运动轨迹上经过该点的切线方向，又本题中铅球实际沿ABC方向运动，故它在B点的速度应沿切线BD的方向，B正确。答案：　B
3．一个物体在力F1、F2、F3等几个力的共同作用下，做匀速直线运动。若突然撤去力F1后，则物体(　　)
A．可能做曲线运动
B．不可能继续做直线运动
C．必然沿F1的方向做直线运动
D．必然沿F1的反方向做匀加速直线运动
解析：　物体做匀速直线运动的速度方向与F1的方向关系不明确，可能是相同、相反或不在同一条直线上。因此，撤去F1后物体所受合力的方向与速度的方向关系不确定，所以只有选项A正确。
答案：　A
4．澳网女单决赛中，李娜2∶0战胜齐希尔科娃，成为澳网100多年历史上首位夺冠的亚洲球员。网球由李娜击出后在空中飞行过程中，若不计空气阻力，它的运动将是(　　)
A．曲线运动，加速度大小和方向均不变，是匀变速曲线运动
B．曲线运动，加速度大小不变，方向改变，是非匀变速曲线运动
C．曲线运动，加速度大小和方向均改变，是非匀变速曲线运动
D．若水平抛出则是匀变速曲线运动，若斜向上抛出则不是匀变速曲线运动
解析：　网球只受重力，大小和方向均不变，加速度大小和方向也都不变，刚抛出时速度方向和重力不在同一条直线上，所以网球的运动性质是匀变速曲线运动，正确选项是A。
答案：　A
5．若一个物体的运动是由两个独立的分运动合成的，则(　　)
A．若其中一个分运动是变速运动，另一个分运动是匀速直线运动，则物体的合运动一定是变速运动
B．若两个分运动都是匀速直线运动，则物体的合运动有可能是匀变速直线运动
C．若其中一个分运动是匀变速直线运动，另一个分运动是匀速直线运动，则物体的运动一定是曲线运动
D．若其中一个分运动是匀加速直线运动，另一个分运动是匀减速直线运动，则合运动一定是曲线运动
答案：　A
6．关于曲线运动的位移，下列说法正确的是(　　)A．曲线运动的位移是曲线
B．只要曲线运动不停止，曲线运动的位移就一定越来越大
C．曲线运动的位移不可能是零
D．做曲线运动的质点在一段时间内水平分位移是4
m，竖直分位移是3
m，则其位移大小为5
m
解析：　曲线运动的位移是指运动的物体从出发点到所研究位置的有向线段，不是曲线，选项A错误；轨迹是曲线的运动，如抛出的物体所做的运动、圆周运动等都属于曲线运动，其位移可能逐渐变大，也可能周期性变化，当然也可能在某时刻为零，选项B、C都错误；如果做曲线运动的质点在一段时间内水平分位移是4
m，竖直分位移是3
m，则其位移大小为l＝＝5
m，选项D正确。
答案：　D
7.如图所示，在长约80～100
cm、一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个用红蜡做成的小圆柱体(小圆柱体恰能在管中匀速上浮)，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。然后将玻璃管竖直倒置，在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面水平向右匀加速移动，你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是图中的(　　)
解析：　红蜡块的水平分速度越来越大，合速度越来越大，合速度与水平方向的夹角越来越小，由此可知C选项正确。
答案：　C
8.如图所示，从广州飞往上海的波音737航班上午10点到达上海浦东机场，若飞机在降落过程中的水平分速度为60
m/s，竖直分速度为6
m/s，已知飞机在水平方向做加速度大小等于2
m/s2的匀减速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于0.2
m/s2的匀减速直线运动，则飞机落地之前(　　)
A．飞机的运动轨迹为曲线
B．经20
s飞机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等
C．在第20
s内，飞机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等
D．飞机在第20
s内，水平方向的平均速度为21
m/s
解析：　由于初速度的方向与合加速度的方向相反，因此飞机的运动轨迹为直线，A错误；由匀减速运动规律可知，飞机在第20
s末的水平分速度为20
m/s，竖直方向的分速度为2
m/s，B、C错误；飞机在第20
s内，水平方向的平均速度为21
m/s，D正确。答案：　D
二、多项选择题
9．关于曲线运动，下面说法中正确的是(　　)A．曲线运动一定是变速运动
B．变速运动不一定是曲线运动
C．曲线运动是变加速运动D．加速度大小或速度大小都不变的运动一定不是曲线运动
解析：　曲线运动速度方向时刻变化，速度是矢量，故速度一定变化，所以选项A正确；速度变化不一定是速度方向变化，如匀加速直线运动等，故选项B正确；加速度不变的运动是匀变速运动，匀变速运动可能是曲线运动，如水平抛出石块的运动，故选项C错误；加速度大小不变的运动可能是曲线运动，如抛出的石块，速度大小不变的运动也可能是曲线运动，如匀速圆周运动，故选项D错误。
答案：　AB
10.
如图所示，当吊车以速度v1沿水平直线匀速行驶，同时以速度v2收拢绳索提升物体时，下列表述正确的是(　　)
A．物体的实际运动速度为v1＋v2
B．物体的实际运动速度为
C．物体相对地面做曲线运动
D．绳索保持竖直状态
解析：　物体的速度是由水平速度和竖直速度合成的，v＝，故相对于地面做匀速直线运动，所以A、C选项错，B正确；两个方向的运动互不影响，物体竖直方向始终做匀速直线运动，因此绳索保持竖直状态，所以D选项正确。
答案：　BD
11．质量为m＝2
kg的物体在光滑的水平面上运动，在水平面上建立xOy坐标系，t＝0时物体位于坐标系的原点O。物体在x轴和y轴方向的分速度vx、vy随时间t变化的图线如图甲、乙所示。则(　　)
A．t＝0时，物体速度的大小为3
m/s
B．t＝8
s时，物体速度的大小为4
m/s
C．t＝8
s时，物体速度的方向与x轴正向夹角为37°
D．t＝8
s时，物体的位置坐标为(24
m,16
m)
解析：　由题图可知，t＝0时刻，vx＝3
m/s，vy＝0，所以t＝0时刻，物体的速度大小v0＝3
m/s，A正确；t＝8
s时，vx＝3
m/s，vy＝4
m/s，物体的速度大小v＝＝5
m/s，B错误；速度方向与x轴正向夹角设为α，则tan
α＝＝，α＝53°，C错误；t＝8
s时，物体的位置坐标x＝vxt＝24
m，y＝ayt2＝16
m，所以t＝8
s时，物体的位置坐标为(24
m，16
m)，D正确。
答案：　AD
三、非选择题
12．直升机空投物资时，可以停留在空中不动，设投出的物资离开直升机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落，无风时落地速度为5
m/s。若直升机停留在离地面100
m高处空投物资，由于风力的作用，使降落伞和物资获得1
m/s的水平向北的速度，求：
(1)物资在空中运动的时间；
(2)物资落地时速度的大小；
(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离。
解析：　如图所示，物资的实际运动可以看作是竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀速直线运动两个分运动的合运动。
(1)分运动与合运动具有等时性，故物资实际运动的时间与竖直方向分运动的时间相等。
所以t＝＝
s＝20
s。
(2)物资落地时vy＝5
m/s，vx＝1
m/s，由平行四边形定则得
v＝＝
m/s＝
m/s
(3)物资水平方向的位移大小为
x＝vxt＝1×20
m＝20
m。
答案：　(1)20
s　(2)
m/s　(3)20
m