第1节 曲线运动
2 提升练、课时跟踪
一、选择题
1．(多选)下列说法正确的是( )
A．做曲线运动的物体速度方向一定发生变化
B．速度方向发生变化的运动一定是曲线运动
C．速度变化的运动一定是曲线运动
D．做曲线运动的物体一定有加速度
解析：选AD 任何曲线运动的速度方向时刻都在变化，一定有加速度，故A、D正确；速度方向变化、速度变化的运动不一定是曲线运动，如竖直上抛运动，速度发生变化，在最高点速度方向发生变化，而轨迹为直线，故B、C错．
2．(多选)关于做曲线运动物体的速度和加速度，下列说法中正确的是( )
A．速度方向不断改变，加速度方向不断改变
B．速度方向不断改变，加速度一定不为零
C．加速度越大，速度的大小改变得越快
D．加速度越大，速度改变得越快
解析：选BD 物体做曲线运动时，速度方向时刻改变，受到外力作用，由牛顿第二定律知，加速度一定不为零，但若合外力恒定，加速度不变，故A错误，B正确；由加速度物理意义知，加速度越大，速度改变越快，故C错误，D正确，故正确选项为BD.
3．关于合运动与分运动的关系，下列说法正确的是( )
A．合运动速度一定不小于分运动速度
B．合运动加速度不可能与分运动加速度相同
C．合运动的速度与分运动的速度没有关系，但合运动与分运动的时间相等
D．合位移可能等于两分位移的代数和
解析：选D 根据平行四边形定则，作出以两个互成角度的分速度为邻边的平行四边形，过两邻边夹角的对角线表示合速度，对角线的长度可能等于邻边长度，也可能小于邻边长度，也可能大于邻边长度，选项A错误；合运动的加速度可能大于、等于或小于分运动的加速度，选项B错误；合运动与分运动具有等效性、同体性、等时性等关系，选项C错误；如果两个分运动在同一直线上，且方向相同，其合位移就等于两分位移的代数和，选项D正确．
4．若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向，图中M、N、P、Q表示物体运动的轨迹，其中正确的是( )
解析：选B 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、C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D错误，B正确．
5．关于运动的性质，以下说法中正确的是( )
A．曲线运动一定是变速运动
B．变速运动一定是曲线运动
C．曲线运动一定是变加速运动
D．加速度不变的运动一定是直线运动
解析：选A 做曲线运动的物体速度方向时刻变化，所以曲线运动一定是变速运动，A正确；变速运动可能是速度的方向在变化，也可能只是速度的大小在变化，所以不一定是曲线运动，B错误；曲线运动可能是变加速曲线运动，也可能是匀变速曲线运动，C错误；加速度不变的运动可能是匀变速直线运动，也可能是匀变速曲线运动，D错误．
6．如图所示，A、B是两个游泳运动员，他们隔着水流湍急的河流站在岸边，A在上游的位置，且A的游泳技术比B好，现在两个人同时下水游泳，要求两个人尽快在河中相遇，试问应采取下列哪种方式比较好( )
A．A、B均向对方游(即沿图中虚线方向)而不考虑水流作用
B．B沿图中虚线向A游，A沿图中虚线偏上方向游
C．A沿图中虚线向B游，B沿图中虚线偏上方向游
D．A、B沿图中虚线偏上方向游，A比B更偏上一些
解析：选A 游泳运动员在河里游泳时同时参与两种运动：一是被水冲向下游的运动，二是沿自己划行方向的划行运动．游泳的方向是人相对于水的方向．选水为参考系，A、B两运动员只有一种运动，由于两点之间线段最短，故A项正确．
7．(2019·湖北省七校高一联考)人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A实际运动的速率是( )
A．v0cos θ B．
C．v0sin θ D．
解析：选B 物体A的运动是由绳的运动和垂直绳子方向的运动合成的，如图，则v＝，故选项B正确．
8．(多选)在光滑水平面上有一质量为2 kg的物体，受几个共点力作用做匀速直线运动．现突然将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°，则关于物体运动情况的叙述正确的是( )
A．物体做速度大小不变的曲线运动
B．物体做加速度为 m/s2的匀变速曲线运动
C．物体做速度越来越大的曲线运动
D．物体做非匀变速曲线运动，其速度越来越大
解析：选BC 物体原来所受合外力为零，当将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°后其受力如图所示，其中Fx＝Fy＝2 N，F是Fx、Fy的合力，即F＝2 N，且大小、方向都不变，是恒力，那么物体的加速度为a＝＝ m/s2＝ m/s2恒定．又因为F与v夹角θ＜90°，所以物体做速度越来越大、加速度恒为 m/s2的匀变速曲线运动，故正确选项为B、C.
9．(多选)某河宽为600 m，河中某点的水流速度v与该点到较近河岸的距离d的关系图象如图所示．船在静水中的速度为4 m/s，要想使船渡河的时间最短，下列说法正确的是( )
A．船在航行过程中，船头应与河岸垂直
B．船在河水中航行的轨迹是一条直线
C．渡河的最短时间为240 s
D．船离开河岸400 m时的速度大小为2 m/s
解析：选AD 若船渡河的时间最短，船在航行过程中，必须保证船头始终与河岸垂直，选项A正确；因水流的速度大小发生变化，根据运动的合成与分解可知，船在河水中航行的轨迹是一条曲线，选项B错误；渡河的最短时间为tmin＝＝ s＝150 s，选项C错误；船离开河岸400 m时的水流速度大小与船离开河岸200 m时的水流速度大小相等，即v水＝×200 m/s＝2 m/s，则船离开河岸400 m时的速度大小为v′＝ ＝ m/s＝2 m/s，选项D正确．
10．(多选)在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示．关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是( )
A．相对地面的运动轨迹为直线
B．相对地面做匀变速曲线运动
C．t时刻猴子对地的速度大小为v0＋at
D．t时间内猴子对地的位移大小为
解析：选BD 猴子在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，猴子的实际运动轨迹为曲线，故A错误；因为猴子受到的合外力恒定(因为加速度恒定)，所以相对地面猴子做的是匀变速曲线运动，故B正确；t时刻猴子对地的速度大小为vt＝，故C错误；t时间内猴子对地的位移大小为l＝，故D正确．
二、非选择题
11．飞机在航行时，它的航线方向要严格地从东到西，如果飞机的速度是160 km/h，风从南面吹来，风的速度为80 km/h，那么：
(1)飞机应朝哪个方向飞行？
(2)如果所测地区长达80 km，飞机飞过所测地区所需时间是多少？
解析：(1)根据平行四边形定则可确定飞机的航向，如图所示，
设v1为风速，v2为飞机的速度，
有sin θ＝＝＝，θ＝30°，即西偏南30°.
(2)飞机的合速度v＝v2cos 30°＝80 km/h，
所需时间t＝＝1 h.
答案：(1)西偏南30° (2)1 h
12．如图甲所示，在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1 s上升的距离都是10 cm，玻璃管向右匀加速平移，每1 s通过的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点．
(1)请在图乙中画出蜡块4 s内的轨迹；
(2)求出玻璃管向右平移的加速度；
(3)求t＝2 s时蜡块速度v的大小及方向．
解析：(1)如图所示．
(2)Δx＝at2，a＝＝5×10－2 m/s2.
(3)vy＝＝0.1 m/s，
vx＝at＝0.1 m/s，
v＝＝ m/s.
设v与水平成θ角，
则tan θ＝＝1，θ＝45°.
即2 s末蜡块的速度v与水平方向成45°角斜向上．
答案：(1)见解析 (2)5×10－2 m/s2 (3) m/s 与水平方向成45°角斜向上
13．船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速与船离河岸的距离d的变化关系如图乙所示，求：
(1)小船渡河的最短时间？
(2)小船以最短时间渡河的位移？
解析：(1)由图象可知，v船＝3 m/s，河宽d＝300 m，船头正对对岸则渡河时间最短，故tmin＝＝100 s.
(2)当小船船头正对对岸行驶时，d＝v船t，故v水先随时间线性增大，后线性减小，垂直河岸分位移x1＝d＝300 m，
沿河岸方向分位移x2＝2＝200 m，
总位移x＝＝100 m.
答案：(1)100 s (2)100 m
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第五章 曲线运动
第1节 曲线运动
1 细梳理、基础巩固
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平面直角
分矢量
切线方向
方向
变速
分速度
同一直线上
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