5.1曲线运动 同步训练（word版含答案）

5.1曲线运动
一、单选题
对于做曲线运动的物体，下列说法正确的是(????)
A. 物体的运动轨迹一定是圆 B. 物体的速度大小一定变化
C. 物体的速度方向可能不变 D. 物体一定在做变速运动
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. 做曲线运动的物体所受的合外力可能为零
如图，篮球沿优美的弧线穿过篮筐，图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是(????)
A. v1 B. v2 C. v3 D. v4
2020年3月8日，国际乒联卡塔尔公开赛，女单决赛陈梦获得冠军。如图所示为乒乓球在空中的运动轨迹，A、B、C为曲线上的三点，AB、BC为两点连线，ED为B点的切线，乒乓球在运动过程中可视为质点，若不考虑空气阻力的影响，则下列说法正确的是
A. 乒乓球的运动是匀变速运动，在B点的速度沿BD方向
B. 乒乓球的运动是变加速运动，在B点的速度沿BD方向
C. 乒乓球的运动是匀变速运动，在B点的速度沿BC方向
D. 乒乓球的运动是变加速运动，在B点的速度沿AB方向
某质点从A点沿图中的曲线运动到B点，质点受力的大小为F。经过B点后，若力的方向突然变为与原来相反，它从B点开始可能沿图中的哪一条虚线运动(????)
A. a B. b
C. c D. 无法判断
一物体在光滑的水平面上做曲线运动，下列画出其运动轨迹、受力方向与速度方向之间关系中，可能正确的是(? ? )
A. B. C. D.
如下图所示，高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的运动轨迹，则扑克牌所受合力F与速度ν关系正确的是(??? )
A. B. C. D.
如图所示，物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，下列对它的运动分析正确的是(????)
A. 因为它的速率恒定不变，故做匀速运动
B. 该物体受的合外力一定不等于零
C. 该物体受的合外力一定等于零
D. 它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上
关于曲线运动，下列说法正确的是(????)
A. 物体只有受到变力作用才做曲线运动
B. 物体做曲线运动时，加速度可能不变
C. 所有做曲线运动的物体，其动能一定发生改变
D. 物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态
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
如下图所示，一物体仅在三个共点恒力F1，F2、F3的作用下以速度v0水平向右做匀速直线运动，其中F1斜向右上方，F2竖直向下，F3水平向左．某时刻撤去其中的一个力，其他力的大小和方向不变，则下列说法正确的是(??? )
A. 如果撤去的是F1，则物体做匀变速曲线运动
B. 如果撤去的是F1，则物体做加速度变化的曲线运动
C. 如果撤去的是F2，则物体做曲线运动，且加速度的方向不断改变
D. 如果撤去的是F3，物体将向右做匀减速直线运动
如图所示，一质点在xOy平面内运动，经过A、B两点时的速度分别为vA、vB，已知vA>vB，实线为其运动轨迹．在运动过程中，质点始终受到方向沿y轴负方向的恒力作用(图中未画出)，则关于质点的运动情况，下列说法正确的是??? (??? )
A. 若质点从A运动到B，则一直做减速运动
B. 若质点从A运动到B，则先加速后减速
C. 若质点从B运动到A，则一直做加速运动
D. 若质点从B运动到A，则先减速后加速
在冰球游戏中，冰球以速度v0在水平冰面上向左运动，某同学在水平面上沿图示方向快速打击冰球，不计一切摩擦和阻力．下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后可能的运动路径是
A. B.
C. D.
如图所示，乒乓球从斜面上滚下，它以一定的速度沿直线运动，在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒(纸筒的直径略大于乒乓球的直径)，当乒乓球经过筒口时，对着乒乓球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是
A. 乒乓球将偏离原有的运动路径，但不能进入纸筒
B. 乒乓球将保持原有的速度方向继续前进
C. 乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒
D. 只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒
?如图所示，红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的(????)
A. 直线P B. 曲线Q C. 曲线R D. 无法确定
二、多选题
如图所示是某物体做匀变速曲线运动的轨迹示意图。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，下列说法正确的是(????)
A. 物体在C点的速率小于物体在B点的速率
B. 物体在A点的加速度比物体在C点的加速度大
C. 物体在C点的速率大于物体在B点的速率
D. 从A点到C点，速率先减小后增大
关于曲线运动下列说法正确的是(????)
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 做曲线运动的物体的速度方向不一定变化
C. 只要物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上，物体一定做曲线运动
D. 做平抛运动的物体，速度大小时刻改变，速度方向始终和重力方向垂直
质量为m的物体受到一组共点恒力作用而处于匀速直线运动状态，当撤去某个恒力F1时，有关物体的运动，下列说法正确的是
A. 物体可能做匀加速直线运动 B. 物体可能做匀减速直线运动
C. 物体可能做匀变速曲线运动 D. 物体可能做变加速曲线运动
光滑水平面上一运动质点以速度υ0通过点O，如图所示，与此同时给质点加上沿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FyC. 如果Fy=Fxtanα，质点做直线运动
D. 如果Fx>Fycotα，质点向x轴一侧做曲线运动
一个质点在xoy平面内运动的轨迹如所示，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
三、填空题
如图所示，质量为m的物体受到4个共点力的作用下正在作匀速直线运动，速度方向与F1、F3方向恰在一直线上，则
(1)若只撤去F1，则物体将作_________运动，加速度大小为_________m/s2，方向为_________。
(2)若只撤去F2，它将作__________运动，加速度大小为_______m/s2，方向为________。
(3)若只撤去F3，它将作__________运动，加速度大小为________m/s2，方向为________。
曲线运动______(一定不是/可能是)匀速运动，曲线运动______(一定是/可能是)变速运动，曲线运动的速度______(一定是/不一定是)时刻变化，曲线运动的速度方向______(一定是/不一定是)时刻变化，曲线运动的速度大小______(一定是/不一定是)时刻变化。曲线运动______(一定不是/可能是)匀速率动。
答案解析
1.D
【解析】A.做曲线运动的物体轨迹不一定是圆，如平抛运动，故A错误；
B.物体做曲线运动，其速度方向一定变化，但是大小不一定变化，例如匀速圆周运动，故B错误；
C..物体做曲线运动，其速度方向一定变化，故C错误；
D.物体做曲线运动，其速度方向一定变化，即速度一定改变，一定是变速运动，故D正确；故选D。
2.B
【解析】A、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，既然有合力，那么必定就有加速度，所以A错误;?
B、物体的运动状态发生改变，当速度与力在同一条直线上时，物体做直线运动，当速度与力不在一条直线上时，物体做曲线运动，故B正确；?
C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合力的方向与加速度的方向是一样的，所以加速度方向与速度方向一定不在同一条直线上，故C错误;?
D、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，所以做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零，故D错误．故选：B.
3.C
【解析】解：依据曲线运动特征可知：物体做曲线运动时，任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向上，所以图中能正确表示篮球在相应点速度方向的只有v3，故C正确。故选：C。
4.A
【解析】由于不考虑空气阻力，乒乓球运动中只受重力，根据牛顿第二定律，乒乓球的加速度为重力加速度g，故为匀变速运动；做曲线运动的乒乓球在运动轨迹上某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向，因此乒乓球在B点的速度沿BD方向，故A正确，BCD错误。故选A。
5.A
【解析】解：从A点沿曲线运动到B点，曲线是向下右弯曲的，由合力应该指向轨迹的内侧，可知恒力F的方向应该是斜向右下方的，改变F的方向之后就应该是斜向左上方的，物体的运动轨迹应该是向左上方弯曲，可能出现a的轨迹，其余为不可能的，故A正确，BCD错误。故选：A。
6.D
【解析】物体做曲线运动时，速度v与合力F的方向不在同一直线上，且合力应该指向轨迹的内侧，曲线运动中，速度沿曲线切线方向，故ABC错误，D正确。故选D。
7.A
【解析】曲线运动的物体速度方向沿切线方向，而受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断A图所示正确，故BCD错误，A正确。故选A。
8.B
【解析】A.物体以恒定的速率沿圆弧?AB做曲线运动，物体运动的轨迹为曲线，曲线运动的速度方向时刻改变，不是匀速运动，故A错误；
BC.既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，受到的合外力一定不等于0，故B正确，C错误；
D.所有做曲线运动的物体，所受的合外力一定与瞬时速度方向不在一条直线上，或加速度方向与瞬时速度方向不在一条直线上，故D错误；故选B。
9.B
【解析】A.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但是力的大小不一定变化，所以物体受到的可以是恒力，如平抛运动，故A错误；
B.当物体受到的是恒力的作用的时候，物体的加速度就不变，如平抛运动，故B正确；
C.物体做曲线运动，物体的速度的方向是一定变化的，但是速度的大小可以不变，比如匀速圆周运动，所以动能也可以不变，故C错误；
D.平衡状态是指物体处于静止或者是匀速直线运动状态，物体做曲线运动时，物体的速度的方向是一定变化的，物体不是处于平衡状态，故D错误。故选B。
10.A
【解析】A?.物体在恒定合力作用下，当合力方向与速度方向共线时，物体做直线运动；当合力方向与速度方向不共线时，物体做曲线运动，故A正确；
B.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，物体受到的合外力一定不为零，所以加速度一定不为零，故B错误；
C.做匀速圆周运动物体受到的合外力方向始终指向圆心，合外力的方向不断变化，大小不变，即合力是变力，故C错误；
D.曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向，故速度一定是变化的，加速度可以不变，故D错误。故选A。
11.A
【解析】AB.物体在三个共点恒力F1、F2、F3的作用下以速度v0水平向右做匀速直线运动，说明三个共点恒力平衡，如果撤去F1，则F2、F3的合力与F1等大反向，此时的合力方向与速度方向不在一条直线上，物体做曲线运动，加速度不变，A正确，B错误；
C.同理，由受力分析可知，撤去F2后，物体做曲线运动，加速度方向竖直向上，C错误；
D.同理，撤去F3后，合力方向水平向右，合力方向与速度方向相同，所以物体将向右做匀加速直线运动，D错误．
12.D
【解析】AB、质点速度方向沿运动轨迹切线方向，若质点从A运动到B，由题知，质点始终受到方向沿y轴负方向的恒力作用，则恒力方向与质点速度方向夹角先为钝角后为锐角，则质点先减速后加速，故AB错误；
CD、质点速度方向沿运动轨迹切线方向，若质点从B运动到A，由题知，质点始终受到方向沿y轴负方向的恒力作用，则恒力方向与质点速度方向夹角先为钝角后为锐角，则质点先减速后加速，故C错误，D正确。
13.A
【解析】冰球在受到打击时，沿打击的方向会获得一个分速度，所以合速度的方向一定在初速度方向与打击的方向之间，不能沿打击的方向，且由于不计一切摩擦，冰球的运动轨迹为直线，由以上的分析可知，A正确，BCD都错误;故选：A。
14.A
【解析】当乒乓球经过筒口时，对着球横向吹气，兵乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时也会沿着吹气方向做加速运动，实际运动是两个运动的合运动；故一定不会进入纸筒，要提前吹才会进入纸筒，故BCD错误，A正确；故选A。
15.B
【解析】红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向上做匀加速直线运动，合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动。根据轨迹夹在速度方向与合力方向之间，合力的方向大致指向轨迹凹的一向，知轨迹可能为曲线Q，故B正确，A、C、D错误。故选B。
16.CD
【解析】AC.根据曲线运动的合外力指向运动轨迹的内侧可知，在B点合外力与物体在B点的速度垂直向下，如图所示：
由题意可知物体所受合外力恒定，其大小与方向均不变，则可知从B点C点的过程中，合外力方向与速度方向的夹角小于90°，物体的速度增大，即物体在C点的速度大于在B的速度，故A错误，C正确；
B.由于合外力恒定，所以物体的加速度的大小和方向始终不变，故B错误；
D.由于前面的分析可知，物体从A点到C点的过程中，合外力与速度方向的夹角由大于90°逐渐减小到小于90°，速率是先减小后增大，故D正确。故选CD。
17.AC
【解析】A、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；
B、做曲线运动的物体，速度方向一定变化，否则不是曲线运动，故B错误；
C、曲线运动的条件是合力与速度不共线，故C正确；
D、平抛运动的物体，速度大小时刻改变，速度方向即为运动的方向，与重力方向不垂直，故D错误；故选：AC．
18.ABC
【解析】物体原来处于匀速直线运动状态，合力为零，撤去某个恒力F1时，物体所受的合力恒定不变，根据牛顿第二定律得知物体的加速度不变，物体做匀变速直线运动或曲线运动。
A、若恒力F1与速度方向相反，合力与速度同向，物体匀加速直线运动，故A正确；
B、若恒力F1与速度方向相同，合力与速度反向，物体匀减速直线运动，故B正确；
C、若恒力F1与速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，故C正确；
D、由上分析可知物体的加速度不变，则物体不可能做变加速曲线运动，故D错误。故选：ABC。
19.CD【解析】
【分析】质点所受合外力方向与速度方向不在同一直线上时，质点做曲线运动；若所受合外力始终与速度同方向，则做直线运动；
若Fy=Fxtan?α，则Fx和Fy的合力F与v在同一直线上(如图所示)，此时质点做直线运动；
若FyFyFx，则Fx、Fy的合力F与x轴的夹角β<α，则质点偏向x轴一侧做曲线运动，故AB错误，CD正确。故选CD。
20.BD
【解析】AB.若质点在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错误，D正确。
故选BD。
21.(1)匀加速直线运动，F1/m，F1的反方向
(2)曲线运动，F2/m，F2的反方向
(3)匀减速直线运动，F3/m，F3的反方向
22.一定不是? 一定是? 一定是? 一定是? 不一定是? 可能是
【解析】曲线运动的轨迹是曲线，所以运动的方向不断变化，一定不是匀速运动，曲线运动一定是变速运动；曲线运动速度的方向不断变化，所以速度一定是时刻变化，曲线运动的速度方向一定是时刻变化，曲线运动的速度大小不一定是时刻变化，曲线运动可能是匀速率动。如匀速圆周运动。
故答案为：一定不是，一定是，一定是，一定是，不一定是，可能是