第13练 曲线运动-2022年【寒假分层作业】高一年级物理（沪科版2020必修一+必修二）

第13练曲线运动（解析版） 一、单选题 1．质点仅在恒力F的作用下，在xOy平面内由坐标原点运动到A点的轨迹如图所示，经过A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿（ ） A．x轴正方向 B．x轴负方向 C．y轴正方向 D．y轴负方向 【答案】D 【详解】 AD．曲线运动的速度方向无限趋近力的方向，但永远不能达到力的方向，故A错误，D正确; BC．曲线运动的轨迹夹在v0与力中间，故B、C错误。 故选D。 2．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 【详解】 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。 3．若物体所受的合外力为变力，则物体（　　） A．一定作曲线运动 B．一定作直线运动 C．速度一定变化 D．速率一定变化 【答案】C 【详解】 AB．物体所受的合力与速度共线时做直线运动，不共线时做曲线运动，则物体受合外力为变力，物体可能做直线运动，也可能做曲线运动，选项AB错误； CD．物体受到不为零的合外力作用，则物体加速度不为零，则速度一定变化，但是速率不一定变化，例如匀速圆周运动，选项C正确，D错误。 故选C。 4．在曲线运动中，下列说法错误的是（　　） A．加速度方向可能保持不变 B．加速度方向和速度方向可能始终保持垂直 C．加速度方向和速度方向可能始终保持一致 D．加速度方向与合外力方向一定始终保持一致 【答案】C 【详解】 A．物体做曲线运动，物体所受的外力可能改变也可能不变，所以加速度方向可能保持不变，故A不符合题意； B．物体做匀速圆周运动时，加速度方向和速度方向始终保持垂直，故B不符合题意； CD．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但加速度方向与合外力方向一定始终保持一致，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 5．如图所示，一辆汽车在公路上转弯，沿曲线由M向N行驶、速度逐渐增大，下面四幅图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】 汽车在水平的公路上转弯，所做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做加速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相同，分析这两个力的合力，即可看出那个图象时对的． 【详解】 汽车从M点运动到N，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时加速，所以沿切向方向有与速度相同的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于90°，故ACD错误，B正确． 故选B． 【点睛】 解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析汽车的受力情况，在水平面上，减速的汽车受到水平的力的合力在半径方向的分力使汽车转弯，在切线方向的分力使汽车减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了． 二、填空题 6．曲线运动的速度方向： （1）质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的______； （2）在曲线运动中，速度的______是变化的，所以曲线运动是______运动。 【答案】切线方向 【详解】 略 7．现有下列四种形式的运动：①匀速直线运动：②自由落体运动：③匀速圆周运动 ④简谐运动。根据运动的特点，可将_________分为一类，_______分为另一类。理由是___________（填写编号） 【答案】①②④ ③ 因为匀速直线运动、自由落体运动、简谐运动都是做直线运动，而匀速圆周运动为曲线运动。 【详解】 [1][2]根据运动的特点，可将①、②、④分为一类，③分为一类 [3]因为匀速直线运动、自由落体运动、简谐运动都是做直线运动，而匀速圆周运动为曲线运动。 8．如图所示是探究物体做曲线运动的速度方向装置图，水平板上铺着一张白纸，在白纸上嵌着一条透明胶片做的弧形护栏，其中a、b、c为三条运动轨迹让一个表面沾有红色印泥的铁球从斜槽的顶端滚下，铁球离开护栏末端的运动轨迹是___________（填轨迹字母代号），实验表明，物体做曲线运动时，在某一位置的速度方向就是曲线在这一点的___________方向（填“凹侧”、“凸侧”或者“切线”）。 【答案】a 切线 【详解】 [1][2]离开护栏后，铁球由于所受合力为零，根据牛顿第一定律，将沿着原来的方向，按原来的速度向