2019-2020学年高中物理能力导练一曲线运动第一课时含解析 人教版必修2

2019-2020学年高中物理能力导练一曲线运动第一课时含解析 人教版必修2

能力导练一　曲线运动(第一课时)‎ 基础巩固 ‎1．做曲线运动的物体，在其轨迹曲线上某一点的加速度方向(　　)‎ A．为通过该点的曲线的切线方向 B．与物体在这一点时所受合外力方向垂直 C．与物体在这一点的速度方向一致 D．与物体在这一点的速度方向的夹角一定不为零 解析：做曲线运动的物体，其加速度的方向与合外力方向一致，与速度方向一定不在一条直线上，故D正确，A、B、C均错误．‎ 答案：D ‎2．关于曲线运动，下列说法中正确的是(　　)‎ A．曲线运动一定是变速运动 B．曲线运动的加速度可以一直为零 C．在平衡力作用下，物体可以做曲线运动 D．在恒力作用下，物体不可以做曲线运动 解析：曲线运动中，物体的速度方向时刻在变化，因此，曲线运动一定是变速运动，选项A正确；物体做曲线运动的条件是物体所受的合力方向与其运动方向不在同一直线上，加速度不能为零，不能受平衡力作用，合力可以是恒力也可以是变力，故选项B、C、D均错误．‎ 答案：A ‎3．对做曲线运动的物体，下列说法正确的是(　　)‎ 9‎ A．速度与合外力不可能在同一条直线上 B．加速度与合外力可能不在同一条直线上 C．加速度与速度有可能在同一条直线上 D．合外力的方向一定是变化的 解析：从物体做曲线运动的条件可知，速度与合外力不可能在同一条直线上，所以A正确；根据牛顿第二定律，加速度与合外力一定同向，所以B、C不正确；在恒力作用下，物体也可以做曲线运动，只要合外力与速度不共线就可以，所以D不正确，故选A.‎ 答案：A ‎4．(多选)质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F2不变，仅将F3的方向改变90°(大小不变)后，物体可能做(　　)‎ A．加速度大小为的匀变速直线运动 B．加速度大小为的匀变速直线运动 C．加速度大小为的匀变速曲线运动 D．匀速直线运动 解析：物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，必有F3与F1、F2的合力等大反向，当F3大小不变，方向改变90°时，F1、F2的合力大小仍为F3，方向与改变方向后的F3夹角为90°，故F合＝F3，加速度a＝＝.若初速度方向与F合方向共线，则物体做匀变速直线运动；若初速度方向与F合方向不共线，则物体做匀变速曲线运动．综上所述，B、C选项正确．‎ 答案：BC ‎5．一小船船头垂直对岸(y轴正方向)以相对静水的恒定速度过河，水流方向沿x轴正方向，运动轨迹如图1，下列关于水流速率判断正确的是(　　)‎ 9‎ 图1‎ A．河中各处水流速率处处相同 B．离两边河岸越远水流速率越大 C．沿y轴正方向水流速率越来越小 D．沿y轴正方向水流速率越来越大 解析：小船参与了船在静水中的运动和随水漂流的运动，在垂直河岸的方向上是匀速直线运动，在相同的时间间隔内，在垂直河岸方向上的位移是相同的；在沿着河岸的方向上，在相等的时间间隔内位移先逐渐增大后逐渐减小，即水流的速率先增大后减小，离两边河岸越远水流速率越大，B选项正确．‎ 答案：B ‎6．一质点的初速为v0，所受合力F恒定，v0与F的方向如下图所示，图中的曲线表示质点的运动轨迹，其中可能正确的是(　　)‎ 解析：当物体做曲线运动时，受到的合力应指向轨迹的内侧，并且物体弯曲的方向与受力的方向相同，B正确．‎ 9‎ 答案：B ‎7．如图2所示，一个质点做圆周运动，A、B、C是其轨迹上的三点．下列说法正确的是(　　)‎ 图2‎ A．质点可能做匀速运动 B．质点一定做变速运动 C．质点受到的合力可能等于零 D．质点经过A、C两点时的速度相同 解析：质点做曲线运动，其速度方向时刻变化，速度是矢量，故质点的速度是变化的，即质点一定做变速运动，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；质点经过A点时速度方向竖直向上，经过C点时速度方向竖直向下，所以速度一定不同，D错．‎ 答案：B ‎8．精彩的F1赛事相信你不会陌生吧！在观众感觉精彩与刺激的同时，车手们却时刻处在紧张与危险之中．某车手在一个弯道上突然调整行驶的赛车致使后轮脱落，从而不得不遗憾地退出了比赛．关于脱落的后轮的运动情况，以下说法中正确的是(　　)‎ 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．脱落时，沿着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 9‎ 解析：曲线运动的速度沿切线方向，故C正确．‎ 答案：C 综合应用 ‎9．我国“嫦娥”二号探月卫星经过无数人的协作和努力，终于在2010年10月1日发射升空．如图3所示，“嫦娥”二号探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小．在此过程中探月卫星所受合力的方向可能的是(　　)‎ 图3‎ 解析：卫星运动的速度方向沿其轨迹的切线方向，由于速度逐渐减小，则合力方向与速度方向间的夹角大于90°，由轨迹的弯曲方向可知，合力必指向弯曲的内侧方向．故选C.‎ 答案：C ‎10．(多选)如图4为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是(　　)‎ 9‎ 图4‎ A．D点的速率比C点的速率大 B．B点的速率比A点的速率大 C．A点的加速度比D点的加速度大 D．从B点到E点加速度与速度的夹角一直减小 解析：由B点的速度与加速度垂直可知，质点受力是偏向下方的，从B点以后力与速度成锐角，质点在做加速运动，且越朝下运动速度方向越接近力的方向，加速度与速度的夹角在减小，故A、D正确；从B到A质点减速，B错误；质点做匀变速曲线运动，加速度恒定不变，C错误．‎ 答案：AD ‎11．质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象可能正确的是(　　)‎ 解析：速度的方向沿轨迹切线方向，轨迹弯向为力(或加速度)的方向．‎ 答案：D ‎12．如图5所示，汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶，‎ 9‎ 关于它受到的水平方向的作用力方向的示意图(如下图所示)，可能正确的是(图中F为地面对其的静摩擦力，f为它行驶时所受阻力)(　　)‎ 图5‎ 解析：汽车行驶时所受阻力f总与该时刻它的速度方向相反，故图D肯定不对．做曲线运动的物体所受合力的方向不仅与其速度方向成一定角度，而且总是指向曲线的“内侧”，图A、B中F和f的合力方向不满足这一条件，只有图C中F和f的合力方向指向曲线的“内侧”．‎ 答案：C ‎13．一个质点在恒力F的作用下，由O点运动到A的轨迹如图6所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿(　　)‎ 图6‎ A．＋x轴 B．－x轴 9‎ C．＋y轴 D．－y轴 解析：由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件：合力方向与速度方向不在一条直线上可知，物体受到的恒力的方向应该指向凹面，所以只有D符合题意，故选D.‎ 答案：D ‎14．(多选)关于物体做曲线运动，下列说法中，正确的是(　　)‎ A．物体做曲线运动时所受的合外力一定不为零 B．物体所受的合外力不为零时一定做曲线运动 C．物体有可能在恒力的作用下做曲线运动，如推出手的铅球 D．物体只可能在变力的作用下做曲线运动 解析：A.既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，则合力一定不为零，故A正确；B.物体所受的合外力不为零时，不一定做曲线运动，可能做直线运动，故B错误；C.物体有可能在恒力的作用下做曲线运动，如平抛运动，即推出手的铅球，故C正确；D.物体可能在恒力的作用下做曲线运动，如平抛运动，故D错误．‎ 答案：AC 探究拓展 ‎15．一雨滴由静止开始下落一小段时间后，突然受一恒定水平风力的影响，但着地前一小段时间风突然停止．则其运动轨迹的情况是下图中的(　　)‎ 9‎ 解析：‎ 图7‎ 开始下落一小段时间，雨滴有竖直向下的速度v，此时水平风力与重力合力为F，F与v成一夹角，雨滴开始做匀变速曲线运动．假设风力水平向右，将出现如图7甲所示的曲线AB段；若风力水平向左，将出现如图7乙所示的曲线AC段．以上两种情况在B点或C点风力突然停止，此时雨滴的速度方向不是竖直向下的，虽然雨滴只受重力作用，但不可能沿竖直方向落下，因此落到地面时合速度必与地面成一夹角，所以选项C正确．‎ 答案：C 9‎