高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 曲线运动习题

课时跟踪检测（一）  曲线运动

组—重基础·体现综合

1．(多选)物体做曲线运动时，其加速度(　　)

A．一定不等于0　　　　　　 B．可能不变

C．一定改变   D．一定不变

解析：选AB　物体做曲线运动的条件是其所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上，故合力一定不为0，其加速度必定不为0，故A正确。但其所受的合力可能是恒力，也可能是变力，故B正确，C、D错误。

2．如图1所示，一质点由M点向N点做曲线运动，当它通过P点时，其速度v和加速度a的方向关系可能正确的是(　　)

图1

解析：选C　做曲线运动的物体的加速度的方向与其所受的合力的方向一致。由曲线运动中物体所受合力的方向与其运动轨迹的关系可知，物体的加速度的方向也一定指向轨迹的凹侧，而速度的方向一定是沿轨迹上该点的切线方向，故C正确。

3．如图2所示，车辆通过某路段时，对汽车运动的分析中可能正确的是(　　)

A．汽车做直线运动

B．汽车做曲线运动

C．汽车做匀变速曲线运动

D．汽车运动的加速度可能是不变的                                  图2

解析：选B　根据汽车的运动轨迹特点，可判断汽车做的是曲线运动，从题图中可以看出，汽车通过该路段时，连续拐了两个相反方向的弯，根据物体做曲线运动的轨迹总是弯向其所受合力方向的那一侧的特点，说明该运动中合力是变化的，因此汽车做的应该是非匀变速曲线运动，故B正确，A、C、D错误。

4．在曲线运动中，如果运动物体的速率保持不变，那么(　　)

A．其加速度的方向就是曲线在这一点的切线方向

B．其加速度大小不变，方向与物体运动方向一致

C．其加速度大小不变，某点的加速度方向与曲线该点的切线方向一致

D．其加速度大小和方向由物体在该点所受合外力决定，加速度方向与曲线上这一点的切线方向垂直

解析：选D　根据牛顿第二定律可得曲线运动的加速度大小和方向是由物体受到的合外力决定的，对于运动物体的速率保持不变的曲线运动，其加速度方向与曲线上这一点的切线方向垂直，故D正确。

5．下列说法中不正确的是(　　)

A．物体受到的合外力方向与速度方向相同时，物体做加速直线运动

B．物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时，物体做曲线运动

C．物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时，物体做减速直线运动

D．物体受到的合外力方向与速度方向相反时，物体做减速直线运动

解析：选C　当物体的运动方向与其所受合外力方向在同一条直线上时，物体做直线运动，运动方向与合外力方向相同时物体做加速直线运动，运动方向与合外力方向相反时物体做减速直线运动，故A、D正确。物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时，物体做曲线运动，且速度不断变大，故C错误，B正确。

6.如图3所示，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，其在A点时的速度方向与x轴平行，恒力F的方向可能是(　　)                                                          图3

A．沿＋x方向   B．沿－x方向

C．沿＋y方向   D．沿－y方向

解析：选D　由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件分析轨迹上的A点，可知物体受到的恒力的方向指向轨迹弯曲的凹侧，即合力大致的方向应该是向下方，可能沿－y方向，故D正确。

7．翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目。如图4所示，翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点。下列说法正确的是(　　)

A．过山车做匀速运动                                                图4

B．过山车做变速运动

C．过山车受到的合力等于0

D．过山车经过A、C两点时的速度方向相同

解析：选B　因为过山车做曲线运动，其速度方向时刻变化，速度是矢量，所以过山车的速度是变化的，即过山车做变速运动，故A错误，B正确；做变速运动的物体具有加速度，由牛顿第二定律可知物体所受合力一定不为0，故C错误；过山车经过A点时速度方向竖直向上，经过C点时速度方向竖直向下，故D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，但其着地前一段时间内风突然停止，其运动的轨迹可能是图5中的(　　)

图5

解析：选C　第一阶段，物体所受的合力就是重力，物体先自由下落；第二阶段，风力和重力的合力就是物体所受的合力，且方向向右下方，物体在合力作用下沿斜向右下方做曲线运动；第三阶段，风停后，物体受到的合力就是重力，物体在重力作用下其运动轨迹向重力方向弯曲，故C正确。

9．若汽车在水平路面上正由M点驶向N点且速度逐渐增大，则该汽车转弯时所受合力的方向大致是怎样的？

解析：汽车所受合力沿切线方向的分力影响速度的大小，沿半径方向的分力影响速度的方向，根据这两个分力的方向和力的合成可以确定汽车转弯时所受合力的大致方向，如图所示。

答案：见解析

组—重应用·体现创新

10．如图6所示，小铁球在光滑水平桌面上沿直线AB做匀速直线运动。当它运动到B点时，在桌面上某一位置放置一条形磁铁，使小铁球运动方向发生偏转，沿虚线BC运动。若在图         图6

 中标出的甲、乙、丙、丁四个位置中选择，条形磁铁所在的位置是(　　)

 A．甲位置   B．乙位置

 C．丙位置   D．丁位置

解析：选D　小铁球在磁铁的吸引力作用下做曲线运动，其速度方向应沿轨迹切线方向，其所受合力的方向指向轨迹的凹侧，且运动轨迹偏向合力的方向，因为条形磁铁对铁球是吸引力，所以条形磁铁所在位置是丁位置，故D正确。

11．(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　物体原来所受合力为0，当将与其速度反方向的2 N的力水平旋转90°后，其受力情况如图所示，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，且恒定。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B、C正确。

12.如图7是抛出的铅球运动轨迹的示意图(把铅球看成质点)。画出铅球沿这条曲线运动时在A、B、C、D、E各点的速度方向及铅球在各点的加速度方向(空气阻力不计)。

图7

解析：曲线运动中物体在某位置处的速度方向沿曲线上这一点的切线方向，如图甲所示；在运动过程中，物体只受重力，方向竖直向下，所以加速度方向竖直向下，如图乙所示。

答案：见解析图