【备战2022】高考物理选择题专项练习集:曲线运动中质点的速度、加速度(成都专栏)
展开一、单项选择题(共26小题;共104分)
1. 一物体受到几个恒力做匀速直线运动,某时刻突然撤去其中一个恒力,其他力不变,则物体可能做
A. 匀速直线运动B. 匀速圆周运动
C. 简谐振动D. 匀减速直线运动
2. 物体做曲线运动时,其加速度
A. 可能等于零B. 一定不等于零C. 一定改变D. 一定不变
3. 塔式起重机模型如图所示,小车 P 沿吊臂向末端 M 水平匀速运动,同时将物体 Q 从地面竖直向上匀加速吊起,下列选项中能大致反映 Q 运动轨迹的是
A. B.
C. D.
4. 如图所示,水平桌面上一小铁球沿直线运动。若在铁球运动的正前方 A 处或旁边 B 处放一块磁铁,下列关于小球运动的说法正确的是
A. 磁铁放在 A 处时,小铁球做匀速直线运动
B. 磁铁放在 A 处时,小铁球做匀加速直线运动
C. 磁铁放在 B 处时,小铁球做匀速圆周运动
D. 磁铁放在 B 处时,小铁球做变加速曲线运动
5. 如图,虚线为一架飞机飞行中的一段轨迹,P 是轨迹上的一点,则飞机经过 P 点时所受合力的方向,可能正确的是
A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁
6. 做曲线运动的物体,在运动过程中,一定会发生变化的物理量是
A. 合外力B. 加速度C. 速率D. 速度
7. 关于曲线运动,下列说法正确的是
A. 平抛运动是一种匀变速运动
B. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
C. 做匀速圆周运动的物体,所受合力是恒定的
D. 做圆周运动物体,所受合力总是指向圆心的
8. 如图,陀螺在平铺于水平桌面的白纸上稳定转动,若在陀螺表面上滴几滴墨水,则由于陀螺转动甩岀去的墨水在纸上的痕迹最接近于
A. B.
C. D.
9. 某质点在恒力 F 作用下从 A 点沿图所示曲线运动到 B 点,到达 B 点后,质点受到的力大小不变,但方向恰与 F 相反,则它从 B 点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线
A. 曲线 aB. 曲线 b
C. 曲线 cD. 以上三条曲线都不可能
10. 若物体所受的合外力为变力,则物体
A. 一定作曲线运动B. 一定作直线运动
C. 速度一定变化D. 速率一定变化
11. 质量为 m 的物体从某一高度由静止开始下落,除了重力之外还受到水平方向大小、方向都不变的力 F 的作用,下列说法正确的是
A. 物体的运动轨迹是曲线
B. 物体落地时速度方向与水平方向夹角的正切值等于 mgF
C. 若物体运动到某一位置(落地前)撤去力 F,此后物体运动轨迹是直线
D. 若在物体运动过程中增大水平力 F,则物体从开始运动到落地时间增大
12. 我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力,终于在 2007 年 10 月 24 日晚 6 点多发射升空。如图所示,“嫦娥一号”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的是
A. B.
C. D.
13. 关于曲线运动,下列说法正确的是
A. 曲线运动不一定是变速运动
B. 曲线运动可以是匀速率运动
C. 做曲线运动的物体没有加速度
D. 曲线运动的物体加速度一定恒定不变
14. 如图,取一块较厚的板,置于水平面上。先按图甲所示分割成 A 、 B 两部分,并分开适当距离,在两部分间形成曲线轨道,最后按图乙所示将其分割成序号为 1 、 2⋯⋯6 的六块板。现让小球以一定的初速度进入轨道,沿曲线轨道运动。若取走某些板后,小球仍能沿原曲线运动,可取走板的序号为
A. 1 、 3 、 5B. 2 、 4 、 6C. 1 、 4 、 5D. 2 、 3 、 6
15. 一个质点沿曲线从 M 点运动到 N 点,速率逐渐减小,下列四幅图标出了质点在某点的加速度方向,其中可能正确的是
A. B.
C. D.
16. 下列关于曲线运动的说法中正确的是
A. 做曲线运动的物体速度方向时刻改变
B. 物体只在重力作用下不可能做曲线运动
C. 物体做曲线运动时加速度不可能是恒定的
D. 做曲线运动的物体受到的合外力可能为零
17. 一辆汽车在水平公路上转弯,转弯轨迹如图甲所示,已知汽车由 M 点驶向 N 点的过程中,速度逐渐增大,选项中的四幅图分别画出了该汽车转弯时所受合力 F 的情况,其中正确的是
A. B.
C. D.
18. 某质点做曲线运动时,下列说法不正确的是
A. 质点运动到某一点时的速度方向是该点曲线的切线方向
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 0
D. 速度的方向与合力的方向必不在一条直线上
19. 运动员踢出足球,若不计空气阻力,下列对足球在空中运动过程的说法中正确的是
A. 加速度的大小和方向均不变,是匀变速曲线运动
B. 加速度大小和方向均改变’是非匀变速曲线运动
C. 加速度大小不变,方向改变’是非匀变速曲线运动
D. 以上说法均不正确
20. 一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由 M 向 N 行驶,速度逐渐增大。甲、乙、丙、丁分别画出了汽车转弯时所受合力 F 的四种方向,其中正确的是
A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁
21. 关于力和运动的关系,以下说法中正确的是
A. 物体做曲线运动,其加速度一定改变
B. 物体做曲线运动,其加速度一定不改变
C. 物体的运动状态发生变化,该物体的受力情况一定发生变化
D. 物体在恒力作用下运动,其速度方向可能改变
22. 如图所示,水平桌面上摆一条弯曲的轨道,它是由几段稍短的弧形轨道组合而成的。通过压缩弹簧或者斜面使钢球由轨道的 C 端滚入,在轨道的约束下做曲线运动。在轨道的下面放一张白纸,蘸有墨水的钢球从出口 A 离开轨道后在白纸上留下一条运动的痕迹,它记录了钢球在 A 点的运动方向。拆去一段轨道,钢球的轨道出口改在 B。用同样的方法可以记录钢球在轨道 B 点的运动方向,以下说法中正确的是
A. 钢球在白纸上的墨迹方向就是其离开轨道处轨道所在曲线的切线方向
B. 钢球在轨道上之所以做曲线运动是因为其受到沿轨道方向的力的作用
C. 若弯曲轨道是光滑的,则钢球在轨道上运动时可能做匀速运动
D. 若将该轨道换成封闭的圆环形光滑轨道,则钢球在其上运动的加速度大小和方向不发生改变
23. 关于曲线运动,下列说法正确的是
A. 物体做曲线运动的速度方向时刻改变,故曲线运动不可能是匀变速运动
B. 物体只有受到一个方向时刻改变的力的作用才可能做曲线运动
C. 物体在一恒力作用下不可能做曲线运动
D. 曲线运动都是变速运动
24. 如图所示,一小钢球在光滑水平桌面上沿 AB 直线运动,C 处有一小球门,BC 垂直于 AB。现用同一根细管分别沿甲、乙、丙三个方向对准 B 处吹气,可将钢球吹进球门的是
A. 甲方向B. 乙方向C. 丙方向D. 都有可能
25. 下列四图中,能正确反映做曲线运动物体的运动轨迹、速度 v 和所受合外力 F 关系的是
A. B.
C. D.
26. 一质点做曲线运动,在运动的某一位置,它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向之间的关系是
A. 速度、加速度、合外力的方向有可能都相同
B. 加速度方向与合外力的方向一定相同
C. 加速度方向与速度方向一定相同
D. 速度方向与合外力方向可能相同,也可能不同
二、双项选择题(共3小题;共12分)
27. 物体受到几个力的作用处于平衡状态,若再对物体施加一个恒力,则物体可能做
A. 匀速直线运动或静止B. 匀变速直线运动
C. 非匀变速曲线运动D. 匀变速曲线运动
28. 一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则
A. 质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B. 质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C. 质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D. 质点单位时间内速率的变化量总是不变
29. 一汽车做曲线运动,从 A 到 B 速率逐渐增加,有四位同学用示意图表示 A 到 B 的轨迹及速度 v 方向、加速度 a 的方向、合外力 F 的方向,其中正确的是
A. B.
C. D.
三、多项选择题(共1小题;共4分)
30. 某质点在一恒力作用下做曲线运动时
A. 在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向
B. 在任意一段时间内位移的大小总是大于路程
C. 该质点做的是匀变速曲线运动
D. 速度的方向与合外力的方向不可能在同一直线上
答案
第一部分
1. D
【解析】其他力不变,故合力就是撤去的恒力的大小和方向,合力不变做的是匀变速运动,可以直线可以曲线。
2. B
【解析】做曲线运动的物体由于合外力不为零,所以加速度一定不等于零,A错误,B正确;
做平抛运动的物体加速度为重力加速度,大小和方向都不变,做匀速圆周运动的物体受的合外力指向圆心,加速度的大小不变但方向时刻改变,CD错误。
3. B
【解析】水平方向做匀速直线运动,水平方向的合力为零,竖直方向做匀加速运动,竖直方向的合力不为零,做曲线运动的物体受到的合力指向曲线的内侧,可得选项B正确。
4. D
【解析】磁铁放在 A 处时,小铁球做变加速直线运动,选项A、B错误;磁铁放在 B 处时,小铁球做变加速曲线运动,选项C错误,选项D正确。
5. D
【解析】根据曲线运动的速度方向可知,飞机在 P 点的速度方向沿 P 点的切线方向,但飞机受到的合外力应指向曲线的内侧,由图可知道,只有丁符合条件,故D正确,ABC错误。
6. D
【解析】做曲线运动的物体,所受的合外力和加速度可以不变,如平抛运动;速度大小可以不变,但方向时刻沿切线方向,例如匀速圆周运动,故D正确,ABC错误。
7. A
【解析】平抛运动的加速度为重力加速度,大小、方向都不变,所以平抛运动是一种匀变速运动,故A正确;
物体在恒力作用下可能做曲线运动,如平抛运动,故B错误;
做匀速圆周运动的物体,所受的合力大小不变,方向始终指向圆心,是变力,故C错误;
做圆周运动的物体所受合力的方向不一定指向圆心,只有做匀速圆周运动的物体所受合力的方向才始终指向圆心,故D错误。
8. B
【解析】墨水甩出的痕迹要沿陀螺边缘的切线方向,故B正确,ACD错误。
9. A
【解析】从 A 点沿曲线运动到 B 点,曲线是向下弯曲的,由合力应该指向轨迹内侧,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,又由于曲线运动的合力是指向轨迹内侧的,所以把 F 反向之后,物体的运动轨迹应该是向上弯曲,所以A选项正确。
10. C
11. B
12. C
【解析】“嫦娥一号”探月卫星从 M 点运动到 N,曲线运动,必有力提供向心力,向心力是指向圆心的;“嫦娥一号”探月卫星同时减速,所以沿切向方向有与速度相反的合力;向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于 90∘,所以选项ABD错误,选项C正确。
13. B
【解析】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错误;
曲线运动的速度大小可以不变,例如匀速圆周运动,就是匀速率运动,故B正确;
曲线运动的条件是合力与速度不共线,一定存在加速度,故C错误;
在恒力作用下,物体可以做曲线运动,如平抛运动,在变力作用下可以做曲线运动,如匀速圆周运动,故曲线运动的物体加速度可以变化,也可以不变,故D错误。
14. C
15. D
16. A
17. B
18. B
【解析】曲线运动的速度方向与过该点的曲线的切线方向相同,所以A正确。
位移是指从初位置到末位置的有向线段,它是直线的距离,而路程是经过的轨迹的长度,在曲线运动中,位移的大小要小于路程的大小,所以B错误。
曲线运动的条件是加速度与速度不共线,则一定存在合外力,故C正确。
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,既然是曲线运动,那么速度的方向与合外力的方向一定不在一直线上,所以D正确。
19. A
20. B
21. D
【解析】做曲线运动的物体加速度不一定改变,只要合力不变,加速度就不变,比如:平抛运动,故A错误;物体做曲线运动时,加速度可以发生改变,只要力和速度不在同一直线上即可,故B错误;物体的运动状态发生变化,该物体的速度一定变化,受力情况不一定发生变化,如平抛运动,故C错误;当物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上,物体做曲线运动,所以在恒力的作用下物体的速度方向可能改变。比如:平抛运动,故D正确。
22. A
23. D
24. C
【解析】小球若进入球门,则速度的方向沿 BC 的方向,画出小球的初速度、末速度的方向,由平行四边形定则画出小球速度变化的方向如图,则:
由图可知钢球的速度变化 Δv 的方向沿丙的方向,所以向右沿丙的方向吹气。故C正确,ABD错误。
25. B
【解析】AD.曲线运动的速度方向应该沿轨迹的切线方向,选项AD错误;
BC.曲线运动的速度方向应该沿轨迹的切线方向,轨迹的凹向应该偏向合力方向,故选项B正确,C错误。
26. B
【解析】A、质点做曲线运动,合力的方向与速度方向一定不在同一条直线上。故A、D错误。
B、根据牛顿第二定律知,加速度的方向与合力的方向一定相同。故B正确。
C、物体做曲线运动,合力的方向与速度方向不同,则加速度方向与速度方向不同。故C错误。
故选:B。
第二部分
27. B, D
【解析】物体处于平衡状态,则原来几个力的合力一定为零,现受到另一恒力作用,物体一定做变速运动,A错误。若物体原来做匀速直线运动,且速度方向与恒力方向共线,则物体做匀变速直线运动,B正确。若速度方向与恒力方向不在同一直线上,则物体做曲线运动。因施加的力是恒力,物体的加速度也是恒定的,因此物体做匀变速曲线运动,C错误,D正确。
28. B, C
【解析】因为原来质点做匀速直线运动,合外力为 0,现在施加一恒力,质点的合力就是这个恒力,所以质点可能做匀变速直线运动,也有可能做匀变速曲线运动,这个过程中加速度不变,速度的变化率不变。
但若做匀变速曲线运动,单位时间内速率的变化量是变化的。故C正确,D错误。
若做匀变速曲线运动,则质点速度的方向不会总是与该恒力的方向相同,故A错误;
不管做匀变速直线运动,还是做匀变速曲线运动,质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直,故B正确。
29. B, C
【解析】速度方向沿着曲线的切线方向,当 a 或 F 的方向与速度方向夹角小于 90 度时做加速运动,A 到 B 速率逐渐增加,故BC正确,AD错误。
第三部分
30. A, C, D
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