内容正文:
1 曲线运动
一、选择题
1.如图,篮球沿优美的弧线穿过篮筐,图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是( C )
A.v1 B.v2
C.v3 D.v4
解析:篮球在相应点速度方向应沿轨迹的切线方向,故C正确。
2.在光滑水平面上以速度v做匀速直线运动的小球,受到一个跟它的速度方向不在同一直线上的水平恒力F的作用后,获得加速度a。
下列四幅图中,能正确反映v、F、a及小球运动轨迹(虚线)之间的
关系的是( C )
解析:小球做匀速直线运动时,受力平衡,当受到一个与运动方向不在同一直线上的水平恒力F的作用时,因合力方向与速度方向不在同一直线上,所以小球一定做曲线运动且合力的方向指向运动轨迹的凹侧,根据牛顿第二定律可知,加速度方向与合力方向相同,故C正确。
3.(2021·黑龙江哈尔滨期末)(多选)物体受几个共点恒力作用恰好做匀速直线运动。若突然撤去其中某个力,则它可能做( BCD )
A.匀速直线运动
B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动
D.曲线运动且加速度恒定
解析:做匀速直线运动的物体受到几个力的作用,这几个力一定是平衡力。如果其中的一个力突然撤去,则剩余的几个力的合力与撤去的力等值、反向、共线,这个合力恒定不变,则物体不可能做匀速直线运动,故A错误。若物体的速度方向与此合力方向相同,则物体将做匀加速直线运动;若方向相反,则物体做匀减速直线运动,故B、C正确。做曲线运动的条件是合力方向与速度方向不共线,当其余几个力的合力与速度不共线时,物体做曲线运动,由于合力恒定,故加速度恒定,
即物体做匀变速曲线运动,故D正确。
4.(多选)蜜蜂可以通过“舞蹈”轨迹向同伴传递信息。如图所示,
一个可视为质点的蜜蜂沿轨迹ABCD运动,图中画出了蜜蜂在各处的速度v和所受合力F的方向,下列说法正确的是( BD )
A.在A位置受合力为零
B.在B位置若速度v与合力F的夹角是锐角,则蜜蜂做加速曲线运动
C.在C位置所标的速度和合力方向是正确的
D.在D位置蜜蜂的加速度方向与F相同
解析:做曲线运动的物体,速度方向沿曲线的切线方向,合力方向指向曲线凹侧,所以A位置合力不为零,A、C错误;在B位置若速度v与合力F的夹角是锐角,则蜜蜂做加速曲线运动,B正确;由物体做曲线运动的条件知,D位置处合力方向与速度方向是正确的,根据牛顿第二定律,加速度方向与合力方向相同,D正确。
5.一质点在xOy平面内从O点开始运动的轨迹如图所示,则质点的
速度( D )
A.若x方向始终匀速,则y方向先加速后减速
B.若x方向始终匀速,则y方向一直减速
C.若y方向始终匀速,则x方向先减速后加速
D.若y方向始终匀速,则x方向先加速后减速
解析:图像为平面直角坐标系,在xOy平面内任意一点的坐标值表示物体离开坐标轴的距离。如果纵坐标增加快,说明y方向运动变快;如果横坐标增加快,说明x方向运动变快。若x方向始终匀速,经过相同的时间水平间距相同,则y方向的高度先增加得越来越慢,后增加得越来越快,说明y方向速度先减小后增大,A、B错误。若y方向始终匀速,经过相同的时间竖直间距相同,则x方向的水平距离先增加得越来越快,后增加得越来越慢,说明x方向速度先增大后减小,C错误,D正确。
二、非选择题
6.某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上的不同位置,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)。实验表明,当物体所受合力的方向跟它的速度方向 (选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动。
解析:磁铁对小钢珠有吸引力,当磁铁放在位置A时,即在小钢珠的正前方,小钢珠所受的合力与运动的方向在一条直线上,所以其运动轨迹为直线,故应是b;当磁铁放在位置B时,小钢珠运动过程中会受到磁铁的吸引力,小钢珠逐渐接近磁铁,所以其运动轨迹是c。当物体所受合力的方向与其速度方向在一条直线上时,其轨迹是直线;当不在一条直线上时,轨迹是曲线。
答案:b c 不在
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