2016-2017学年高一物理教科版必修2课时作业：第一章 1 曲线运动（含解析）
文档属性
| 名称 | 2016-2017学年高一物理教科版必修2课时作业：第一章 1 曲线运动（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 189.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2017-06-02 16:11:35 | ||
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文档简介
2016-2017学年高一物理教科版必修2课时作业：第一章
1
曲线运动
一、选择题
1．一物体由静止开始下落一小段时间后，突然受一恒定水平风力的影响，但着地前一小段时间风突然停止，则其运动轨迹的情况可能是图中的( )
解析：选C．风力停止之前，物体的速度方向斜向下，风力停止后，物体还有重力作用，重力方向竖直向下，力的方向指向轨迹凹侧，故选C．
2．某一物体受到几个共点力的作用而处于平衡状态，当撤去某个恒力F1时，物体可能做( )
A．匀加速直线运动
B．匀减速直线运动
C．匀变速曲线运动
D．变加速曲线运动
解析：选ABC．由于撤去恒力F1后物体受的合力为恒力，故一定是匀变速运动，但初速度的方向不知，所以轨迹可能是直线也可能是曲线，可能是匀加速直线运动，可能是匀减速直线运动也可能是匀变速曲线运动．故A、B、C都是有可能的．3．质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加，如图所示，有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是( )
解析：选D．由牛顿第二定律可知，加速度a与合外力的方向相同，指向曲线的凹侧，另外速度v的方向沿曲线的切线方向，故B、C项错误．由于质点从A到B速率逐渐增加，则加速度与速度的夹角应小于90°，综上可知，只有D项正确．
4．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，则物体速度大小变化是( )
A．先减小后增大
B．先增大后减小
C．不断增大
D．不断减小
解析：选A．开始时物体所受合力方向与速度方向的夹角大于90°，物体速度减小，经过一段时间后，物体的速度方向与其合力方向的夹角小于90°，物体又做加速运动，故A项正确．
5．下列说法正确的是( )
A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B．物体在变力作用下有可能做曲线运动
C．物体做曲线运动，沿垂直速度方向的合力一定不为零
D．沿垂直速度方向的合力为零时，物体一定做直线运动
解析：选BCD．物体是否做曲线运动，取决于物体所受合外力方向与物体运动方向是否共线，只要两者不共线，无论物体所受合外力是恒力还是变力，物体都做曲线运动，故A错误，B正确．由垂直速度方向的力改变速度的方向，沿速度方向的力改变速度的大小知，C、D正确．6．质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F2不变，仅将F3的方向改变90°(大小不变)后，物体可能做( )
A．加速度大小为的匀变速直线运动
B．加速度大小为的匀变速直线运动
C．加速度大小为的匀变速曲线运动
D．匀速直线运动
解析：选BC．物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，必有F3与F1、F2的合力等大反向，当F3大小不变，方向改变90°时，F1、F2的合力大小仍为F3，方向与改变方向后的F3夹角为90°，故F合＝F3，加速度a＝＝，但因不知原速度方向与F合的方向间的关系，故有B、C两种可能．
7．如图所示，火车在水平轨道上以大小为v的速度向西做匀速直线运动，车上有人相对车厢以大小为u的速度向东水平抛出一小球，已知v>u，站在地面上的人看到小球的运动轨迹应是(图中箭头表示列车运动的方向)( )
解析：选D．小球抛出后相对于地面有水平向西的速度，由于抛出后小球合力向下，故抛出后小球仍向前运动，同时向下落，运动轨迹为曲线，选项D正确．
8．翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目．如图所示，翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下，
过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点．下列说法中正确的是( )
A．过A点时的速度方向沿AB方向
B．过B点时的速度方向沿水平方向
C．过A、C两点时的速度方向相同
D．圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上
解析：选B．翻滚过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示，由图判断B正确，A、C错误．用直尺和三角板作M点速度方向的平行线且与圆相切于N点，则过山车过N点时速度方向与M点相同，D错误．
9．一质点在xOy平面内运动的轨迹如图所示，下面判断正确的是( )
A．若x方向始终匀速，则y方向先加速后减速B．若x方向始终匀速，则y方向先减速后加速
C．若y方向始终匀速，则x方向先减速后加速
D．若y方向始终匀速，则x方向先加速后减速
解析：选BD．曲线运动合外力的方向一定指向轨迹的凹侧，若x方向始终匀速，由轨迹的弯曲方向可判定，在y方向上，质点受到的力先沿y轴负方向，后沿y轴正方向，故质点在y方向先减速后加速，故B正确．同理可判定D也正确．
☆10.如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是( )
A．质点经过C点的速率比D点的大
B．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°
C．质点经过D点时的加速度比B点的大
D．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
解析：选A．质点做匀变速曲线运动，所以合外力不变，则加速度不变；在D点，加速度应指向轨迹的凹侧且与速度方向垂直，则在C点加速度的方向与速度方向成钝角，故质点由C到D速度在变小，即vC＞vD，选项A正确．
二、非选择题
11．汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用2
min的时间，汽车每行驶半周，速度的方向将改变多少度？汽车每行驶10
s，速度的方向将改变多少度？
解析：汽车运动的方向时刻改变，汽车每绕圆形广场一周所用时间为2
min，即为120
s，则每秒汽车转过的角度为3°.又因为物体做曲线运动的速度方向就是物体运动轨迹上该点的切线方向，所以汽车每运行半周，速度的方向改变Δθ＝60×3°＝180°.故汽车每行驶10
s速度方向改变Δθ′＝10×3°＝30°.
答案：180° 30°
12.如图所示，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．
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．
答案：见解析
1
曲线运动
一、选择题
1．一物体由静止开始下落一小段时间后，突然受一恒定水平风力的影响，但着地前一小段时间风突然停止，则其运动轨迹的情况可能是图中的( )
解析：选C．风力停止之前，物体的速度方向斜向下，风力停止后，物体还有重力作用，重力方向竖直向下，力的方向指向轨迹凹侧，故选C．
2．某一物体受到几个共点力的作用而处于平衡状态，当撤去某个恒力F1时，物体可能做( )
A．匀加速直线运动
B．匀减速直线运动
C．匀变速曲线运动
D．变加速曲线运动
解析：选ABC．由于撤去恒力F1后物体受的合力为恒力，故一定是匀变速运动，但初速度的方向不知，所以轨迹可能是直线也可能是曲线，可能是匀加速直线运动，可能是匀减速直线运动也可能是匀变速曲线运动．故A、B、C都是有可能的．3．质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加，如图所示，有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是( )
解析：选D．由牛顿第二定律可知，加速度a与合外力的方向相同，指向曲线的凹侧，另外速度v的方向沿曲线的切线方向，故B、C项错误．由于质点从A到B速率逐渐增加，则加速度与速度的夹角应小于90°，综上可知，只有D项正确．
4．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，则物体速度大小变化是( )
A．先减小后增大
B．先增大后减小
C．不断增大
D．不断减小
解析：选A．开始时物体所受合力方向与速度方向的夹角大于90°，物体速度减小，经过一段时间后，物体的速度方向与其合力方向的夹角小于90°，物体又做加速运动，故A项正确．
5．下列说法正确的是( )
A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B．物体在变力作用下有可能做曲线运动
C．物体做曲线运动，沿垂直速度方向的合力一定不为零
D．沿垂直速度方向的合力为零时，物体一定做直线运动
解析：选BCD．物体是否做曲线运动，取决于物体所受合外力方向与物体运动方向是否共线，只要两者不共线，无论物体所受合外力是恒力还是变力，物体都做曲线运动，故A错误，B正确．由垂直速度方向的力改变速度的方向，沿速度方向的力改变速度的大小知，C、D正确．6．质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F2不变，仅将F3的方向改变90°(大小不变)后，物体可能做( )
A．加速度大小为的匀变速直线运动
B．加速度大小为的匀变速直线运动
C．加速度大小为的匀变速曲线运动
D．匀速直线运动
解析：选BC．物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，必有F3与F1、F2的合力等大反向，当F3大小不变，方向改变90°时，F1、F2的合力大小仍为F3，方向与改变方向后的F3夹角为90°，故F合＝F3，加速度a＝＝，但因不知原速度方向与F合的方向间的关系，故有B、C两种可能．
7．如图所示，火车在水平轨道上以大小为v的速度向西做匀速直线运动，车上有人相对车厢以大小为u的速度向东水平抛出一小球，已知v>u，站在地面上的人看到小球的运动轨迹应是(图中箭头表示列车运动的方向)( )
解析：选D．小球抛出后相对于地面有水平向西的速度，由于抛出后小球合力向下，故抛出后小球仍向前运动，同时向下落，运动轨迹为曲线，选项D正确．
8．翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目．如图所示，翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下，
过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点．下列说法中正确的是( )
A．过A点时的速度方向沿AB方向
B．过B点时的速度方向沿水平方向
C．过A、C两点时的速度方向相同
D．圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上
解析：选B．翻滚过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示，由图判断B正确，A、C错误．用直尺和三角板作M点速度方向的平行线且与圆相切于N点，则过山车过N点时速度方向与M点相同，D错误．
9．一质点在xOy平面内运动的轨迹如图所示，下面判断正确的是( )
A．若x方向始终匀速，则y方向先加速后减速B．若x方向始终匀速，则y方向先减速后加速
C．若y方向始终匀速，则x方向先减速后加速
D．若y方向始终匀速，则x方向先加速后减速
解析：选BD．曲线运动合外力的方向一定指向轨迹的凹侧，若x方向始终匀速，由轨迹的弯曲方向可判定，在y方向上，质点受到的力先沿y轴负方向，后沿y轴正方向，故质点在y方向先减速后加速，故B正确．同理可判定D也正确．
☆10.如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是( )
A．质点经过C点的速率比D点的大
B．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°
C．质点经过D点时的加速度比B点的大
D．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
解析：选A．质点做匀变速曲线运动，所以合外力不变，则加速度不变；在D点，加速度应指向轨迹的凹侧且与速度方向垂直，则在C点加速度的方向与速度方向成钝角，故质点由C到D速度在变小，即vC＞vD，选项A正确．
二、非选择题
11．汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用2
min的时间，汽车每行驶半周，速度的方向将改变多少度？汽车每行驶10
s，速度的方向将改变多少度？
解析：汽车运动的方向时刻改变，汽车每绕圆形广场一周所用时间为2
min，即为120
s，则每秒汽车转过的角度为3°.又因为物体做曲线运动的速度方向就是物体运动轨迹上该点的切线方向，所以汽车每运行半周，速度的方向改变Δθ＝60×3°＝180°.故汽车每行驶10
s速度方向改变Δθ′＝10×3°＝30°.
答案：180° 30°
12.如图所示，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．
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．
答案：见解析