高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第一节 曲线运动课时作业
展开1.[多选]物体做曲线运动时,其加速度( )
A.一定不等于零 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合力方向与速度方向不在同一条直线上,故合力一定不为零,其加速度必定不为零,A对。但合力可能是恒力,也可能是变力,B对,C、D错。
2.如图所示,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( )
解析:选C 加速度的方向与合力的方向一致,由曲线运动中合力与轨迹的关系可知,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.如图所示,车辆通过该路段时,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
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,根据轨迹总是弯向所受合力的那一侧的特点,说明运动中合力是变化的,所以汽车做的应该是非匀变速曲线运动,B正确,A、C、D均错误。
4.(2022·深圳高一检测)下列四幅图中,标出了一个沿MN做曲线运动的质点在Q点的速度v和加速度a,其中可能正确的是( )
解析:选D 做曲线运动的物体,其速度方向沿着运动轨迹的切线方向;运动轨迹夹在合外力方向和速度方向之间,且偏向合外力的方向;由牛顿第二定律可知,加速度方向沿着合外力的方向,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,选项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,选项C错误,B正确。
6.一个质点在恒力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 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
B.过山车做变速运动
C.过山车受到的合力等于零
D.过山车经过A、C两点时的速度方向相同
解析:选B 过山车做曲线运动,其速度方向时刻变化,速度是矢量,故过山车的速度是变化的,即过山车做变速运动,A错,B对;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零,C错;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,D错。
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图中的哪一个( )
解析:选C 第一阶段,物体的合力就是重力,则物体先自由下落;第二阶段,风力和重力的合力向右下方,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.“歼20”战斗机列装空军作战部队,意味着中国是走完第五代战斗机论证评价、设计、研发、原型机测试、定型生产、最终服役全部阶段的国家。
甲 乙
(1)如果“歼20”在某次飞行过程中沿曲线MN加速向上爬升,请问在飞行过程中其所受合力与速度方向夹角有何特点?
(2)在图乙中最能表示“歼20”在P点的速度方向与其受到的合力方向分别为哪个?
解析:(1)由于“歼20”沿曲线加速爬升,所以其所受合力方向与速度方向的夹角为锐角。
(2)由于速度方向与轨迹切线方向一致,所以在P点的速度方向是③;由于“歼20”所受合力方向与速度方向的夹角为锐角,所以它所受合力方向为②。
答案:见解析
B组—重应用·体现创新
10.如图所示,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 小铁球在磁铁的作用下做曲线运动,其速度方向应沿轨迹切线方向,合力方向指向轨迹的凹侧,且运动轨迹偏向合力的方向,由于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,故本题选D。
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eq \r(2) 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零,当将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°后,其受力如图所示,其中Fx=Fy=2 N,F是Fx、Fy的合力,即F=2eq \r(2) N,且大小、方向都不变,是恒力,那么物体的加速度为a=eq \f(F,m)=eq \f(2\r(2),2) m/s2=eq \r(2) m/s2,加速度恒定。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eq \r(2) m/s2的匀变速曲线运动,故正确答案是B、C两项。
12.如图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)。
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,所以加速度竖直向下,如图乙所示。
答案:见解析图
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