物理必修21.曲线运动课时练习

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2014年高中物理 5.1《曲线运动》课时练3 新人教版必修21．关于曲线运动的速度，下列说法正确的是(　　)A．曲线运动的速度大小可能不变B．曲线运动的速度方向可能不变C．曲线运动的速度可能不变D．曲线运动的速度一定变化解析：选AD.曲线运动的一个显著特点是速度方向变化，而速度大小不一定变化．由于速度方向一定变化，所以曲线运动一定是变速运动．故正确选项为A、D.2．关于合力对物体速度的影响，下列说法正确的是(　　)A．如果合力方向总与速度方向垂直，则物体速度的大小不会改变，方向会发生变化B．如果合力方向与速度方向的夹角为锐角，则物体的速度将增大，方向也会发生变化C．如果合力方向与速度方向的夹角为锐角，则物体的速度将减小，方向也会发生变化D．如果合力方向与速度方向的夹角为钝角，则物体的速度将减小，方向也会发生变化解析：选ABD.将物体所受的合力沿速度方向和垂直速度方向分解，沿速度方向的分力只改变速度的大小，不改变速度的方向，分力与速度同向时加速，反向时则减速；垂直速度方向的分力只改变速度的方向，不改变速度的大小．故正确选项为A、B、D.                          图5－1－133．(2011年济南检测)质点的初速度方向与合外力方向如图5－1－13所示，请你判断该质点的运动轨迹可能是下列各图中的哪一个(　　) 图5－1－14解析：选B.由物体做曲线运动的受力特征可知，只有选项B正确．4．关于物体做曲线运动的条件，正确的说法是(　　)A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动B．物体在恒力作用下有可能做曲线运动C．物体在变力作用下有可能做曲线运动D．运动物体的加速度数值和速度数值都不变的运动一定是直线运动解析：选BC.物体在恒力和变力作用下都可能做直线运动，只要加速度与速度始终位于同一条直线上；同时物体在恒力作用下或变力作用下又都可能做曲线运动，只要加速度或合外力与速度不在同一条直线上．加速度数值与速度数值都不变的运动也可能是曲线运动，例如匀速圆周运动(后面即将学到)．5．曲线滑梯如图5－1－15所示，试标出人从滑梯上滑下时，在A、B、C、D各点的速度方向．图5－1－15答案：各点的速度方向如图所示一、选择题1．一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，加速度可以不变C．速度可以不变，加速度一定不断地改变D．速度可以不变，加速度也可以不变解析：选B.曲线运动的速度方向总沿轨迹的切线方向，其速度方向一定变化，速度大小可能变化也可能不变，所以曲线运动的速度一定变化；曲线运动一定具有加速度，曲线运动的加速度方向与其速度方向不在同一直线上，加速度可能恒定不变，也可能变化．故正确选项为B.2．在曲线运动中，如果速率保持不变，那么运动物体的加速度(　　)A．一定不为零B．大小不变，方向与物体运动方向一致C．大小不变，某点的加速度方向与该点的切线方向一致D．大小和方向由物体在该点所受合外力决定解析：选AD.题目条件是曲线运动的速率不变，则说明速度的大小是不变的，但方向是时刻改变的，方向要改变就要有加速度，则选项A正确，选项B错误．运动中曲线的切线方向是速度的方向，而不是加速度的方向，故选项C是错误的．由牛顿第二定律知，加速度的大小和方向都是由合外力决定的，故选项D正确．3．物体在大小不变的合外力作用下运动，那么关于这个物体的运动，下列说法错误的是(　　)A．可能做匀变速直线运动   B．可能做匀变速曲线运动C．可能做非匀变速运动   D．可能做匀速直线运动解析：选D.当合外力的方向不变时，物体做匀变速运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动，A、B正确；当合外力的方向变化时，物体做非匀变速曲线运动，C正确；因有加速度，所以物体不可能做匀速直线运动，D错误，答案为D.4．(2011年唐山一中质检)关于曲线运动，下列叙述错误的是(　　)A．物体之所以做曲线运动，是由于物体受到垂直于速度方向的力(或者分力)的作用B．物体只有受到一个方向不断改变的力，才可能做曲线运动C．物体受到不平行于初速度方向的外力作用时，物体做曲线运动D．平抛运动是一种匀变速曲线运动解析：选B.物体受到的力与速度有一定的夹角时，就做曲线运动，可将速度分解为垂直于力与平行于力的方向，那么物体做曲线运动，一定是由于物体受到垂直于速度方向的力(或者分力)的作用，A叙述正确；物体做曲线运动，只需力与运动的速度方向有一定的夹角即可，但不一定需要受到一个方向不断改变的力，B叙述错误，C叙述正确；平抛运动的加速度恒定，所以是一种匀变速曲线运动，D叙述正确．5．在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心．能正确地表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是图5－1－16中的(　　)图5－1－16解析：选C.滑动摩擦力Ff的方向总是与雪橇的相对运动方向相反，所以Ff沿圆轨迹的切线方向，牵引力F有两个效果力，一是沿切线方向的分力，平衡滑动摩擦力Ff；一是指向圆心的分力，作为做圆周运动的向心力，所以C正确．6．(2011年南京模拟)一物体由静止下落一小段时间后突然受一恒定水平风力的影响，但着地前一小段时间内风突然停止，则其运动轨迹可能是图5－1－17中的(　　)图5－1－17解析：选C.开始时是直线运动，受到风力的影响后改变了运动方向，从四个图形上看可认为水平风力向右，此时具有向下的速度v，合力方向为重力与风力的合力方向，做曲线运动，示意图如图；运动一段时间后设物体运动到B点时风突然停止，然后在只受重力的情形下运动，重力是竖直方向的，运动方向斜向下，其轨迹不可能超过竖直线．故选项A、B、D都是错误的，选项C是正确的．   7．如图5－1－18所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时，突然使它所受力反向，大小不变，即由F变为－F.在此力作用下，关于物体以后的运动情况，下列说法中正确的是(　　)    图5－1－18A．物体不可能沿曲线Ba运动B．物体不可能沿直线Bb运动C．物体不可能沿曲线Bc运动D．物体不可能沿曲线由B返回A解析：选ABD.由题目的条件可知，使质点的运动方向由A点的切线方向改变为Bb方向，则需要的力的方向在Bb线以下．变成－F后，力的方向在Bb线以上，故选项A、B、D是正确的，选项C是不正确的．图5－1－198．一质点在xOy平面内从O点开始运动的轨迹如图5－1－19所示，则质点的速度(　　)A．若x方向始终匀速，则y方向先加速后减速B．若x方向始终匀速，则y方向先减速后加速C．若y方向始终匀速，则x方向先减速后加速D．若y方向始终匀速，则x方向先加速后减速解析：选BD.在x方向，质点若始终匀速，则表明质点受到的合外力在y方向．由于做曲线运动的物体受到的合外力指向轨迹的凹侧，由图可知，合外力的方向先为y轴的负方向，后为y轴的正方向．将合外力沿质点的速度方向和垂直于速度方向分解，合外力在速度方向的分量先与速度方向相反，后与速度方向相同，因此在y方向，质点先减速后加速，A错，B对．同理可知，C错，D对．故本题正确选项为B、D.  9．(2011年烟台高一检测)一个物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动，一个水平力作用在物体上，物体的运动轨迹如图5－1－20中的实线所示，图中B为轨迹上的一点，虚线是过A、B两点并与轨迹相切的直线，虚线和实线将水平面划分为5个区域，则关于施力物体的位置，下面说法正确的是(　　)                            图5－1－20A．如果这个力是引力，则施力物体一定在④区域B．如果这个力是引力，则施力物体一定在②区域C．如果这个力是斥力，则施力物体可能在②区域D．如果这个力是斥力，则施力物体一定在④区域解析：选AC.根据图中画出的切线方向可以判定，物体受力的方向大致在④区域向下，故选项A、C是正确的．10．一个质点受两个互成锐角的恒力F1和F2的作用，由静止开始运动，若运动过程中保持二力方向不变，但F1突然增大到F1＋ΔF，则质点以后(　　)A．一定做匀变速曲线运动B．在相等时间内速度的变化一定相等C．可能做匀速直线运动D．可能做变加速曲线运动解析：选AB.物体所受力F1、F2为恒力，由静止开始必做匀加速直线运动，当突然将F1增大到F1＋ΔF时，合力方向突变，与速度方向不再在同一条直线上，但仍为恒力，故一定做匀变速曲线运动，且在相等的时间内速度的变化Δv＝aΔt必相等．二、非选择题11．运动物体所受的合外力为零时，物体静止或做________运动．如果合外力不为零，它的方向与物体速度方向在同一直线上，物体就做________运动；如果不在同一直线上，物体就做________运动．答案：匀速直线　变速直线　曲线 12．在半径为60 m的圆形操场上匀速行驶的汽车，行驶一圈要用30 s，求汽车在每秒钟内：(1)经过的路程；(2)速度方向改变多少度；(3)位移的大小．解析：(1)画出汽车运动的轨迹示意图(如图所示)．汽车在30 s内通过的路程为120π m，则每秒内通过的路程为L＝4π m；(2)汽车的速度方向在30 s内改变了360°，所以汽车的速度方向在每秒钟内改变12°；(3)位移是从初位置到末位置的有向线段，根据三角形的边角关系可求出每秒钟内位移大小为s＝2×60 m×sin＝120sin6° m.答案：(1)4π m　(2)12°　(3)120sin6° m