物理必修 第二册1 曲线运动综合训练题

这是一份物理必修 第二册1 曲线运动综合训练题，共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。
5.1曲线运动同步练习一、单选题1.  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零2.  一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内(    )A. 速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变
B. 速度一定在不断地改变，加速度可能不变
C. 速度可能不变，加速度一定不断地改变
D. 速度可能不变，加速度也可能不变3.  下列说法正确的是(    )A. 只要物体所受的合外力不为，它就做曲线运动
B. 做曲线运动的物体，它的加速度可以是恒定的
C. 物体做曲线运动，速度方向与其运动轨迹无关
D. 做曲线运动的物体，例如匀速圆周运动，速度是可以不变的4.  关于物体的运动，下列说法正确的是(    )A. 物体受到的合外力方向变化，一定做曲线运动
B. 做曲线运动的物体，其速度一定变化
C. 物体做曲线运动，其加速度一定变化
D. 物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动5.  如图所示能正确描述质点运动到点时的速度和加速度的方向关系的是(    )A.  B.  C.  D. 6.  如图所示，一质点在恒力作用下做曲线运动，从点运动到点的过程中，质点的速度方向恰好改变了，则(    )

 A. 质点在点受到的合力方向水平向右 B. 质点在点受到的合力方向竖直向下
C. 质点从点到点的轨迹是一段圆弧 D. 质点从点到点做匀变速曲线运动7.  如图，虚线为一架飞机飞行中的一段轨迹，是轨迹上的一点，则飞机经过点时所受合力的方向，可能正确的是(    )A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁8.  手抛泡沫滑翔飞机是一款锻炼儿童双手操作能力的户外玩具。手抛滑翔飞机在某次滑行过程中，在同一竖直面内从到滑出了一段曲线，如图所示。关于该段运动，下列说法正确的是(    )A. 飞机速度始终不变 B. 飞机所受合力不为零
C. 在处，空气对飞机没有作用力 D. 在处，空气对飞机的作用力与速度方向相反9.  在第届冬奥会闭幕式上“北京八分钟”的表演中，轮滑演员在舞台上滑出漂亮的曲线轨迹如图所示，在此过程中轮滑演员的(    )A. 速度始终保持不变 B. 运动状态始终保持不变
C. 速度方向沿曲线上各点的切线方向 D. 所受合力方向始终与速度方向一致10.  如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下运动的一段轨迹。质点从点出发经点到达点，已知弧长大于弧长，质点由点运动到点与从点运动到点的时间相等。下列说法中正确的是
 A. 质点从点运动到点的过程中，速度大小保持不变
B. 质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同
C. 质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同
D. 质点在间的运动可能是变加速曲线运动11.   如图为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知质点在点的速度方向与加速度方向相互垂直，则下列说法中正确的是(    )
   A. 在点的速率比在点的速率大
B. 在点的加速度方向与速度方向的夹角小于
C. 在点的加速度比在点的加速度大
D. 从到过程中，加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小12.  某质点在恒力的作用下从点运动到点，轨迹如图线，且质点运动到点时速度方向与方向恰好互相垂直，到达点后，质点受到的力大小仍为，但方向相反，下列说法正确的是(    )
 A. 质点经过点时的加速度比点的大 B. 质点经过点的速率比点的速率大
C. 质点经过点后运动轨迹可能是 D. 质点经过点后做减速运动二、多选题13.  多选一个质量为的物体，在个共点力作用下处于匀速直线运动状态，现同时撤去大小分别为和的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是(    )A. 可能做加速度大小是的匀变速直线运动 B. 可能做加速度大小是的匀变速直线运动
C. 可能做加速度大小是的匀变速曲线运动 D. 可能做加速度大小是的匀变速曲线运动14.  一科研团队在某次空气动力学实验中，通过传感器得到研究对象做匀变速曲线运动的轨迹如图所示，且质点运动到最低点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从点运动到点的过程中，下列说法中正确的是(    )
 A. 质点的速率先增大后减小
B. 质点的速率先减小后增大
C. 在任意内，质点速度改变的大小相同、方向竖直向上
D. 在任意内，质点速度改变的大小相同、方向水平向右15.  水平桌面上，让一个小铁球沿桌面匀速运动，在它的运动轨迹旁边放置一磁铁，在磁铁吸引力的作用下，小铁球此后的运动轨迹发生变化，如图所示，关于小铁球运动情况，下列说法正确的是(    )A. 小铁球的速度方向始终指向磁铁
B. 小铁球的速度方向沿它运动轨迹的切线方向
C. 磁铁对小铁球的吸引力沿运动轨迹的切线方向
D. 磁铁对小铁球的吸引力与小铁球的速度方向不在同一直线上三、实验题16.  发光二极管是很多用电器的指示灯的电子元件，在电路中的符号：只有电流从标有“”号的端流入，从标有“”号的一端流出时，它才能发光，这时可将它视为一个纯电阻。现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示。
 已知该型号的发光二极管的正常工作电压为。若用电动势为，内阻可以忽略不计的直流电源供电，为使该二极管正常工作，需要在电源和二极管之间串联一只阻值为________的定值电阻。已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为，请用实验证明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致。可选用的器材有：待测发光二极管直流电源电动势，内阻可以忽略不计滑动变阻器最大阻值为电压表量程，内阻约电压表量程，内阻约电流量程，内阻约电流表量程，内阻约电键、导线若干为准确、方便地进行检测，电压表应选用________电流表应选用________。填字母符号画出利用中器材设计的实验电路图________。17.  图甲为某同学用力传感器去探究弹簧的弹力和伸长量的关系的实验情景。用力传感器竖直向下拉上端固定于铁架台的轻质弹簧，读出不同拉力下的标尺刻度及拉力大小从电脑中直接读出。所得数据记录在下列表格中：拉力大小标尺刻度从图乙读出刻度尺上的刻度值为________。根据所测数据，在图丙坐标纸上作出与的关系图像。由图像求出该弹簧的劲度系数为________，弹簧的原长为________。均保留三位有效数字四、简答题18.  地球同步卫星在运行若干年的过程中，不可能准确地保持初始的位置和速度，需要及时调整，以保证相对地球的位置长期不变。在同步卫星上安装离子推进器，就可以达到上述目标。离子推进器简化的原理示意图如图所示。推进剂在处进入，在处电离为一价正离子，后进入电场区加速加速电压为，形成正离子束。在出口处，灯丝发射的电子注入正离子束中。这种高速粒子流喷射出去，可推动卫星运动。通常用铯做为推进剂，已知铯离子荷质比为约为，加速电压，求铅离子通过电场区后的速度大小；以离子发动机为参考系若离子发动机每秒喷射出个铯离子质量，试求推进器获得的平均推力大小；试解释灯丝发射电子注入正离子束的作用。19.  如图所示为一空间探测器的示意图，、、、是四个喷气发动机，、的连线与空间一固定坐标系的轴平行，、的连线与轴平行，每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动．开始时，探测器以恒定的速率沿轴正方向平移．分别单独开动、、、，探测器将做什么运动？同时开动与，探测器将做什么运动？若四个发动机能产生相同的推力，同时开动时探测器将做什么运动？单独开动与单独开动，探测器的运动有何不同？ 20.  年月日，第届冬季奥林匹克运动会在北京开幕，至此，北京成为全世界唯一一个既举办过夏季奥运会又举办过冬季奥运会的城市。如图所示，跳台滑雪项目中一位运动员由斜坡顶端点沿水平方向飞出的速度，落点在斜坡上的点，斜坡倾角取，斜坡可以看成一斜面，不计空气阻力。取，，。求：
运动员在空中飞行的时间；
、间的距离；
运动员在落点时的运动方向与斜面的夹角的正切值。21.  如图所示为一空间探测器的示意图，、、、是四个喷气发动机，、的连线与空间一固定坐标系的轴平行，、的连线与轴平行，每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动．开始时，探测器以恒定的速率沿轴正方向平移．单独开动、、、，探测器将做什么运动？同时开动与，探测器将做什么运动？若四个发动机能产生大小相等的推力，那么同时开动时探测器将做什么运动？单独开动与单独开动，探测器的运动有何不同？
答案和解析 1.【答案】 【解析】【分析】
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了。
【解答】
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。  2.【答案】 【解析】物体做曲线运动，其速度方向一定变化，即速度一定发生变化，物体一定受力的作用，若所受力为恒力，则加速度不变，反之，则加速度变化，故B正确。
 3.【答案】 【解析】【分析】
物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”；当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动。

【解答】
A、合外力不为零，合外力的方向和速度方向相同时，物体做直线运动，故A错误；
B、在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，加速度的大小与方向都不变，是匀变速曲线运动，故B正确；
C、曲线运动，物体速度始终是轨迹的切线方向，故C错误；
D、匀速圆周运动的物体，速度的大小不变，方向在不断变化，故D错误。
故选：。  4.【答案】 【解析】【分析】
曲线运动的速度方向沿着曲线上该点的切线方向，时刻改变，故其一定是变速运动，一定具有加速度，合外力一定不为零，且合外力指向曲线的内侧。
本题关键要明确曲线运动的运动学特点速度一定变化，一定具有加速度和动力学特点合力与速度不在同一条直线上，且指向曲线的内侧。
【解答】
A、物体受到的合外力方向变化，可能做直线运动，如合力时而与速度同向，时而反向，故A错误；
B、曲线运动的速度沿着轨迹的切线方向，时刻改变，故一定是变速运动，故B正确；
C、物体做曲线运动，其加速度与速度一定不共线，但加速度可能不变，如平抛运动的加速度为，固定不变，故C错误；
D、平抛运动的合力垂直于初速度，但不是匀速圆周运动，故D错误；
故选：。  5.【答案】 【解析】【分析】
根据曲线运动中质点的速度方向是轨迹的切线方向、加速度方向指向轨迹的内侧分析选择。
本题对曲线运动速度方向和加速度方向的理解能力。可根据牛顿定律理解加速度的方向。
【解答】A.图中速度方向沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的内侧，故A正确；
B.图中速度方向不是沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的外侧，不符合曲线运动的特征，故B错误；C.图像加速度方向沿轨迹的切线方向，速度指向轨迹的内侧．故C错误；
D.图中加速度应该是指向轨迹的内侧，不能指向外侧，故D错误；
   6.【答案】 【解析】【分析】
质点在恒力的作用下做曲线运动，由牛顿第二定律可知，加速度的大小方向都不变；质点从点运动到点时，其速度方向恰好改变了，可以判断恒力方向指向右下方，与初速度的方向夹角要大于小于。
此题需要根据运动情况分析受力情况，进一步分析运动轨迹。
【解答】
由图示运动轨迹可知，质点速度方向恰好改变了，可以判断恒力方向应为右下方，与初速度的方向夹角要大于小于才能出现末速度与初速度垂直的情况，故AB错误；
D.质点在恒力的作用下运动，由牛顿第二定律可知，加速度的大小方向都不变，质点做匀变速曲线运动，故D正确；
C.质点做匀变速曲线运动，运动的轨迹是抛物线的一部分，不是圆弧，故C错误。
故选D。  7.【答案】 【解析】解：根据曲线运动的速度方向可知，飞机在点的速度方向沿点的切线方向，但飞机受到的合外力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。
故选：。
明确物体曲线线运动的性质，知道物体做曲线运动时力的方向应指向曲线的凹侧，则与速度方向将轨迹夹在中间。
解决本题的关键知道曲线运动的受力方向，要知道物体做曲线运动的条件，从而能根据图象分析力的方向。
 8.【答案】 【解析】【分析】
明确飞机的运动是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件即可分析飞机受到的合外力以及空气作用力的情况。
本题考查物体做曲线运动的条件应用，要注意明确曲线运动一定是变速运动，并且合外力的方向一定与运动方向不在同一直线上。
【解答】
A、飞机运动的速度方向不断发生变化，因此速度是改变的，故A错误；
B、飞机做曲线运动，需要不断改变运动方向，其所受合力不为零，故B正确；
C、在处，如果飞机不受空气作用力的话，仅受到重力的作用，其合力即重力指向曲线的凸面，飞机不可能做图示的曲线运动，故C错误；
D、在处，如果空气对飞机的作用力与速度方向相反，则飞机所受合力方向指向曲线的凸面，飞机不可能做图示的曲线运动，故D错误。  9.【答案】 【解析】【分析】
曲线运动速度方向一定改变，故曲线运动一定是变速运动；物体做曲线运动时，速度方向是曲线上该点的切线方向上，合外力方向与速度方向不共线。
掌握物体做曲线运动的速度方向和大小特征：速度方向一定变，但速度大小不一定变化。
【解答】
、轮滑演员做曲线运动，运动状态不断变化，是改变的，在某点的速度方向改变，速度不断变化，故AB错误；
C、做能曲线运动的物体速度方向沿曲线上各点的切线方向，故C正确；
D、轮滑演员所受合力方向始终与速度方向不在一条直线上，故D错误。  10.【答案】 【解析】【分析】
根据题意可知，质点在恒力作用下，做匀变速曲线运动，速度的变化量相等，而速度大小与方向时刻在变化，从而即可求解．
因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，质点做匀变速曲线运动。
【解答】
A.从到过程中，根据，可知，速度大小变化，故A错误；
因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同，故B正确，C错误；
D.在间的运动是匀变速曲线运动，故D错误。
故选B。  11.【答案】 【解析】【分析】
由曲线运动的条件判断合力与速度的方向关系，并由此判断速率的大小变化；由匀变速曲线运动的特点得解。
本题主要考查曲线运动的特点及规律，熟悉曲线运动的条件，熟悉合力与速度的关系是解题的关键，难度一般。
【解答】
A.由题意可知，由于该曲线运动为匀变速曲线运动，故由质点在点的加速度方向可知，由于经过点后，质点受的合力与速度夹角为锐角，故合力对质点做正功，其速度增大，故其在点的速率比在点的速率大，故A正确；
B.曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向，而由题意及图象可知合力方向与过点的瞬时速度方向相垂直，在点的加速度方向与速度方向的夹角大于，故B错误；
C.由于该曲线运动为匀变速曲线运动，故各点的加速度相同，故C错误；
D.由图可知，从到过程中，加速度方向与速度方向的夹角一直减小，故D错误。
故选A。  12.【答案】 【解析】解：、质点在恒力作用下从点沿曲线运动到点，则加速度不变，故A错误；
B、质点运动到点时速度方向与方向恰好互相垂直，则在点时，速度与力的方向夹角为钝角，质点从点运动到点做负功，质点经过点的速率比点的速率大，故B正确；
C、到达点后，质点受到的力大小仍为，但方向相反，则轨迹向上弯曲，轨迹不可能是，故C错误；
D、质点经过点时，速度与力的方向垂直，后续做加速运动，故D错误。
故选：。
物体做曲线运动时，合力指向轨迹的内侧，判断力的方向，进一步判断加速度。
根据力与速度的方向之间的关系，判断做功情况，进一步判断速度变化情况。
当力反向之后，根据力的方向就能够在判断物体运动的轨迹了。
该题主要是考查学生对曲线运动的理解，根据合力和物体做曲线运动轨迹的弯曲方向间的关系，来判断物体的运动轨迹。
 13.【答案】 【解析】选AC 物体在个共点力作用下处于匀速直线运动状态，即该物体处于受力平衡状态，现同时撤去大小分别为和的两个力，这两个力的合力的大小为，由于施加在该物体上的其他的力保持不变，即物体所受合外力的大小为，根据牛顿第二定律可知，加速度，所以该物体的加速度大小为。若物体所受合外力的方向与速度的方向相同或相反，则该物体做匀变速直线运动；若合外力的方向与速度的方向成一定的夹角，则该物体做匀变速曲线运动，由此可知、C正确，、D错误。
 14.【答案】 【解析】【分析】
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；由牛顿第二定律可以判断加速度。
【解答】
最低点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿点轨迹的切线方向，则知加速度竖直向上，合外力也竖直向上，质点做匀变速曲线运动，则有加速度不变，从点运动到点的过程中加速度方向与速度方向先成钝角后成锐角，夹角一直减小，故质点的速率先减小后增大，故B正确；
由于加速度不变，在任意内，，质点速度改变的大小相同、方向竖直向上，故C正确。
故选BC。  15.【答案】 【解析】解：、曲线运动时，速度方向是切线方向，故A错误，B正确；
、磁铁对小铁球的吸引力方向是指向磁体的方向，两者不共线，球在做曲线运动，故C错误，D正确；
故选：
速度方向是切线方向，合力方向是指向磁体的方向，两者不共线，球在做曲线运动．
本题关键找出钢球的速度方向和受力方向，根据做曲线运动的条件判断，难度不大，属于基础题．
 16.【答案】【小题】【小题】   【小题】如图所示：
  【解析】 发光二极管的正常工作电压为则此时的电流为，则串联的定值电阻．
 因为发光二极管允许通过的最大电流为，所以电流表选择误差较小，根据图知，二极管两端的电压在最大电流时，电压小于，所以电压表选择误差较小．
 因为电压和电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法；二极管的电阻大约为，远小于电压表的内阻，属于小电阻，所以电流表采用外接法．电路图如图所示．

 17.【答案】【小题】【小题】图见解析【小题】 【解析】 由题图可知，刻度尺的最小分度值为，故读数为。

 根据表中数据利用描点法得出对应的图像如图所示：


 由胡克定律可知，图像的斜率表示劲度系数，则可知 ；图像与横坐标的交点为弹簧的原长，则可知原长为。
 18.【答案】【小题】解：所以：【小题】
所以：【小题】使喷出的离子得到电子后呈电中性，推进器不受反向电场阻力作用：使飞船呈电中性。 【解析】 略
 略
 略
 19.【答案】单独开动时，推力沿轴负方向，探测器做匀减速直线运动；单独开动时，推力沿轴正方向，探测器做匀加速直线运动；单独开动或时，推力沿轴方向，探测器做匀变速曲线运动．同时开动与，合力与轴正方向的夹角为锐角，探测器做匀变速曲线运动．若四个发动机能产生相同的推力，同时开动时探测器将做匀速直线运动．单独开动时，探测器在第一象限内做匀变速曲线运动，而单独开动时，探测器在第四象限内做匀变速曲线运动． 【解析】见答案。
 20.【答案】解：运动员由点到点做平抛运动，设运动时间为
水平方向的位移  
竖直方向的位移  
由数学知识可得，水平位移与竖直位移的关系又  
联立代入数据解得，
设、间的距离为，由数学知识可得，、间的距离为
将运动员的初速度和加速度分别沿斜面方向和垂直斜面方向分解，根据运动学公式
沿斜面方向
垂直斜面方向
设倾角为，根据题意
联立代入数据解得
答：运动员在空中飞行的时间为；
、间的距离为；
运动员在落点时的运动方向与斜面的夹角的正切值。 【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，抓住竖直位移和水平位移的关系，结合运动学公式求出平抛运动的时间；根据初速度和时间求出平抛运动的水平位移，结合几何关系求出、间的距离；将运动员的初速度和加速度分别沿斜面方向和垂直斜面方向分解，根据运动学公式求解。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住竖直位移和水平位移的关系，结合运动学公式灵活求解。
 21.【答案】单独开动时，推力沿轴负方向，探测器做匀变速直线运动；单独开动时，推力沿轴正方向，探测器做匀加速直线运动；单独开动或时，推力沿平行轴方向，探测器做匀变速曲线运动．同时开动与，合力方向与轴正方向的夹角为锐角，探测器做匀变速曲线运动．若四个发动机能产生大小相等的推力，那么同时开动时探测器受力平衡，仍做匀速直线运动．单独开动时，探测器加速度方向向上，做匀变速曲线运动，而单独开动时，探测器加速度方向向下，做匀变速曲线运动． 【解析】见答案