5-1-曲线运动(分层作业)(人教版2019必修第二册)(解析版)

第1节曲线运动曲线运动的速度方向1．（2022·湖南·隆回县教育科学研究室高一期末）做曲线运动的物体，对其速度的认识，下列说法正确的是（）A．速度的方向一定变化 B．速度的大小一定变化C．速度的大小和方向一定变化 D．速度的方向可能变化【答案】A【详解】做曲线运动的物体，某一点的速度方向为轨迹在该点的切线方向，所以速度方向一定变化，但速度大小可以不变，例如物体做匀速圆周运动。故选A。2．（2022·天津河西·高一期末）如图所示，一个在水平桌面上向右做直线运动的钢球，如果在它运动路线的旁边放一块磁铁，则钢球可能的运动轨迹是（）A．轨迹① B．轨迹② C．轨迹③ D．以上都有可能【答案】A【详解】在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，钢球受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上，将做曲线运动，且轨迹偏向磁铁一侧，即可能沿轨迹①运动。故选A。3．（2022·北京西城·高一期末）如图照片中实线为单板滑雪大跳台运动员在空中的运动轨迹，P是轨迹的最高点。运动员经过P点时的速度方向，图中所示正确的是（）A．PA B．PB C．PC D．PD【答案】B【详解】曲线运动速度沿轨迹的切线方向，即沿PB方向。故选B。4．如图所示，一质点沿曲线由a点经b点运动到c点，图中用箭头标出了质点经过b点时的速度方向，正确的是（）A． B．C． D．【答案】A【详解】质点沿曲线由a点经b点运动到c点，质点在某点速度方向与该点曲线的切线方向相同。故选A。5．（2021·重庆·高一期末）如图所示，水平桌面上有一圆滑的弯曲轨道，钢球以一定的速度从轨道的始端进入，末端离开。对钢球在轨道末端速度方向的判断，图中表示正确的是（）A．a B．b C．c D．d【答案】B【详解】物体做曲线运动时速度方向是沿曲线的切线方向，当钢球离开末端时，由于惯性作用，仍保持原来运动的方向，即沿着曲线的切线方向，故B正确。故选B。曲线运动的条件6．（2022·陕西·白水县白水中学高一阶段练习）下列关于运动和力的叙述中，正确的是（）A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B．物体受恒力作用时不可能做曲线运动C．物体所受合力方向与运动方向夹角为45°时，该物体一定做加速曲线运动D．物体运动的速率增大，物体所受合力方向一定与运动方向相同【答案】C【详解】A．做曲线运动的物体，其速度方向一定是变化的，加速度方向不一定变化，例如平抛运动的加速度恒定不变，故A错误；B．物体做曲线运动的条件是合外力与速度的方向不共线，所以物体受恒力作用时也可能做曲线运动，例如平抛运动，故B错误；C．物体所受合力方向与运动方向夹角为锐角时，物体做加速曲线运动，所以物体所受合力方向与运动方向夹角45°时，该物体一定做加速曲线运动，故C正确；D．若物体做直线运动，当物体运动的速率增大时，物体所受合力方向一定与运动方向相同；若物体做曲线运动，当物体运动的速率增大时，物体所受合力方向与运动方向之间夹角为锐角，物体所受合力方向与运动方向不相同，故D错误。故选C。7．（2022·甘肃兰州·高一期末）关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是（）A．运动的速率一定发生变化 B．运动的加速度一定发生变化C．运动的速度随时间一定是非均匀变化 D．受到的合力可能恒定不变【答案】D【详解】A．做曲线运动的物体，速度方向一定发生变化，速度大小可能不变，比如匀速圆周运动，故A错误；BCD．做曲线运动的物体，受到了合力方向与速度方向不在同一直线上，但合力可以是恒力，比如平抛运动，所以加速度也可以是恒定不变的，速度随时间可以是均匀变化的，故D正确，BC错误。故选D。8．一个做曲线运动的物体的轨迹由上到下（如图中曲线所示），物体通过轨迹中点时的速度v的方向和加速度a的方向可能正确的是（）A． B．C． D．【答案】B【详解】A．速度方向沿轨迹切线方向是正确的，而加速度不可能沿切线方向，否则将是直线运动，故A错误；B．图中速度方向沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的内侧，符合曲线运动条件，故B正确；C．图中速度方向沿轨迹的切线方向，加速度方向应该指向轨迹的曲线内侧，故C错误；D．加速度方向指向轨迹的内侧，而速度方向应该是沿切线方向，故D错误。故选B。9．设想如果自行车车轮没有了挡泥板，当车轮上所粘的泥巴因车轮快速转动而被甩落时，不考虑空气阻力的作用，下列说法正确的是（）A．泥巴在最初一段时间内，将做匀速直线运动B．任何情况下被甩落，泥巴都是做曲线运动C．泥巴离开车轮时的速度方向没有任何规律可循D．泥巴做曲线运动的条件是所受重力与它的速度方向不在同一直线上【答案】D【详解】AB．泥巴在离开车轮的瞬间，若速度的方向竖直向上或竖直向下，则速度的方向与重力的方向在同一条直线上，泥巴将做匀变速直线运动，AB错误；D．在其余的情况下泥巴速度的方向与重力的方向不在同一条直线上，泥巴将做曲线运动，D正确；C．泥巴离开车轮时的速度方向沿车轮的切线的方向，C错误。故选D。10．（2022·陕西·西北农林科技大学附中高一期末）如图所示，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【详解】在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，由于惯性，脱离赛车后的车轮沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道，C正确，ABD错误。故选C。11．（2022·全国·高一专题练习）无动力翼装飞机是一种专业的滑翔运动，如图，某翼装飞行者在某次飞行过程中，在同一竖直平面内从A到B滑出了一段曲线轨迹，下列说法正确的是（）A．飞行者速度保持不变B．飞行者所受合外力不为零C．飞行者在B处所受合外力方向竖直向下D．飞行者在运动中的某处，速度方向可能和加速度方向共线【答案】B【详解】A．飞行者做曲线运动，速度方向一直改变，则速度改变，故A错误；B．飞行者做曲线运动，速度一直改变，加速度不为零，则所受合外力不为零，故B正确；C．做曲线运动时，受到的合外力大致指向轨迹凹侧，在B处所受合外力方向大致向上，故C错误；D．飞行者做曲线运动，速度方向和加速度方向不可能共线，故D错误。故选B。12．（2022·江苏·高一开学考试）如图所示，我国战机“歼-20”在航展表演中，沿着曲线ab斜向上加速运动，则战机飞行到c点时受到的合外力F的方向可能正确的是（）A． B．C． D．【答案】A【详解】战机“歼-20”做曲线运动，受到的合外力方向与速度方向不在同一条直线上，且合外力指向曲线内侧，又因战机“歼-20”做加速运动，所以合外力方向与速度方向夹角为锐角。故选A。13．（2022·全国·高一课时练习）如图所示的陀螺，是汉族民间最早的娱乐工具，也是我们很多人小时候喜欢玩的玩具。从上往下看（俯视），若陀螺立在某一点逆时针匀速转动，此时滴一滴墨水到陀螺，则被甩出的墨水径迹可能如图（）A． B．C． D．【答案】C【详解】做曲线运动的物体，速度方向沿切线方向，所以当墨水被甩出后，从上往下看，运动径迹如选项C所示。故选C。14．（2020·北京昌平·高一期末）第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办，雪车（也称“有舵雪橇”）比赛是冬奥会比赛项目之一。如图所示，在一段赛道上，运动员操控雪车无助力滑行，沿斜坡赛道由静止从A点滑行至B点，再沿水平赛道滑行至C点停下来。已知运动员和雪车的总质量为m，A，B两点间的竖直高度为h，雪车与赛道间的动摩擦因数处处相同，重力加速度为g。忽略空气阻力的影响。运动员及雪车（可视为一整体，下同）从A点滑行到B点的过程中，下列说法正确的是（）A．只受重力B．受重力和支持力C．受重力、支持力和摩擦力D．所受力的合力为0【答案】C【详解】由题意知，雪车与赛道间有摩擦，所以运动员及雪车从A点滑行到B点的过程中，受到重力、支持力和摩擦力的作用，且做曲线运动，则合力不为零。故选C。15．（2021·江苏·金陵中学高一阶段练习）路灯维修车如图所示，车上带有竖直自动升降梯。若一段时间内，车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升，则关于这段时间内站在梯子上的工人的描述不正确的是（）A．工人运动轨迹可能是曲线 B．工人运动轨迹可能是直线C．工人一定是匀变速运动 D．工人可能是匀变速运动【答案】D【详解】人运动的合速度加速度如果合速度方向与合加速度方向在一条直线上就做直线运动，不在一条直线上就做曲线运动，由于车和梯子的初速度未知、加速度未知，所以工人相对地面的运动轨迹可能是曲线，也可能是直线，由于车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升，加速度恒定，则合外力恒定。故选D。16．（2021·广东珠海·高一期末）高栏港作为珠江口西岸的重要港口之一，是我市对外贸易的集散地。如图是港口常见的集装箱塔吊，可简化为如图装置，工作时，由两个电机分别带动集装箱产生水平和竖直两个方向的运动，若某段时间集装箱水平方向向右匀速运动，竖直方向先向下加速，再向下减速，则集装箱的轨迹大致为（）A． B．C． D．【答案】C【详解】轨迹切线方向表示速度方向，根据题意，竖直方向速度先增大后减小，水平方向速度不变，则合速度方向先越来越偏向y轴，后越来越偏向x轴。故选C。17．（2010·海南·高考真题）下列说法正确的是A．若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零B．若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动C．若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动D．若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动【答案】D【详解】试题分析：物体运动速率不变，但速度的方向可以变化，此时合力不为零；物体做匀加速直线运动时，它的加速度是恒定的；合力与其速度方向相反时，物体做减速直线运动，但不一定是匀减速直线运动，物体受的合力可以变化；匀速直线运动在任意的相等时间间隔内位移都是相等．解：A、物体运动速率不变但方向可能变化，如匀速圆周运动，因此合力不一定为零，所以A错；B、物体的加速度均匀增加，即加速度在变化，是非匀加速直线运动，所以B错；C、物体所受合力与其速度方向相反，只能判断其做减速运动，但加速度大小不可确定，所以C错；D、若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动，所以D对．故选D．【点评】本题考查学生对各种运动的规律及其条件的理解，掌握好各种运动的特点这道题就可以解决了．18．（2013·海南·高考真题）（多选）关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（）A．物体做速率逐渐增加的运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同B．物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变C．物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定不指向圆心D．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直【答案】CD【详解】A．在直线运动中，物体做速率逐渐增加的运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同；在曲线运动中，物体做速率逐渐增加的运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向不相同，故A错误；B．物体做变速率曲线运动时，物体所受合外力的大小、方向可以均可能不变，如平抛运动，故B错误；C．物体做变速率圆周运动时，切线方向有力使物体的速率变化，沿径向的力提供物体的向心加速度，物体所受的合外力一定不指向圆心，故C正确；D．物体做匀速率曲线运动时，其实物体做的是匀速率圆周运动，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直，故D正确。故选CD。19．（2016·全国·高考真题）（多选）一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（）A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D．质点单位时间内速率的变化量总是不变【答案】BC【详解】CD．因为原来质点做匀速直线运动，合外力为0，现在施加一恒力，质点的合力就是这个恒力，所以质点可能做匀变速直线运动，也有可能做匀变速曲线运动，这个过程中加速度不变，速度的变化率不变。但若做匀变速曲线运动，单位时间内速率的变化量是变化的。故C正确，D错误。A．若做匀变速曲线运动，则质点速度的方向不会总是与该恒力的方向相同，故A错误；B．不管做匀变速直线运动，还是做匀变速曲线运动，质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直，故B正确。故选BC。20．（2014·四川·高考真题）小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹．图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是________（填轨迹字母代号），磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹是________（填轨迹字母代号）．实