高中物理沪科技版（2020）必修第二册曲线运动优秀学案及答案

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▉题型1 曲线运动的概念和特点
1．关于曲线运动的描述，下列说法正确的是（ ）
A．曲线运动不一定是变速运动
B．曲线运动的物体速度一定变化
C．曲线运动的物体所受合力一定变化
D．曲线运动的物体速度和加速度一定都是变化的
▉题型2 曲线运动瞬时速度的方向
2．质点沿曲线从M向P点运动，关于其在P点的速度v与加速度a的方向，下列图示正确的是（ ）
A． B．
C．D．

▉题型3 物体做曲线运动的条件
3．如图所示是足球比赛过程中运动员踢出的“香蕉球”的情境示意图，足球做曲线运动。下列说法正确的是（ ）
A．足球在空中运动过程中，可能处于平衡状态
B．足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的法线方向
C．足球在空中运动过程中，速度方向与加速度方向在同一条直线上
D．足球在空中运动过程中，所受合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧
4．关于物体运动的说法正确的是（ ）
A．匀速圆周运动可能是匀速运动
B．匀速圆周运动一定是匀变速运动
C．物体在变力作用下一定做曲线运动
D．物体在恒力作用下可能做曲线运动
5．如图，一小铁球在水平光滑桌面上沿直线MN做匀速直线运动，若在桌面上A点放置一磁铁（图中未画出），铁球的运动轨迹如图中曲线MQ所示，P为曲线MQ上一点，若铁球在P点的速度方向与AP连线垂直，则铁球在沿曲线MQ运动的过程中（ ）
A．做匀变速曲线运动
B．在P点处于平衡状态
C．在P点的速率大于在M点的速率
D．速率先减小后增大
6．某质点从A到B做速率逐渐增大的曲线运动，轨迹如下图所示．现有四位同学在轨迹某处画出该质点的速度方向及加速度的方向，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
7．将小钢球从斜面顶端自由释放，小钢球在水平桌面上的运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．轨迹1是放上磁铁时小钢球的运动情况
B．小钢球做曲线运动时，其速度方向与合力方向一定不相同
C．小钢球在变力作用下一定做曲线运动
D．只要小钢球受到的合力不为0，其运动的方向就会发生变化
8．关于曲线运动，下列说法不正确的是（ ）
A．做曲线运动的质点的瞬时速度方向在曲线运动的切线方向
B．质点在恒力作用下可能做曲线运动
C．质点做曲线运动不一定有加速度
D．质点做曲线运动时受到的合力方向与速度方向一定不在同一直线上
9．在光滑水平面上以速度v做匀速直线运动的小球，受到一个跟它的速度方向不在一直线上的水平恒力F的作用后，获得加速度a．下列各图中，能正确反映v、F、a及小球运动轨迹（虚线）之间的关系是（ ）
A．B．
C．D．
10．高空抛物一度被认为是悬在城市头上的痛。请回答下列有关问题：
（1）高空抛物、坠物严重危害公共安全。为充分发挥司法审判的惩罚、规范和预防功能，刑法修正案新增高空抛物罪。假设质量为0.4kg的花盆从离地面20m高的高楼窗户自由下落到地面（无反弹），花盆与地面撞击时间为0.01s，设竖直向下为正方向，若花盆可视为质点，不计空气阻力。则 。（多选题）
A．花盆与地面撞击前瞬间的速度大小为20m/s
B．花盆与地面撞击前瞬间，花盆重力的瞬时功率为40W
C．花盆与地面撞击瞬间前后的动量变化为8kg•m/s
D．花盆对地面平均作用力的大小为804N
（2）小张同学思考：如果雨滴在空中做自由落体运动，那么乌云就相当于在万米高空将雨滴“高空抛物”，那为什么正常下雨时雨滴不会对人造成伤害呢？这是由于空气阻力的作用。雨滴在空中运动时所受空气阻力f＝kr2v2，其中k为比例系数，r为雨滴半径，v为运动速率，一雨滴从高空由静止开始沿竖直方向下落，以地面为重力势能零势能面，用Ep、Ek、E、h表示雨滴重力势能、动能、机械能和下落高度，则下列四幅图像可能正确的是 。
A．
B．
C．
D．
（3）小明在小区发现从高空下落一苹果核，随即按下相机快门，相机曝光时间为0.01s。照片中楼层高度为3cm、苹果核落地前瞬间形成的拖尾长为3mm。已知楼层实际高度为3m，忽略苹果核的初速度与空气阻力。则该苹果核下列说法正确的是 。（多选题）
A．落地时速度大小约为30m/s
B．下落时间约为3s
C．通过三段相同位移内的时间之比为：1：2：3
D．应该是从16楼扔下来的
（4）飞机投放救援物资时要注意检查降落伞以防止地面上的人受伤，假设某飞机以200m/s的速度在高空水平匀速直线飞行，每隔1s由静止释放一个小球，先后共释放了5个小球，不计空气阻力，则 。（多选题）
A．都没落地前，这5个小球在空中处在同一条竖直的直线上
B．都没落地前，这5个小球在空中处在同一抛物线上
C．都没落地前，第1、2两个小球间的距离始终保持不变
D．相邻两球的落地点间距都是200m
（5）国际上规定的死亡加速度为500g，g为重力加速度。某人将一小球从离地面高度为61.25m的高楼上由静止释放，小球与地面作用2×10﹣3s后反弹，上升的最大高度为1.25m，则 。（多选题）
A．小球第一次落地前在空中运动的时间为3.5s
B．小球第一次落地时的速度大小为35m/s
C．小球与地面作用过程的平均加速度大小为200g
D．若小球换做一个人，则该人没有生命危险
▉题型4 物体运动轨迹、速度、受力（加速度）的相互判断
11．一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．如下图所示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．B．C．D．
▉题型5 合运动与分运动的关系
12．一台塔式起重机匀速吊起重力为1.0×104N的建筑材料，它输出的功率为4.0×103W。则建筑材料上升的速度为（ ）
A．0.2m/sB．0.4m/sC．2.5m/sD．4.0m/s
13．一河宽80m，船在静水中的速度为4m/s，水流速度为3m/s，则（ ）
A．过河的最小位移是100m，所用时间是20s
B．过河的最小位移是80m，所用时间是16s
C．过河的最短时间为16s，此时的位移是80m
D．过河的最短时间为20s，此时的位移是100m
14．水平面上两物体A、B通过一根跨过定滑轮的轻绳相连，现物体A以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别是α、β时（如图所示），物体B的运动速度vB为（绳始终有拉力）（ ）
A．v1sinαsinβB．v1csαsinβ
C．v1sinαcsβD．v1csαcsβ
15．如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽d，M、N分别是甲、乙两船的出发点，两船头与河岸均成α角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点，经过一段时间乙船恰好到达P点，如果划船速度均为v0，且两船相遇不影响各自的航行。下列判断不正确的是（ ）
A．水流方向向右，大小为v0csα
B．甲船水平位移为dcsαsinα
C．甲、乙两船会在PN上某点相遇
D．两船同时到达河对岸，花费时间均为dv0sinα
16．运动合成与分解的基本原理不包括以下那种特性（ ）
A．独立性B．等时性C．等效性D．因果性
17．下列叙述中，正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体加速度也可能恒定
B．小船渡河时，当船速大小恒定时，无论水速多大，都能达到河的正对岸
C．物体同时参与两个初速度不为零的匀加速直线运动时，合运动一定也是直线运动
D．一质点沿着圆周运动，质点与圆心连线扫过的角度与质点速度转过的角度不一定相等
18．如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动。则下列关于拉力F及拉力作用点的移动速度v的说法，正确的是（ ）
A．F不变、v减小B．F增大、v不变
C．F增大、v增大D．F增大、v减小
19．如图所示，用一小车通过轻绳提升一货物。某一时刻，两段绳恰好垂直，且拴在小车﹣端的绳与水平方向的夹角为θ，此时小车的速度为v0，则此时货物的速度为（ ）
A．v0B．v0 csθC．v0 cs2θD．v0csθ
20．某人划船横渡一条河，河的两岸平行，河水流速处处相同，大小为v1，船速大小恒为v2，且v2＞v1．设人以最短时间t1过河时，渡河位移为s1；以最短位移s2过河时，所用时间为t2，则以下关系正确的是（ ）
A．t1t2=1−v12v22
B．s1s2=1−v12v22
C．t1t2=v1v2
D．t1t2=v12v22
21．如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R（R视为质点）．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，R从坐标原点开始运动的轨迹如图所示，则红蜡块R在x、y方向的运动情况可能是（ ）
A．x方向匀速直线运动，y方向匀速直线运动
B．x方向匀速直线运动，y方向匀加速直线运动
C．x方向匀减速直线运动，y方向匀加速直线运动
D．x方向匀加速直线运动，y方向匀速直线运动
22．如图所示，一小球在光滑的水平面上以v0向右运动，运动中要穿过一段有水平向北的风带ab，经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力，其余区域无风力，则小球过风带及过后的轨迹正确的是（ ）
A．B．
C．D．
23．一质量为m的质点起初以速度v0做匀速直线运动，在t＝0时开始受到恒力F作用，速度大小先减小后增大，其最小值为0.5v0，则质点做匀变速 （填“直线”或“曲线”）运动，恒力F方向与速度v0方向间的夹角为 。
24．某段江面宽80m，水流速度5m/s，有一木船在A点要过江，如图所示。
（1）若木船相对静水速度4m/s，则木船最短渡江时间为 s；
（2）若A处下游62m的B处是—片与河岸垂直的险滩，木船以相对静水4m/s的速度航行，则木船 s（选填“能”或“不能”）安全渡河。
25．物体在直角坐标系xOy所在的平面内由坐标原点O点开始运动，其沿坐标轴方向的两个分速度随时间变化的图像如图所示，求：
（1）该物体在前4s内的加速度；
（2）画出该物体的运动轨迹，标出3s末和4s末物体的位置坐标。
▉题型6 两个变速直线运动的合成
26．以下关于分运动和合运动的关系的讨论中，错误的说法是（ ）
A．两个直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动
B．两个匀速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动
C．两个匀变速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动
D．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等
▉题型7 分析合运动的轨迹问题
27．如图是演示小蜡块在玻璃管中运动规律的装置．现让玻璃管沿水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，同时小蜡块从O点开始沿竖直玻璃管向上做匀速直线运动，那么下图中能够大致反映小蜡块运动轨迹的是（ ）
A．B．
C．D．
▉题型8 关联速度问题
28．如图所示，当小车A向左运动，B物体向上做匀速直线运动。图示时刻，小车A的速度大小为v。下列说法正确的是（ ）
A．小车A向左以速度v做匀速直线运动
B．图示时刻，B物体的速度为vcsθ
C．绳子对B的拉力大于B的重力
D．绳子对A的拉力大小将变大
29．如图，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球（大小不可忽略，系绳延长线过球心）、一端连在水平台上的玩具小车上，车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处竖直上升。则在球匀速竖直上升且未离开墙面的过程中（ ）
A．玩具小车做减速运动
B．玩具小车做加速运动
C．绳对球的拉力大小变小
D．绳对球的拉力大小变大，球处于超重状态
30．如图所示，重物A、B由刚性绳拴接，跨过定滑轮处于图中实际位置，此时绳恰好拉紧，重物静止在水平面上，用外力水平向左推A，B在绳子的拉动下也水平向左运动，当A向左的速度为v时，则此时B的速度为（ ）
A．3vB．3v2C．3v3D．3v4
31．如图所示，某同学把地面上一根木棍AB的A端以恒定的速度v竖直向上提起，且A端始终在同一竖直线上运动。当木棍与地面的夹角为α时，B端的速度大小为（ ）
A．vsinαB．vcsαC．vtanαD．vctα
32．质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时（如图所示），下列判断正确的是（ ）
A．P的速率为vcsθ2
B．P的速率为vcsθ2
C．绳的拉力等于mgsinθ1
D．绳的拉力小于mgsinθ1
（多选）33．如图，固定光滑长斜面倾角为37°，下端有一固定挡板。两小物块A、B放在斜面上，质量均为m，用与斜面平行的轻弹簧连接。一跨过轻小定滑轮的轻绳左端与B相连，右端与水平地面上的电动玩具小车相连。系统静止时，滑轮左侧轻绳与斜面平行，右侧轻绳竖直，长度为L且绳中无弹力。当小车缓慢向右运动34L的距离时A恰好不离开挡板。已知重力加速度大小为g，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为24mg5L
B．当弹簧恢复原长时，物体B沿斜面向上移动了310L
C．若小车从图示位置以gL的速度向右匀速运动，小车位移大小为34L时B的速率为35gL
D．当小车缓慢向右运动34L距离时，若轻绳突然断开，则此时B的加速度为1.2g，方向沿斜面向下
题型1 曲线运动的概念和特点
题型2 曲线运动瞬时速度的方向
题型3 物体做曲线运动的条件
题型4 物体运动轨迹、速度、受力（加速度）的相互判断
题型5 合运动与分运动的关系
题型6 两个变速直线运动的合成
题型7 分析合运动的轨迹问题
题型8 关联速度问题