内容正文:
知识点1 曲线运动及运动的合成与分解(解析版)
一、单选题(本大题共10小题)
1. [来源:2019-2020学年四川省泸州市高一(下)期末物理试卷]
陀螺是中国民间最早的娱乐工具之一,在我国最少有四、五千年的历史,现在也是青少年们十分熟悉的玩具。如图所示的陀螺,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上,则被甩出的墨水径迹可能是下列四幅图中哪幅
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
解:AB、陀螺的边缘上的墨水以切线方向飞出,故AB错误;
CD、陀螺立在某一点逆时针匀速转动,所以墨水滴的方向要与逆时针方向的前方一致,故C正确,D错误。
故选:C。
圆周运动边缘上每一点的速度方向沿该点的切线方向。接着在陀螺的边缘滴一滴墨水,墨水甩出的痕迹首先要沿陀螺边缘的切线方向,然后再考虑逆时针方向的影响。
本题通过建立模型的方法,观察到模板上的切线总是与水的痕迹重合,得出了圆周运动的物体在任意位置的速度方向为该点的切线方向。
2. [来源:2019-2020学年安徽省宣城市高一(下)期末物理试卷]
2020年3月8日,国际乒联卡塔尔公开赛,女单决赛陈梦获得冠军。如图所示为乒乓球在空中的运动轨迹,A、B、C为曲线上的三点,AB、BC为两点连线,ED为B点的切线,乒乓球在运动过程中可视为质点,若不考虑空气阻力的影响,则下列说法正确的是
A. 乒乓球的运动是匀变速运动,在B点的速度沿BD方向
B. 乒乓球的运动是变加速运动,在B点的速度沿BD方向
C. 乒乓球的运动是匀变速运动,在B点的速度沿BC方向
D. 乒乓球的运动是变加速运动,在B点的速度沿AB方向
【答案】A
【解析】
物体受到的合外力恒定时做匀变速运动。曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线方向。
解决本题的关键知道曲线运动的速度方向,沿轨迹的切线方向,做匀变速运动的条件是加速度恒定。
【解答】
由于不考虑空气阻力,乒乓球运动中只受重力,根据牛顿第二定律,乒乓球的加速度为重力加速度g,故为匀变速运动;
做曲线运动的乒乓球在运动轨迹上某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向,因此乒乓球在B点的速度沿BD方向,故A正确,BCD错误。
故选A。
3. [来源:2019-2020学年山西省长治二中高一(下)期末物理试卷]
如图所示,乒乓球从斜面上滚下,它以一定的速度沿直线运动,在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒纸筒的直径略大于乒乓球的直径,当乒乓球经过筒口时,对着乒乓球横向吹气,则关于乒乓球的运动,下列说法中正确的是
A. 乒乓球将偏离原有的运动路径,但不能进入纸筒
B. 乒乓球将保持原有的速度方向继续前进
C. 乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒
D. 只有用力吹气,乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒
【答案】A
【解析】
曲线运动的条件是合力与速度不共线;通常用正交分解法研究曲线运动。
本题关键明确乒乓球参与的两个分运动,然后合成得到合运动,基础题。
【解答】
当乒乓球经过筒口时,对着球横向吹气,兵乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时也会沿着吹气方向做加速运动,实际运动是两个运动的合运动;故一定不会进入纸筒,要提前吹才会进入纸筒,故BCD错误,A正确;故选A。
4. [来源:2019-2020学年福建省泉州市高一(下)期末物理试卷]
一物体在光滑的水平面上做曲线运动,下列画出其运动轨迹、受力方向与速度方向之间关系中,可能正确的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
本题主要是考查学生对曲线运动的理解,根据合力和物体做曲线运动轨迹的弯曲方向间的关系,来判断物体的运动轨迹。
【解答】
物体做曲线运动时,速度v与合力F的方向不在同一直线上,且合力应该指向轨迹的内侧,曲线运动中,速度沿曲线切线方向,故ABC错误,D正确。
故选D。
5.[来源:2019-2020学年河南省濮阳市高一(下)期末物理试卷]
若已知物体运动的初速度的方向及它受到的恒定的合外力F的方向,图中M、N、P、Q表示物体运动的轨迹,其中正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
做曲线运动的物体的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向,合力指向运动轨迹弯曲的内侧,由此判断曲线运动的轨迹是否正确。
本题考查曲线运动的条件,知道曲线运动轨迹的合外力直线轨迹的内侧。
【解答】
曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向,故AC错误;
曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,故B正确,D错误。
故选B。
6.[来源:2019-2020学年河南省焦作市高一(下)期末物理试卷]
图1所示的热气球沿图2所示Oy方向做匀减速运动,沿Ox方向做匀加速运动,热气球的运动轨迹可能为图2中的
A. 曲线 B. 直线 C. 曲线 D. 曲线