内容正文:
专题1 曲线运动的特点及条件
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
B. 做匀速圆周运动的物体所受的合外力是恒力
C. 做匀速圆周运动的物体的速度恒定
D. 做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定
【答案】D
【解析】做匀速圆周运动的物体的速度方向不断改变,即物体做变加速曲线运动,不是处于平衡状态,选项A错误; 做匀速圆周运动的物体所受的合外力大小不变,方向不断改变,是变力,选项B错误; 做匀速圆周运动的物体的速度大小不变,方向随时改变,故速度不是恒定的,选项C错误; 做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定,方向改变,选项D正确;故选D.
2.一物体沿曲线由M向N运动,速度先减小,过中轴线后再增大.如图分别画出了物体沿曲线运动的两个位置所受合力的方向,你认为正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由力的方向与速度的方向可知,速度减小的过程中,力与速度的夹角大于90°,速度增大的过程中,力与速度的夹角小于90°.所以B正确.
3.如图所示,水平桌面上一小钢球沿直线运动.若在钢球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁,下列关于小球运动的说法正确的是( )
A. 磁铁放在A处时,小球做匀速直线运动
B. 磁铁放在A处时,小球做匀加速直线运动
C. 磁铁放在B处时,小球做匀速圆周运动
D. 磁铁放在B处时.小球做变加速曲线运动
【答案】D
【解析】磁铁放在A处时,合力向前,加速度向前,物体加速运动,但磁力大小与距离有关,故加速度是变化的,不是匀加速运动,故A、B错误;
磁铁放在B处时,合力与速度不共线,故小钢球向右侧偏转,但不是圆周运动;磁力大小与距离有关,故加速度是变化的;故小球做变加速曲线运动,故C错误,D正确.
4.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
【答案】D
5.在美国拉斯维加斯当地时间2011年10月16日进行的印地车世界锦标赛的比赛中,发生15辆赛车连环撞车事故,两届印第安纳波利斯500赛冠军、英国车手丹·威尔顿因伤势过重去世.在比赛进行到第11圈时,77号赛车在弯道处强行顺时针加速超越是酿成这起事故的根本原因,下面四幅俯视图中画出了77号赛车转弯时所受合力的可能情况,你认为正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】做曲线运动的物体,所受的合外力指向轨迹凹的一侧,A、D选项错误;因为顺时针加速,F与v夹角为锐角,故B正确,C错误.
6.如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹.质点从M点出发经P点到达N点,已知弧长MP大于弧长PN,质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等.下列说法中正确的是( )
A. 质点从M到N过程中速度大小保持不变
B. 质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同
C. 质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,但方向相同
D. 质点在MN间的运动不是匀变速运动
【答案】B
【解析】由v=,s为弧长,知质点的速率变大,A错误;在恒力作用下运动,根据牛顿第二定律F=ma,加速度不变,根据Δv=aΔt可得在相同时间内速度的变化量相同,故B正确,C错误;因加速度不变,故质点做匀变速运动,所以D错误.
7.一个质量为1 kg、初速度不为零的物体,在光滑水平面上受到大小分别为1 N、3 N和5 N三个水平方向的共点力作用,则该物体( )
A. 可能做匀速直线运动
B. 可能做匀减速运动
C. 不可能做匀减速曲线运动
D. 加速度的大小不可能是2m/s2
【答案】B
【解析】1 N、3 N和5 N三力同向时合力最大,为9 N;1 N和3 N合成最大4 N,最小2 N,不可能为5 N,故当1 N和3 N的合力最大且与5 N反向时,三力合力最小,为1 N;即三力合力最小为1 N,最大为9 N,方向任意;而匀速直线运动为平衡状态,合力为零,故物体一定是做变速运动,故A错误;当合力与初速度反向时,物体做匀减速直线运动,故B正确;当合力与初速度方向大于90°时,合力做负功,动能减小,物体做匀减速曲线运动,故C错误;合力范围是:1 N≤F≤9 N,故当合力为2 N时,加速度为2 m/s2,故D错误.
8.如图所示,一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动,当物体从M点运动到N点时,其速度方向恰好改变了90°,则物体从M点到N点的运动过程中,物体的速度将( )
A. 不断增大B. 不断减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大
【答案】D
【解析】曲线运动的轨迹在速度方向与合力方向之间,