人教版(2019)物理必修第二册5.1曲线运动同步训练（含解析）

人教版(2019)物理必修第二册5.1曲线运动同步训练
一、单项选择题（下列选项中只有一个选项满足题意）
1．下列说法中，不正确的是：（　　）
A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B．物体在变力作用下可能做曲线运动
C．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向不在同一直线上
D．物体在恒力作用下有可能做曲线运动
2．光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴正方向成α角（如图所示），与此同时对质点施加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy，则（　　）
A．因为有Fx，质点一定做曲线运动
B．如果Fy>Fx，质点向y轴一侧做曲线运动
C．质点一定做直线运动
D．如果Fy3．关于曲线运动，下列说法中正确的是
（　
　）
A．做曲线运动的物体，加速度可能为零
B．物体的运动状态发生改变，其运动轨迹可能是直线，也可能是曲线
C．做曲线运动的物体，其加速度方向与速度方向可能一致
D．做曲线运动的物体，其所受的合外力可能为零
4．如图所示，一个物体在外力F的作用下沿光滑的水平面沿曲线从M加速运动到N，下面关于外力F和速度的方向的图示正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
5．一个质量为2
kg的物体，在4个共点力作用下处于平衡状态。现同时撤去大小分别为8
N和12
N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体运动的说法正确的是（　　）
A．一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小
B．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5
m/s2
C．可能做匀减速直线运动，加速度大小是1.5
m/s2
D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是6
m/s2
6．小钢球m以初速度在光滑水平面上运动，后受到磁极的侧向作用力而做如图所示的曲线运动并经过D点，关于磁极的位置及极性，下列说法正确的是（　　）
A．磁极可能在A位置，极性一定是N极
B．磁极可能在B位置，极性一定是S极
C．磁极可能在C位置，极性一定是N极
D．磁极可能在B位置，极性无法确定
7．一质量为1kg的物体(可视为质点)静止于水平桌面上，物体能受到的最大静摩擦力为5N，现将水平面内的三个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为2N、2N、3N。下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是（　　）
A．物体所受摩擦力可能为0
B．物体不可能继续处于静止状态
C．物体可能做匀加速直线运动，其加速度大小可能为3m/s2
D．物体可能做匀变速曲线运动
8．我国的高速铁路建设处于世界领先水平，高速列车以速度v由南向北匀速行驶时，列车内比较光滑的桌面上的小球都可以处于静止状态。若车厢中的旅客突然发现小球沿如图（俯视图）中的虚线从A点运动到B点。则由此可以判断列车的运行情况是（　　）
A．加速行驶，向东转弯
B．加速行驶，向西转弯
C．减速行驶，向东转弯
D．减速行驶，向西转弯
9．如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点的速度方向与加速度方向相互垂直，则质点在从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．在D点的速率比在C点的速率大
B．在A点的加速度方向与速度方向的夹角小于
C．在A点的加速度比在D点的加速度大
D．从A到D过程中，加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
10．如图所示，在河岸上用细绳拉船，为了使船匀速靠岸，拉绳的速度必须是（
）
A．匀速拉
B．加速拉
C．减速拉
D．先加速，后减速
二、多项选择（下列各题中四个选项中有多个选项符合题意）
11．在光滑水平面上有一质量为2
kg的物体，在几个共点力的作用下做匀速直线运动。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．物体做速度越来越大的曲线运动
C．物体做加速度大小为
m/s2的匀变速曲线运动
D．物体做非匀变速曲线运动，其速度越来越大
12．如图A→E过程为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹，已知质点在B点时速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是（　　）
A．质点在A点的加速度比在B点的大
B．质点在A点时加速度与速度夹角大于90°
C．质点在D点的速率比在C点大
D．质点从A到D加速度与速度的夹角先增大后减小
13．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
14．一质点在xOy平面内的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（　　）
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方向先加速后减速
D．若y方向始终匀速，则x方向先减速后加速
15．关于运动和力的关系，以下说法中正确的是（　　）
A．物体在恒定合力作用下，可能做直线运动、也可能做曲线运动
B．做曲线运动的物体，受到的合力可能为零、但加速度不为零
C．做匀速圆周运动的物体，受到的合力是变力、但大小是不变的
D．做曲线运动的物体，速度可能不变、但加速度一定是变化的
16．一质点以一定的速度通过P点时，开始受到一个恒力F的作用，则此后该质点的运动轨迹可能是图中的（　　）
A．a
B．b
C．c
D．d
参考答案
1．A
【详解】
ACD．物体做曲线运动条件是速度与加速度方向不共线，如平抛运动就是在恒力作用下的曲线运动。故A错误，符合题意；CD正确，不符合题意；
B．根据A选项，易知只要满足速度与加速度不共线，就可以做曲线运动，如圆周运动。故B正确，不符合题意；
故选A。
2．D
【详解】
A．当Fx与Fy的合力F与v共线时，质点做直线运动，故A错误；
B．因α大小未知，质点向x轴、y轴任意一侧做曲线运动都有可能，故B错误；
C．当Fx与Fy的合力F与v不共线时，质点做曲线运动，故C错误；
D．当Fy故选D。
3．B
【详解】
AD．做曲线运动的物体，其速度方向时刻变化，加速度一定不为零，根据牛顿第二定律可知物体所受的合外力一定不为零，故AD均错误；
B．物体的运动状态改变，则速度改变，若速度大小改变而方向不变，物体做直线运动；若速度方向时刻改变，物体做曲线运动，故B正确；
C．做曲线运动的物体，其加速度方向与速度方向一定不共线，故C错误。
故选B。
4．B
【详解】
根据曲线运动的规律，合力方向指向曲线的内侧方向，速度方向为曲线的切线方向，由于物体沿曲线从M加速运动到N，故速度方向与合外力方向成锐角，故B正确，ACD错误。
故选B。
5．A
【详解】
A．由平衡条件得知，余下力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反，则撤去大小分别为8
N和12
N的两个力后，物体的合力大小范围为4
N≤F合≤20
N，则物体的加速度范围为2
m/s2≤a≤10
m/s2；撤去两个力后，一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小，故A正确；
B．若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上时，物体做匀变速曲线运动，加速度大小可能是5
m/s2，故B错误；
C．若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相反时，物体做匀减速直线运动，加速度大小最小是2
m/s2，不可能为
1.5
m/s2，故C错误；
D．撤去两个力后，物体受到的合力恒定，不可能做匀速圆周运动，故D错误。
故选A。
6．D
【详解】
钢球受到磁力的作用而做曲线运动，其轨迹一定会向磁极所在处偏转，所以磁极可能在B点．因为磁体的N极、S极都会对钢球产生吸引，故极性无法确定
故选D。
7．A
【详解】
A．由于2N、2N、3N这三个力的合力取值范围为，故物体受到的摩擦力可能为0，故A正确；
B．由上面分析可知，物体受到的合力可能为0，因此其可能处于静止状态或匀速直线运动状态，故B正确；
C．若物体由加速度，则其受到的滑动摩擦力为5N，因此其合力的的值必定小于等于2N，故其加速度不可能为3m/s2，故C错误；
D．由于物体的初速为0，且受到的力为恒力，故不可能做匀变速曲线运动，故D错误；
故选A。
8．D
【详解】
小球与水平面间的摩擦可以不计，所以小球在水平面内不受力作用，始终与列车一起向前做匀速直线运动，发现小球沿如图（俯视图）中的虚线从A点运动到B点。知列车和桌子的速度慢下来，小球要保持以前的速度继续运行，所以会向前运动；出现如图的曲线，是因为桌子跟着列车向西拐弯，而小球因惯性要保持匀速直线运动，故选D。
9．A
【详解】
A．质点做匀变速曲线运动，从曲线运动条件可知，从C到D，力对于质点运动是动力，因此D点的速度比C点速率大，故A正确；
B．在B点的速度方向与加速度方向相互垂直，则在A点的加速度方向与速度方向的夹角大于，故B错误；
C．质点做匀变速曲线运动，则加速度不变，所以在A点的加速度与在D点的加速度相同，故C错误；
D．在A点的加速度方向与速度方向的夹角大于，在B点的速度方向与加速度方向相互垂直，在C、D两点速度方向与加速度方向的夹角小于，说明从A到D过程中，加速度方向与速度方向的夹角一直减小，故D错误。
故选A。
10．C
【详解】
船的运动分解如图：
将小船的速度分解为沿绳子方向的和垂直绳子方向的，则，当小船靠近岸时，变大，的值减小，又因为不变，所以拉绳子的速度减小，所以应该减速拉．故C正确．
11．BC
【详解】
将与速度反方向的2N的作用力水平旋转90°时，该力与其余力的合力夹角为90°，这时物体的合力大小为
方向与速度的夹角为45°，物体做速度增大的曲线运动，根据牛顿第二定律得加速度
所以物体做加速度为的匀变速曲线运动，故BC正确，AD错误。
故选BC。
12．BC
【详解】
A．质点做匀变速曲线运动，加速度不变，A错误；
B．匀变速曲线运动的加速度保持不变，由题意可知，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿B点轨迹的切线方向，在B点速度沿水平方向，则知加速度方向向下，合外力也向下，质点做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，物体在A点受力的方向向下，而速度的方向向右上方，A点的加速度与速度的夹角大于90，B正确；
C．质点由C到D过程中，速度方向和所受力的方向夹角为锐角，物体加速运动，则D点的速度比C点速度大，C正确；
D．质点所受合力方向竖直向下，从A到D过程，速度的方向从斜向右上方到水平向右再到斜右下方，加速度与速度的夹角不断减小，D错误。
故选BC。
13．BC
【详解】
物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，三力平衡，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，加速度，但因不知原速度方向，故力改变后的初速度方向与F合的方向间的关系未知，可能做匀变速直线运动，也有可能做匀变速曲线运动，故BC正确，AD错误．
【点睛】
本题关键先根据平衡条件得出力F3变向后的合力大小和方向，然后根据牛顿第二定律求解加速度，根据曲线运动的条件判断物体的运动性质：当物体受到的合外力恒定时，若物体受到的合力与初速度不共线时，物体做曲线运动；若合力与初速度共线，物体做直线运动．
14．BC
【详解】
AB．若质点x方向始终匀速，开始轨迹向下弯曲，则在y轴方向的合力方向向下，速度向上，做减速运动，然后轨迹向上弯曲，则在y轴方向上的合力方向向上，速度向上，做加速运动，所以在y轴方向上先减速后加速。故A错误，B正确；
CD．若质点在y方向上始终匀速，开始轨迹向右弯曲，则在x轴上的合力方向水平向右，速度向右，做加速运动，然后轨迹向左弯曲，则在x轴方向上合力方向水平向左，速度向右，做减速运动，所以在x轴上先加速后减速，故C正确，D错误。
故选BC。
15．AC
【详解】
A.
物体在恒定合力作用下，如果力的方向与运动方向在一条直线上，物体将做直线运动，而如果运动方向与力的方向不在一条直线上，物体将做曲线运动，A正确；
B．做曲线运动的物体，由于速度时刻改变，因此受到的合力不可能为零、加速度也不可能为零，B错误；
C．根据
可知做匀速圆周运动的物体，受到的合力大小不变，指向圆心，方向时刻改变，作为物体匀速圆周运动的向心力，C正确；
D．做曲线运动的物体，速度方向时刻改变，因此速度是变化的、但加速度可能不变，D错误。
故选AC。
16．BCD
【详解】
A．轨迹a表面物体做圆周运动，圆周运动需要向心力，而向心力总是指向圆心，方向不断改变，而题目中的力是恒力，故A错误；
B．若轨迹是一条抛物线，所以物体有可能做平抛运动，受力可能为恒力，故B正确；
C．如果速度和力均向右，物体就做匀加速直线运动，受力为恒力，故C正确；
D．轨迹是一条抛物线，所以物体有可能做斜抛运动，受力可能为恒力，故D正确。
故选BCD。