物理必修 第二册曲线运动当堂检测题

这是一份物理必修 第二册曲线运动当堂检测题，文件包含人教版必修第二册高中物理同步导学案51曲线运动解析版docx、人教版必修第二册高中物理同步导学案51曲线运动原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共19页， 欢迎下载使用。

预习案
使用说明及学法指导（正确的方法会取得事半功倍的效果！）
1．首先明确“知识必备”中的两个知识点；然后再通读教材，查找资料，完成“教材助读”中的问题；
2．完成时间：20分钟。
知识必备（你准备好了吗？）
1．知道圆的切线以及其他曲线的切线；
2．知道合力方向和加速度方向的关系，会做受力分析。
教材助读（问题引领方向！）
1．如何判断曲线运动的速度方向？
2．物体做曲线运动的条件是是什么？
预习检测（检测有助于查找存在的问题和不足！）
1.跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动．我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”，如图是一位跳水运动员从高台上做“反身翻腾两周半”动作时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水．整个运动过程中在哪几个位置头部的速度方向与入水时v的方向相同？在哪几个位置与v的方向相反？在哪几个位置与v的方向垂直？把这些位置在图中标出来。
【答案】点2、4位置，点1、3、5位置，点6、7、8、9、10
【解析】运动员做曲线运动，入水时速度方向竖直向下；整个运动过程中，在点2、4位置头部的速度方向与入水时v的方向相同，在点1、3、5位置与v的方向相反，如图所示在点6、7、8、9、10位置与v的方向垂直，如图所示
2．判一判
(1)物体做曲线运动时，合力一定是变力。(×)
(2)物体做曲线运动时，合力一定不为零。(√)
(3)物体做曲线运动时，加速度一定不为零。(√)
(4)物体做曲线运动时，加速度可能不变。(√)
(5)曲线运动一定是变速运动。(√)
(6)变速运动一定是曲线运动。(×)
【答案】×√√√√×
【解析】曲线运动速度方向一定变化，所以一定是变速运动，合力一定不为零，合力可能恒定也可能变化，加速度一定不为零，加速度可能恒定也可能变化。变速运动可能是速度的大小变化，也可能是方向变化，不一定是曲线运动。
我的疑问（发现问题比解决问题更重要！）
请将预习中未能解决的问题和疑问写下来，待课堂上与老师和同学探究解决。
探究案
质疑探究（质疑解疑，合作探究）
探究点一：曲线运动的性质
例1.自由式滑雪在高山滑雪的基础上发展而来，可谓充分展现了“自由”二字，运动员们在不同类型的场地上展现华丽的技巧和娴熟的技术，凌空飞跃、闪展腾挪、惊险刺激，欣赏性极强，因此自由式滑雪又称为“空中舞蹈”。2022年2月8日上午，在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中，中国选手谷爱凌凭借第三跳上的出色发挥，拿到全场最高分，最终以188.25的总分获得冠军，结合谷爱凌（可视为质点）在空中运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．谷爱凌在空中做曲线运动，速度方向不断改变，因此曲线运动一定是变速运动
B．忽略空气阻力的影响，谷爱凌在空中只受重力，做匀变速曲线运动
C．速度变化的运动一定是曲线运动
D．加速度变化的运动一定是曲线运动
【答案】AB
【解析】曲线运动速度方向一定改变，一定是变速运动，A正确；谷爱凌在空中只受重力，合力恒定，是匀变速曲线运动，B正确；速度变化的运动有可能是变速直线运动，C错误；加速度变化说明有加速度，但是也可能加速度只有大小变化，方向不变，可能做变加速直线运动，D错误。
针对训练1. 曲线运动是常见的运动形式。图甲中投出的篮球在空中做曲线运动，图乙是中国（珠海）航展中飞机飞行表演的精彩镜头。关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体，其速度方向一定变化B．做曲线运动的物体，其速度大小一定变化
C．物体受恒力作用，不可能做曲线运动D．物体受变力作用，一定做曲线运动
【答案】A
【解析】AB. 曲线运动的物体速度方向沿轨迹切线方向，所以速度方向时刻在变，但是大小不一定变化，如匀速圆周运动，故A正确，B错误；C．物体做曲线运动的条件是合外力与速度方向不共线，故恒力作用下也可以做曲线运动，如匀变速曲线运动，故C错误；D．物体受变力作用，如果这个力只是大小发生变化而方向与运动方向共线，则物体一定做直线运动，故D错误。故选A。
针对训练2.物体受到几个力作用而做匀速直线运动，若突然撤去其中的一个力，它不可能做( )
A．匀速直线运动 B．匀变速直线运动
C．变加速曲线运动D．匀变速曲线运动
【答案】A
【解析】物体原来处于平衡状态，撤去一个力后，其余的力的合力与撤去的力等值、反向、共线；物体受到的合力不为零，故不可能做匀速直线运动，故A错误，A项符合题意；若合力与速度同向，物体做匀加速直线运动，若合力与速度反向，物体做匀减速直线运动，故B不符题意；因合力恒定，所以物体加速度恒定，不可能做变加速运动，故C错，C不符合题意；若合力与速度不共线，物体做曲线运动，加速度恒定，为匀变速曲线运动，故D不符题意；
规律总结（知识提炼，浓缩精华）
(1)曲线运动一定是变速运动（但变速运动不一定是曲线运动），所以a和F合一定不为0（但a与F合不一定恒定）；
(2)a恒定的曲线运动叫匀变速曲线运动，a不恒定的曲线运动叫非匀变速曲线运动（又名变加速曲线运动。）
探究点二：曲线运动的速度方向
例2.假如在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离赛车后的车轮的运动情况，以下说法正确的是( )
A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动
B．沿着与弯道垂直的方向飞出
C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道
D．上述情况都有可能
【答案】C
【解析】
后轮未脱离赛车时，具有向前的速度，脱离赛车后，由于惯性，后轮保持原来向前的速度继续前进，所以沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道．故选C.
针对训练3. 如图为一圆规在水平纸面上画出的曲线，跟笔尖经过位置P时的速度方向可能相同的是笔尖经过位置（ ）
A．1B．2C．3D．4
【答案】A
【解析】物体做曲线运动时其速度方向为该点的切线方向，故跟笔尖经过位置P时的速度方向可能相同的是笔尖经过位置1,故选A。
探究点三：物体做曲线运动的条件
例3.在足球场上罚任意球时，运动员踢出的“香蕉球”，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，其轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法正确的是( )
A．合外力的方向与速度方向在一条直线上
B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧
C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向
D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向
【答案】C
【解析】足球做曲线运动，则其速度方向为轨迹的切线方向；根据物体做曲线运动的条件可知，合外力的方向一定指向轨迹的内侧．合外力的方向与速度方向在一条直线上，与结论不相符，选项A错误；合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧，与结论不相符，选项B错误；合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向，与结论相符，选项C正确；合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向，与结论不相符，选项D错误；
针对训练4.如图所示，物体在恒力的作用下沿曲线从A运动到B时突然使力反向，此后物体的运动情况是 （ ）
A．物体可能沿曲线Ba运动
B．物体可能沿直线Bb运动
C．物体可能沿曲线Bc运动
D．物体可能沿曲线B返回A
【答案】C
【解析】物体从A到B运动，因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中，所以物体所受恒力方向应是向下的，到达B点后，力的大小不变方向相反，变成向上．由于力的方向发生了改变，曲线Ba不在力与速度的夹角内，故物体不可能沿曲线Ba运动；因为物体在B点的速度方向为切线方向，即直线Bb，而力与速度方向不同，所以物体不可能做直线运动；Bc在力与速度的夹角内，物体有可能沿Bc运动；很明显，物体不可能由B返回A，故C正确ABD错误．故选C。
针对训练5.老鹰在天空中飞翔，图中虚线表示老鹰在竖直平面内飞行的轨迹，关于老鹰在图示位置时的速度v及其所受合力F的方向可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】根据做曲线运动的物体速度沿切线方向、轨迹向合力方向弯曲的特点，B正确，ACD错误。故选B。
针对训练6.一个物体在光滑水平面上运动,其速度方向如图中的v所示。从A点开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进的方向看,下同)的合力。到达B点时,这个合力的方向突然变得与前进方向相同。达到C点时,合力的方向又突然改为向前但偏左。物体最终到达D点。请你大致画出物体由A至D的运动轨迹,并标出B点、C点和D点。
【答案】
【解析】
从位置A开始，它受到向前但偏右（观察者沿着物体前进方向看，下同）的合力，运动的轨迹位于F与v之间，做曲线运动；到达B时，这个合力的方向突然变得与前进方向相同，所以受力的方向与速度的方向相同，做直线运动；达到C时，又突然改为向前但偏左的力，物体的轨迹向下向右发生偏转，最后到达D点，其轨迹大致如图
规律总结（知识提炼，浓缩精华）
曲线运动的条件是F与v不共线，F与v分居轨迹两侧，F指向轨迹的凹面，v沿切线方向
探究点四：曲线运动的综合判断
例4. 如图所示，一辆汽车在水平路面上行驶，正在通过环形路段。汽车的运动轨迹可以认为是某个圆的一段圆弧。若汽车正减速通过该环形路段，下图中分别画出了汽车转弯时（运动方向由M到N）所受合外力F的方向，你认为可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】
汽车做的是曲线运动，汽车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于汽车是从M向N运动的，并且速度在减小，所以合力与汽车的速度方向的夹角要大于90°，故A正确，BCD错误。故选A。
针对训练7.下图为一篮球被投出后在空中从A到E做曲线运动的运动轨迹，不计空气阻力，篮球在B点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是（ ）
A．篮球在空中做匀变速曲线运动
B．篮球在A点处的速度最小
C．篮球在B点处的速度最大
D．篮球从A到D的运动过程中速率先减小后增大
【答案】AD
【解析】篮球在空中只受重力，合力恒定，为匀变速曲线运动，A正确；篮球在A-B过程中速度与加速度方向成钝角，做减速曲线运动，B-E过程中速度与加速度方向成锐角，做加速曲线运动，可知B点速度最小，故B错误，C错误，D正确。
规律总结（知识提炼，浓缩精华）
若F与v成锐角，做加速曲线运动；F与v成钝角，做减速曲线运动；F与v始终成直角，做速率不变的曲线运动。
我的收获（反思静悟，体验成功）