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2021《好题》快递1 曲线运动
考点一 曲线运动的基本特点
1.如图为一圆规在水平纸面上画出的曲线,跟笔尖经过位置P时的速度方向可能相同的是笔尖经过位置( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】A
【解析】
物体做曲线运动时其速度方向为该点的切线方向,故跟笔尖经过位置P时的速度方向可能相同的是笔尖经过位置1。
故选A。
2.(多选)公交车是人们出行的重要交通工具,如图是公交车内部座位示意图,其中座位A和B的连线和车前进的方向垂直,当车在某一站台由静止开始匀加速启动的同时,一个乘客从A座位沿连线相对车以的速度匀速运动到B,则站在站台上的人看到该乘客( )
A.运动轨迹为直线
B.运动轨迹为抛物线
C.因该乘客在车上做匀速运动,所以乘客处于平衡状态
D.当车的速度为时,该乘客对地的速度为
【答案】BD
【解析】
ABC.前进方向是做初速度为零的匀加速直线运动,而AB方向做匀速直线运动,根据运动的合成可知,运动轨迹为抛物线,有加速度,处于非平衡状态。故AC错误,B正确;
D.根据速度的合成与分解可知,乘客对地速度为
故D正确。
故选BD。
考点二 物体做曲线运动的条件
3.如图,光滑水平面上一质点正以速度v0通过O点,O为光滑水平面上直角坐标系xOy的原点,此时给质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y正方向的恒力Fy,则( )
A.若,质点做直线运动
B.若Fy<Fx,质点向y轴一侧做曲线运动
C.若Fy<Fx,质点向x轴一侧做曲线运动
D.因为Fx与v0成α角,所以质点做曲线运动
【答案】A
【解析】
若有
则合力与v0共线,质点将做直线运动,故A正确;
B C.若只知道Fy<Fx则无法判断合力方向与速度方向是否共线,故不能判断质点是否做曲线运动,故BC错误;
D.做曲线运动的条件是合力与速度不共线而不是分力与速度不共线,故D错误。
故选A。
4.如图所示,一个圆柱状的轻质纸筒顺着一个倾斜的木板滚下. 关于纸筒在地面上的落点,下列说法中正确的是( )
A.在A点的左侧
B.正好在A点
C.在A点的右侧
D.上述三种情况皆有可能
【答案】C
【解析】
由图可知,当圆柱状的轻质纸筒顺着倾斜的木板上滚下时,离开木板后,由于惯性仍会继续向前运动,同时由于受到重力的作用,其运动方向会略有改变,所以纸筒落在A点的右侧,故C正确.
故选:C.
考点三 曲线运动中受力方向、速度方向与轨迹的关系
5.在足球场上罚任意球时,运动员踢出的“香蕉球”,在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门,守门员“望球莫及”,其轨迹如图所示.关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向,下列说法正确的是( )
A.合外力的方向与速度方向在一条直线上
B.合外力的方向沿轨迹切线方向,速度方向指向轨迹内侧
C.合外力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向
D.合外力方向指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹切线方向
【答案】C
【解析】
足球做曲线运动,则其速度方向为轨迹的切线方向;根据物体做曲线运动的条件可知,合外力的方向一定指向轨迹的内侧.
A.合外力的方向与速度方向在一条直线上,与结论不相符,选项A错误;
B.合外力的方向沿轨迹切线方向,速度方向指向轨迹内侧,与结论不相符,选项B错误;
C.合外力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向,与结论相符,选项C正确;
D.合外力方向指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹切线方向,与结论不相符,选项D错误;
6.在冰球游戏中,冰球以速度v0在水平冰面上向左运动,某同学在水平面上沿图示方向快速打击冰球,不计一切摩擦和阻力。下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后可能的运动路径是( )
A.
B.
C. D.
【答案】A
【解析】
因为不计一切摩擦和阻力,冰球受打击之后做匀速直线运动; 冰球在受到打击时,沿打击的方向会获得一个分速度,所以合速度的方向一定在初速度方向与打击的方向之间,不能沿打击的方向,由以上的分析可知,A正确,BCD都错误。
故选A。
考点四 物体运动性质的判断
7.如图曲线为一质点在恒定合外力作用下运动的一段轨迹,质点由A到B的时间与质点由B到C的时间相等,已知AB弧长大于BC弧长,则下列判断正确的是( )
A.该质点做非匀变速运动
B.该质点在这段时间可能做加速运动
C.两段时间内该质点的速度变化量相等
D.两段时间内该质点的速度变化量不相等
【答案】C
【解析】
A.质点在恒定合外力作用下运动,根据牛顿第二定律,加速度恒定,故是匀变速运动,故A错误;
B.由于AB弧长大于BC弧长,质点由A到B的时间与质点由B到C的时间相等,故是减速运动,故B错误;
CD.质点在恒定合外力作用下运动,根据牛顿第二定律,加速度恒定,是匀变速