5.1曲线运动 同步检测 word版含答案

5.1 曲线运动
（一）曲线运动
1．[多选]关于曲线运动，下列说法正确的是(　　)
A．曲线运动是一种变速运动
B．做曲线运动的物体所受合力一定不为零
C．做曲线运动的物体所受合力一定是变化的
D．曲线运动不可能是一种匀变速运动
解析：选AB　曲线运动中速度方向时刻在改变，故曲线运动是变速运动，A正确；做曲线运动的物体所受合力一定不为零，当做曲线运动的物体所受合力不变时，物体做匀变速曲线运动，B正确，C、D错误。
2、[多选]某质点做曲线运动时(　　)
A．在某一点的速度方向沿曲线在该点的切线方向
B．在任意时间内位移的大小总是大于路程
C．在任意时刻质点受到的合力不可能为零
D．速度的方向与合力的方向必不在一条直线上
解析：选ACD　做曲线运动的物体的速度方向沿曲线在该点的切线方向，A正确；物体做曲线运动的条件是物体所受合力不等于零，且与速度方向不在同一条直线上，C、D正确；曲线运动的位移大小一定小于路程，B错误。
3、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．加速度变化的运动一定是曲线运动
解析：选A　[做曲线运动的物体的速度方向时刻发生变化，故A正确；速度方向发生变化不是判断物体做曲线运动的条件，而是曲线运动的特点，如物体在弹簧作用下的往返运动，物体速度方向改变，但做直线运动，故B错误；速度是矢量，速度的变化包括大小和方向的变化，如匀变速直线运动，物体速度大小发生变化，但不是做曲线运动，故C错误；做直线运动的物体加速度也可以变化，如变加速直线运动，故D错误．]
4、(多选)物体受到几个力作用而做匀速直线运动，若突然撤去其中的一个力，它可能做(　　)
A．匀速直线运动　　　 B．匀加速直线运动
C．匀减速直线运动 D．匀变速曲线运动
解析：选BCD　[剩余几个力的合力恒定不为零，所以物体不可能做匀速直线运动，选项A错误．剩余的几个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，所以这个合力恒定不变，物体一定做匀变速运动．若物体的速度方向与此合力方向相同，则物体做匀加速直线运动；若剩余的几个力的合力与物体的速度方向相反，则物体做匀减速直线运动；若剩余几个力的合力与速度不共线，物体做匀变速曲线运动，选项B、C、D正确．]
5、下列关于曲线运动的说法中，不正确的是(　　)
A．做曲线运动的物体，轨迹上某点的切线方向即为物体在该位置的速度方向
B．曲线运动可以是匀速运动
C．在曲线运动中，物体的加速度方向和速度方向是不相同的
D．当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动
解析：选B　做曲线运动的物体，轨迹上某点的切线方向即为物体在该位置的速度方向，选项A正确；做曲线运动的物体速度方向不断变化，即速度不断变化，则不是匀速运动，选项B错误；在曲线运动中，物体的加速度方向和速度方向是不相同的，选项C正确；当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，选项D正确。
6、(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.
7、[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错误。
8、关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是(　　)
A．物体的速度方向一定不断改变
B．物体的速度大小一定不断改变
C．物体的加速度方向一定不断改变
D．物体的加速度大小一定不断改变
解析：选A　对于曲线运动来说，速度方向始终沿着轨迹某点的切线方向，其方向一定会发生变化，而大小则有可能不变，故选项A正确，B错误；曲线运动的加速度有可能不变，即有可能做匀变速曲线运动，故选项C、D错误。
(二）曲线运动的速度方向
1、(多选)(原创题)如图所示，小明同学沿圆形跑道以恒定速率晨练。下列说法正确的是(　　)
A．小明做匀速运动，其加速度为零
B．小明做变速运动，其加速度不为零
C．小明所受合力为零，处于平衡状态
D．小明的速度大小不变，但方向时刻变化
解析：选BD 小明做曲线运动，其速度方向时刻变化，做变速运动，一定存在加速度，所受合力一定不为零，故选项BD正确，AC错误。
2、假如在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离赛车后的车轮的运动情况，以下说法正确的是(　　)
A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动
B．沿着与弯道垂直的方向飞出
C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道
D．上述情况都有可能
解析：选C　赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向。被甩出的后轮的速度方向就是甩出点轨迹的切线方向。所以C选项正确。
3、如图所示的曲线为某同学抛出的铅球的运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，直线ED在B点与曲线相切，关于铅球在B点的速度方向，下列说法正确的是(　　)
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：选B　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，如题图中铅球实际沿ABC方向运动．故它在B点的速度方向应为切线BD的方向，B正确．
4、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，过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图中所示，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　过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示。由图可以判断B项正确，A、C两项错误；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、N′点，易知过山车过N点时速度方向与M点的相同，过N′点时速度方向与M点的相反，D项错误。
5、如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速度相互垂直，下列说法中正确的是(　　)
A．D点的速率比C点的速率大
B．A点的加速度与速度方向的夹角小于90°
C．A点的加速度比D点的加速度大
D．从A到D加速度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，合力的大小和方向均不变，加速度不变，故C错误；由B点速度与加速度相互垂直可知，合力方向与B点切线垂直且向下，故质点由C到D过程，合力方向与速度方向夹角小于90°，速率增大，A正确；A点的加速度方向与过A点的切线，即速度方向的夹角大于90°，故B错误；从A到D加速度与速度方向的夹角一直变小，D错误。
6、如图所示，在光滑水平桌面上，小铁球沿直线向右运动。若在桌面A处放一块磁铁，关于小球的运动下列说法正确的是(　　)
A．小铁球做匀速直线运动
B．小铁球做匀变速曲线运动
C．小铁球做匀加速直线运动
D．小铁球做变加速曲线运动
解析：选D　磁铁放在A处时，合力与速度不共线，故小铁球向磁铁一侧偏转，选项A、C错误；磁力大小与距离有关，故小铁球的加速度是变化的，即小铁球做变加速曲线运动，选项D正确，B错误。
7、在研究曲线运动的条件时，某同学做了如图所示的实验．未放置磁铁时，钢球在水平面上做直线运动，若在钢球运动路线的旁边放置一块磁铁，钢球将做曲线运动．该实验说明

A．钢球所受合力为零时也可以做曲线运动
B．钢球所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，就会做曲线运动
C．钢球所受合力方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动
D．钢球加速度方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动
解析：选B 在未放置磁铁时，小钢球的合力认为是零，则做直线运动，故选项A错误；曲线运动的速度方向是切线方向，合力方向即加速度的方向是指向磁体的方向，两者不共线，球在做曲线运动，说明曲线运动的条件是合力或加速度与速度不在同一条直线上，就会做曲线运动，故选项B正确，CD错误．
（三）轨迹、速度和受力关系(物理现象)
1、[多选]物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去外力F1，则物体的运动情况是(　　)
A．必沿着F1的方向做匀加速直线运动
B．必沿着F1的方向做匀减速直线运动
C．不可能做匀速直线运动
D．可能做直线运动，也可能做曲线运动
解析：选CD　撤去外力F1后物体所受合力大小及方向恒定，故撤去外力F1后物体不可能做匀速直线运动，C正确。若合力与物体的运动方向在一条直线上，则物体做匀变速直线运动，若合力与物体的运动方向不在一条直线上，则物体做匀变速曲线运动，故A、B错误，D正确。
2、在光滑水平面上以速度v做匀速直线运动的小球，受到一个跟它的速度方向不在一直线上的水平恒力F的作用后，获得加速度a。下列选项图中，能正确反映v、F、a及小球运动轨迹(虚线)之间的关系是(　　)
解析：选C　小球做匀速运动时，受力平衡，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，合外力方向与速度方向不在同一直线上，所以小球一定做曲线运动，且合外力的方向指向弯曲的方向，根据牛顿第二定律可知，加速度方向与合外力方向相同，故C正确。
3、一辆汽车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到汽车沿曲线由M向N行驶．下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是(　　)
解析：选C　汽车运动的速度方向沿其轨迹的切线方向，由于速度减小，则合力方向与速度方向间的夹角大于90°，且合力指向弯曲的内侧方向．故选项C正确．
4、下面四个选项中的虚线均表示小鸟在竖直平面内飞行的轨迹，小鸟在图示位置时的速度v和空气对它的作用力F的方向可能正确的是(　　)
解析：选B　做曲线运动的物体速度方向沿该点轨迹的切线方向，故A、D错误；做曲线运动时合力指向轨迹的内侧，故C错误，B正确。
5、假设“嫦娥三号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的(　　)
解析：选C 由合力方向指向轨迹弯曲的一侧知A、D一定错误。由于运动方向是M点向N点，B中合力与速度的夹角为锐角，速度增加，C中合力与速度的夹角为钝角，速度减小，故选C。
6、在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到，赛车沿圆周由P向Q行驶，下列选项图中画出了赛车转弯时所受合力的四种方式，则正确的是(　　)
解析：选D　根据力与轨迹的关系，力要指向轨迹弯曲的内侧，且赛车沿圆周由P向Q做减速行驶，可知力与运动方向的夹角为钝角，所以D正确。
5．如图所示，汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶，下列关于它受到的水平方向的作用力方向的示意图可能正确的是(图中F为地面对其的静摩擦力，f为它行驶时所受阻力)(　　)

解析：选C　[汽车行驶时所受阻力f总与该时刻它的速度方向相反，故D图不对．做曲线运动的物体所受合力的方向不仅与其速度方向成一角度，而且总是指向曲线的“内侧”，A、B两图中F与f的合力方向不满足这一条件，只有C图中F与f的合力方向指向曲线的“内侧”，所以正确的是C选项．]
7、(多选)如图所示，一个质点沿轨道ABCD运动，图中画出了质点在各处的速度v和质点所受合力F的方向，其中可能正确的是(　　)
A．A位置 B．B位置
C．C位置 D．D位置
解析：选BD 　当F＝0时，质点将做直线运动，故A错误；曲线上点的速度方向为该点的切线方向，轨迹向合力的方向一侧弯曲，故B、D正确，C错误。
8、一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间内风突然停止，则其运动的轨迹可能是(　　)
解析：选C物体自由下落到某处突然受一恒定水平向右的风力，此时合力向右下方，则轨迹应向右弯曲，且拐弯点的切线方向应与速度方向相同，即竖直向下；风停止后，物体只受重力，即合外力向下，轨迹应向下弯曲，只有C符合，故选C。
9、一个质点在恒力F作用下，在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹如图所示，且在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能是(　　)
A．沿＋x方向 B．沿－x方向
C．沿＋y方向 D．沿－y方向
解析：选D 根据曲线运动的轨迹位于速度方向和合力方向所夹的范围内且向合力方向弯曲，可知A、B、C错误，D正确。
10、质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，则下列图象可能正确的是(　　)
解析：选D 速度方向总是沿运动轨迹的切线方向，A不正确；物体受力的方向总是指向轨迹的弯曲方向，加速度的方向也是指向轨迹的弯曲方向，B、C不正确，D正确．
11、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(　　)
A　　 　B　　　　 C　　　 D
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；故选B.]
12、如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A点运动到B点，这时突然使它所受的力反向，但大小不变，即由F变为－F。在此力的作用下，关于物体以后的运动情况，下列说法正确的是(　　)
A．物体可能沿曲线Ba运动
B．物体可能沿直线Bb运动
C．物体可能沿曲线Bc运动
D．物体可能沿原曲线BA返回
解析：选C　物体沿曲线从A点运动到B点的过程中，其所受恒力F的方向必定指向曲线的内侧。当运动到B点时，因恒力反向，由曲线运动的特点可知，物体运动的曲线轨迹必定向恒力方向弯曲，故物体以后只可能沿曲线Bc运动，故C正确。
13、一质点在xOy平面内从O点开始运动的轨迹如图所示，则质点的速度(　　)
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方向一直减速
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D图像为平面直角坐标系，在xOy平面内任意一点的坐标值表示物体离开坐标轴的距离，如果纵坐标增加快，说明y方向运动变快，如果横坐标增加快，说明x方向运动变快。若x方向始终匀速，经过相同的时间水平间距相同，则y方向的高度先增加的越来越慢，后增加的越来越快，说明竖直速度先减小后增大，AB错误；若y方向始终匀速，经过相同的时间竖直间距相同，则x方向的水平距离先增加的越来越快，后增加的越来越慢，说明水平速度先增大后减小，C错误D正确。