《曲线运动》拔高练习2

学而优·教有方学而优·教有方PAGE6PAGE75.1曲线运动提高优化（含答案）一、单选题1．关于做曲线运动的条件，下列说法正确的是（）A．物体只有受到恒力作用，才能做曲线运动B．物体只要受到变力作用，就一定会做曲线运动C．物体所受合力为零时，不可能做曲线运动D．物体只有在所受的合力方向与速度方向垂直时，才能做曲线运动2．关于运动和力，以下说法正确的是（）A．物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变B．物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变C．物体受到的力不为恒力，物体一定做曲线运动D．初速度不为零，并且受到与初速度方向不在同一条直线的外力作用，物体一定做曲线运动3．打篮球是学生们喜爱的体育运动之一。篮球被抛出后在空中运动的过程中，下列说法正确的是（）A．研究篮球的运动轨迹时可以将篮球视为质点B．篮球受到重力、推力、空气阻力三个力的作用C．篮球能在空中运动是因为惯性，速度越大惯性越大D．若没有空气阻力，篮球将沿着抛出方向一直运动下去4．一质点做曲线运动，下列说法中正确的是（）A．质点速度方向时刻在改变，加速度方向不变B．质点加速度方向时刻在改变，速度方向不变C．质点速度方向一定与加速度方向垂直D．质点速度方向一定沿曲线的切线方向5．如图所示，在“神舟十一号”沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐减小在此过程中“神舟十一号”所受合力F的方向可能是（）A． B． C． D．6．若已知物体运动的初速度的方向及它受到的合力F的方向，图中a、b、c、d表示物体运动的轨迹，其中正确的是（）A． B． C． D．7．如图所示为质点在恒力F的作用下做曲线运动轨迹的示意图，质点运动到D点时速度方向与恒力F的方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程，下列说法中正确的是（）A．质点经过C点的速率比D点的小B．质点经过B点时，力的方向与速度方向的夹角大于90°C．质点经过D点时的加速度比B点的小D．质点从A到E的过程中速度先增大后减小8．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当汽车匀速向左运动时，物体M的受力和运动情况是（）A．绳的拉力等于M的重力B．绳的拉力大于M的重力C．物体M向上做匀速运动D．物体M向上做匀加速运动9．一个质点在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图所示，在A点时速度的方向与y轴平行，则恒力F的方向可能沿（）A．+x轴 B．+y轴C．－x轴 D．－y轴10．北京时间2020年12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回舱在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。返回舱在降至距地面约10公里高度时，自动打开降落伞，降落伞立即对返回舱产生一个阻力，的方向与返回舱瞬时速度方向相反，的大小也随着在返回舱的减速而减小。请根据图片判断返回舱在和自身重力作用下在空中的运动情况是（）A．返回舱在空中的轨迹为一条直线B．返回船在空中的轨迹为一条曲线C．返回艇在空中的轨迹为一条抛物线D．返回舱在空中的轨迹为一条圆弧线11．如图甲所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，斜面上一木块受到与斜面底边平行的力F的作用，当力F逐渐增大时，木块所受的摩擦力f和力F的大小关系如图乙所示。若木块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，图中、、均为已知量，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．木块的质量可表示为B．木块与斜面间的动摩擦因数可表示为C．F小于时木块所受的摩擦力与斜面底边垂直且沿斜面向上D．F大于后木块做直线运动12．如图所示，小鸟在空中沿直线图中虚线飞行过程中受到重力和空气作用力的作用，则小鸟受到的空气作用力（）A．方向一定竖直向上B．方向可能沿图中直线C．可能和图中虚线垂直D．大小一定等于小鸟重力13．如图所示，一质点在恒力作用下做曲线运动，从M点运动到N点的过程中，质点的速度方向恰好改变了，则（）A．质点在M点受到的合力方向水平向右B．质点在N点受到的合力方向竖直向下C．质点从M点到N点的速率不断增大D．质点从M点到N点做匀变速曲线运动14．一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一水平向右的恒定风力的影响，但着地前一段时间内风力突然停止，则其运动的轨迹可能是（）A． B．C． D．15．“落叶球”是足球比赛中任意球的一种踢法，如图所示，这是某运动员主罚任意球时踢出快速旋转的“落叶球”在空中运动的轨迹跟正常飞行轨迹相比，“落叶球”会更早地向下落回地面。对“落叶球”在飞行过程中的分析正确的是（）A．“落叶球”在空中的运动轨迹是对称的B．“落叶球”的更早下落是因为在运动过程中受到了指向轨迹内侧的空气作用力C．“落叶球”的更早下落是因为在运动过程中受到了沿切线方向的空气阻力D．“落叶球”在最高点的瞬时速度为零16．某一物体在y方向（竖直方向且向上方向为正方向）和x方向（水平方向）运动的v-t图象如图甲、乙所示。对于物体在0～8s内运动情况，下列说法正确的是（）A．物体在2s时刻处于失重状态B．物体在0～4s这段时间内沿直线飞行C．物体在4s时上升至最高点D．物体在4s～8s时间内做匀变速运动二、作图题17．一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。18．北斗导航高精度定位技术正越来越多地应用于驾校培训和考试。如下图是系统记录的一辆教练车的运动轨迹，汽车先后经过A、B、C三点，系统记录的速率分别是20km/h、25km/h、30km/h。试在图上作出汽车在这三点的速度矢量的图示。三、解答题19．汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2，每行驶半周，速度方向改变的角度是多少？汽车每行驶10s，速度方向改变的角度是多少？先画一个圆表示汽车运动的轨迹，然后作出汽车在相隔10s的两个位置的速度矢量示意图。PAGE12PAGE13参考答案1．C【详解】物体受到的合外力与物体的速度不共线时就会做曲线运动，所以做曲线运动时，合外力不能为零，速度不能为零；合外力可以是恒力也可以是变力，合外力可以和速度方向成锐角、钝角或直角。故C正确，ABD错误。故选C。2．D【详解】A．物体在不垂直于速度方向的合力作用下，由于合力对物体做功，所以速度大小一定变化，故A错误；B．物体受到变化的合力作用时，它的速度大小可以不改变，比如匀速圆周运动，故B错误；C．物体受到的力不为恒力，在变力的作用下不一定做曲线运动，如汽车恒定功率启动，合力不断变化，但是汽车做直线运动，故C错误；D．只有速度方向与合外力的方向不在一条直线上时，物体才做曲线运动，故D正确。故选D。3．A【详解】A．研究篮球的运动轨迹时，篮球的大小可以忽略不计，可以将篮球视为质点，故A正确；B．篮球被抛出后在空中运动，篮球受到重力、空气阻力两个力的作用，而不受推力的作用，故B错误；C．篮球能在空中运动是因为惯性，但惯性由质量决定与速度无关，故C错误；D．若没有空气阻力，篮球还将受重力，则运动方向将由重力加速度而改变，做曲线运动，故D错误；故选A。4．D【详解】ABD．做曲线运动的质点其速度方向沿着运动轨迹的切线方向，所以速度的方向时刻发生改变，其加速度可以是恒加速度，也可以是方向发生改变的变加速度，故D正确，AB错误；C．做曲线运动的条件是初速度与加速度不在同一条直线上，速度方向可以和加速度方向垂直，也可以和加速度方向不垂直，故C错误。故选D。5．C【详解】做曲线运动的物体所受合力总是指向曲线凹侧，由于速度逐渐减小，故合力F与速度方向的夹角大于，故C正确，ABD错误。故选C。6．B【详解】如果受力的方向与初速度方向不在一条直线上，物体将做曲线运动，并且向力的方向弯曲。故选B。7．B【详解】A．由题意，质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿D点轨迹的切线方向，则知加速度斜向左上方，合外力也斜向左上方，则C点的合外力方向和速度方向夹角是钝角，质点由C到D过程中，C点的速度比D点速度大，A错误；B．质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的内侧，则有A、B、C三点速度与加速度方向夹角大于90°，B正确；C．质点做匀变速曲线运动，则有加速度不变，所以质点经过D点时的加速度与B点相同，C错误；D．质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的内侧，则有A、B、C三点速度与加速度方向夹角大于90°，E点处加速度方向和速度方向夹角小于90°，根据匀变速曲线运动的特点可知，质点从A到E的过程中速度先减小再增大，D错误。故选B。8．B【详解】CD．汽车匀速向左运动，其速度可分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度汽车在匀速向左运动的过程中，绳子与水平方向的夹角θ减小，所以v′增大，即物体M向上做加速运动，又因为v′变化不均匀，所以不是匀加速运动，选项C、D错误；AB．由于物体M做加速运动，由所以绳子的拉力大于M的重力，选项A错误，B正确；故选B。9．C【详解】曲线运动物体所受合力一定指向轨迹的内侧，且速度永远都不可能偏转到与合力方向平行，所以物体所受合力不可能沿+x轴、+y轴、－y轴方向，但可能沿－x轴方向。故选C。10．B【详解】AB．返回舱受到重力mg和伞绳的拉力F作用，这两个力的合力方向与返回舱的速度不在一条直线上，满足做曲线运动的条件，B正确、A错误；CD．由于降落伞对返回舱的拉力F逐渐减小，F与mg合力大小和方向都在变化，轨迹不可能是抛物线，更不可能是圆弧，C、D错误。故选B。11．B【详解】A．将木块所受重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面方向，分析斜面所在平面内的木块受力情况，根据平衡条件得当F=0时，由题图乙可知所以可求出木块的质量故A错误；B．当木块刚要运动时，静摩擦力达到最大，有求出木块与斜面间的动摩擦因数又联立以上两式得故B正确。C．F小于F1时，摩擦力小于最大静摩擦力，则木块保持静止状态，故摩擦力方向与F和重力的下滑分力的合力方向相反，故不与斜面底边垂直，故C错误；D．F大于F1后木块将运动，所受摩擦力和重力不变，但力F一直增大，所以木块所受合力方向不断变化，故木块做曲线运动，故D错误。故选B。12．C【分析】由小鸟沿直线运动分析小鸟可能运动情况，结合题中各项分析即可。求解本题时注意小鸟可以做匀速直线运动，也可以不做匀速直线运动。【详解】A．小鸟正沿直线飞行，如果是匀速直线运动，则小鸟受到空气作用力和重力平衡，如果不是匀速直线，则空气作用力不沿竖直方向，故A错误；B．如果空气作用力沿图中直线，则小鸟受到的合力不沿直线，小鸟不可能沿直线运动，故B错误；C．如果小鸟受到空气作用力垂直图中虚线，这个力和重力的合力可以沿图中虚线，小鸟可以沿直线运动，故C正确；D．仅当小鸟做匀速直线运动时，小鸟受到空气阻力才等于小鸟的重力，故D错误。故选C。13．D【详解】AB．由题图所示运动轨迹可知，质点速度方向恰好改变了，可以判断恒力方向应指向右下方，与初速度方向的夹角大于且小于，故AB错误；C．合力方向指向右下方，与速度方向的夹角先大于后小于，因此质点从M点到N点的速率先减小后增大，故C错误；D．质点在恒力的作用下运动，由牛顿第二定律可知，加速度的大小和方向都不变，质点做匀变速曲线运动，故D正确。故选D。14．C【详解】物体一开始做自由落体运动，速度向下，当受到水平向右的风力时，合力的方向右偏下，速度和合力的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，轨迹应夹在速度方向和合力方向之间。风停止后，物体的合力方向向下，与速度仍然不在同一条直线上，做曲线运动，轨迹向下凹故选C。15．B【详解】A．“落叶球”是快速旋转的球，所以在空中的轨迹不是对称的，A错误；BC．根据做曲线运动的条件，“落叶球”的更早下落是因为在运动过程中受到了指向轨迹内侧的空气作用力，C错误B正确；D．“落叶球”在最高点的竖直速度为零，水平速度不为零，所以瞬时速度不为零，D错误。故选B。16．D【详解】A．依据图象可知，物体在2s时刻，在竖直方向上向上做匀加速直线运动，而在水平方向上则是做匀减速直线运动，则物体有竖直向上的加速度，那么物体处于超重状态，不是失重状态，A错误；B．由图象可知，物体在0～4s这段时间内，竖直初速度等于零，水平初速度不等于零，合初速度沿水平方向，竖直方向向上做匀加速直线运动，而水平方向做匀减速直线运动，则合加速度与合初速度不共线，所以物体做曲线运动，B错误；C．物体在竖直方向，先向上做匀加速度直线，后向上做匀减速直线运动，因此在第8s末上升至最高点，C错误；D．物体在4s～8s时间内，水平方向做匀速直线运动，而竖直方向向上做匀减速直线运动，加速度不