2019年高中物理必修2假期作业（一）　曲线运动

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假期作业（一）　曲线运动
[温故知新]
一、曲线运动
1．定义：物体运动的轨迹是曲线的运动．
2．特点：曲线运动是一种变速运动．物体做曲线运动时，速度的方向时刻都在变化．
二、运动的合成与分解
1．合运动与分运动的概念：如果一个物体实际发生的运动产生的效果跟另外几个运动产生的总效果相同，则物体实际发生的运动叫做合运动，这几个运动叫做分运动．
2．合运动与分运动之间的关系：等时性、独立性、等效性．
3．运动的合成与分解：由几个分运动求合运动叫做运动的合成；将一个运动分解为几个分运动叫做运动的分解．运动的合成与分解遵循的法则是平行四边形定则．
三、物体做曲线运动的条件
1．当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动．
2．合力为恒力，物体将做匀变速曲线运动；合力为变力，物体将做变加速曲线运动.
[典型例题]
【例题】CCTV－1综合频道在黄金时间播出了电视剧《陆军一号》，其中直升机抢救伤员的情境深深感动了观众．假设直升机放下绳索吊起伤员后(如图甲所示)，竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示，若不计空气阻力，则(　　)

A．伤员一直处于失重状态
B．绳索中拉力方向一定沿竖直向上
C．在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线
D．绳索中拉力先大于重力，后小于重力
【解析】　分析图乙可知，伤员在竖直方向上先是向上做匀加速运动，加速度向上，拉力大于重力，处于超重状态；后向上做匀减速运动，加速度向下，拉力小于重力，处于失重状态，A选项错误，D选项正确；分析图丙可知，伤员在水平方向上做匀速直线运动，故绳索中拉力方向始终沿竖直向上，B选项正确；根据运动的合成与分解知识可知，伤员运动的轨迹是曲线，C选项错误．
【答案】　BD
名师方法总结
两个互成角度的直线运动的合运动的性质和轨迹，由两分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定．判断方法如下：
(1)性质的判断：根据合加速度是否恒定判定合运动是匀变速运动还是非匀变速运动，若合加速度不变且不为零，则合运动为匀变速运动，若合加速度变化，则为非匀变速运动．
(2)轨迹的判断：根据合加速度与合初速度是否共线判断合运动是直线运动还是曲线运动．若合加速度与合初速度在同一直线上，则合运动为直线运动，否则为曲线运动．
名师点易错
1．两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动．
2．两个直线运动的合运动不一定是直线运动.
[提升训练]
1．下列关于曲线运动的叙述中，正确的是(　　)
A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的
B．做曲线运动的物体，速度方向一定时刻改变
C．物体做曲线运动时，它所受到的合力可能为零
D．物体做曲线运动时，所受合力方向有可能与速度方向在一条直线上
2．如图所示，一小球在光滑水平桌面上做匀速运动，若沿桌面对小球施加一个恒定外力，则小球一定做(　　)
A．直线运动 B．曲线运动
C．匀变速运动 D．匀加速直线运动
3．(多选)如图所示，一物体在光滑水平面上，在恒力F的作用下(图中未画出)做曲线运动，物体的初速度、末速度方向如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．物体的运动轨迹是抛物线
B．F的方向可以与v2成45°
C．F的方向可以与v1垂直
D．F的方向可以与v2垂直
4．若已知物体运动初速度v0的方向及该物体受到的恒定合外力F的方向，则图中所画物体运动的轨迹可能正确的是(　　)

5．双人滑运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力F，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN.vM与vN正好成90°角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的(　　)


A．F1 　　　　　　　　　　　 B．F2
C．F3 D．F4
6．在水平桌面上放置一张纸，画有如图所示的平面直角坐标系，一个涂有颜料的小球以速度v从原点O出发，沿y轴负方向做匀速直线运动(不计纸与球间的摩擦)，同时，白纸从静止开始沿x轴正方向做匀加速直线运动，经过一段时间，在纸面上留下的痕迹为下图中的(　　)

7．一物体在共点恒力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动，突然撤去F1，其他力不变，则物体可能做的运动，下列说法正确的是(　　)
A．物体不可能做匀变速直线运动
B．物体可能做直线运动，也可能做曲线运动
C．物体一定沿着F1的方向做匀减速直线运动
D．物体一定沿着与F1相反的方向做匀加速直线运动
8．一物体做曲线运动，轨迹如图所示，物体运动到A、B、C、D四点时，

图中关于物体速度方向和受力方向的判断，哪些点可能是正确的？
9．中国首颗火星探测器“萤火一号”于2011年10月发射．如图所示为该探测器示意图，P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机，P1、P3的连线与空间某一固定坐标系的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动力，开始时，探测器以恒定速率v0向x轴正方向平动，四个喷气发动机P1、P2、P3、P4能提供的推力大小相等，则：

(1)分别单独开动P1、P2、P3、P4，探测器将分别做什么运动？
(2)同时开动P2与P3，探测器将做什么运动？
(3)若四个发动机同时开动，探测器将做什么运动？


参考答案
1.解析：曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但合力可能不变，加速度可能不变，A选项错误；曲线运动的速度方向必定是改变的，B选项正确；物体受到合外力为零时，做匀速直线运动，不可能是曲线运动，C选项错误；物体所受合力方向与速度方向在一条直线上时，一定做匀变速直线运动，D选项错误．
答案：B
2.解析：当物体所受的恒力与速度方向在同一条直线上，做匀变速直线运动，不在同一条直线上，做匀变速曲线运动，故小球一定做匀变速运动，C选项正确．
答案：C
3.解析：物体受到恒定的外力作用，运动轨迹为抛物线，A选项正确；根据曲线运动的规律可知，受力指向轨迹的内侧，要使物体沿如图所示的轨迹运动，力的方向介于初速度切线的反向延长线和末速度方向之间，但不包括边界，F的方向可以与v2成45°，B选项正确；分析轨迹图可知，物体的初、末速度相互垂直，F的方向不能与初速度v1和末速度v2垂直，C、D选项错误．
答案：AB
4.解析：曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，由此可以判断A、D错误；曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断B正确；C错误．
答案：B
5.解析：物体由M向N做曲线运动受力指向轨迹的内侧，故物体先做匀减速运动后做匀加速运动，合外力的方向可能是F2的方向，B选项正确．
答案：B
6.解析：根据运动的合成与分解法则可知，以白纸为参考系，小球沿y轴负方向做匀速直线运动，沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则小球的运动轨迹，如B选项所示，B选项正确．
答案：B
7.解析：一物体在共点力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动，合力为零，突然撤去F1，其他力不变，根据共点力的平衡知识可知，合力的方向与F1的方向相反，物体做匀变速运动．若速度方向与F1方向不在同一条直线上，物体做曲线运动；若速度方向与F1方向在同一条直线上，且与F1同向，则物体做匀减速直线运动；若速度方向与F1方向在同一条直线上，且与F1反向，则物体做匀加速直线运动，B选项正确．
答案：B
8.解析：物体的速度方向一定沿曲线的切线方向，物体受到合外力的方向指向曲线的凹侧，故A、D两点正确．
答案：A、D
9.解析：(1)单独开动P1，产生一个沿x轴负方向的力，探测器先做匀减速直线运动直到速度为零，后沿x轴负方向做匀加速直线运动．
单独开动P2，产生一个沿y轴正方向的力，与初速度方向垂直，探测器做曲线运动．
单独开动P3，产生一个沿x轴正方向的力，探测器做匀加速直线运动．
单独开动P4，产生一个沿y轴负方向的力，与初速度方向垂直，探测器做曲线运动．
(2)同时开动P2与P3，产生一个沿y轴正方向的力和一个沿x轴正方向的力，合力与初速度夹角为45°，物体做曲线运动．
(3)同时开动四个发动机，合外力为零，探测器将以原速度做匀速直线运动．
答案：见解析
























































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