专题01 曲线运动中的轨迹模型-【模型与方法】2023-2024学年高一物理同步模型易点通（人教版2019必修第二册）

专题01 曲线运动中的轨迹模型 1．曲线运动 运动轨迹是曲线的运动称为曲线运动。 2．曲线运动的速度方向：曲线运动中某时刻的速度方向就是该相应位置点的切线方向。 【特别提示】　曲线的切线 如图所示，过曲线上的A、B两点作直线，这条直线叫作曲线的割线。设想B点逐渐沿曲线向A点移动，这条割线的位置也就不断变化。当B点非常非常接近A点时，这条割线就叫作曲线在A点的切线。 3.曲线运动的轨迹与速度、合力的关系 做曲线运动的物体的轨迹与速度方向相切，夹在速度方向与合力方向之间。并向合力方向弯曲，也就是合力指向运动轨迹的凹侧。 【特别提示】速度方向、合力方向及运动轨迹三者的关系 1根据速度和合力的方向，可定性画出物体的运动轨迹，如图甲所示。 2根据物体的运动轨迹，可确定物体在某点的速度方向，也可定性画出受力方向，如图乙所示。 4．合外力与速率变化的关系 若合力方向与速度方向的夹角为α，则： 甲　　　 　乙　　　　　丙 【模型演练1】翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目。如图所示，翻滚过山车(可看成质 点)从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点。下列说法中正确的是(　　) A．过A点时的速度方向沿AB方向 B．过B点时的速度方向沿水平方向 C．过A、C两点时的速度方向相同 D．在圆形轨道上与过M点时速度方向相同的点在AB段上 【规律总结】在确定某点的速度方向时，要弄清两点：一是物体沿轨迹的运动方向，二是轨迹在该点的切线方向。然后两方面结合确定该点的速度方向。 【模型演练2】（2023·全国·统考高考真题）小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（    ） A．   B．   C．   D．   【易错分析】 力和运动轨迹关系的三点提醒 (1)物体的运动轨迹由初速度、合外力两个因素决定，轨迹在合外力与速度之间且与速度相切。 (2)物体在恒力作用下做曲线运动时，速度的方向将越来越接近力的方向，但不会与力的方向相同。 (3)合力方向与速度方向成锐角时，物体做加速曲线运动；成钝角时，物体做减速曲线运动。 【模型演练3】（2023上·山东潍坊·高一统考期中）如图所示为某一物块在恒力作用下运动的轨迹。物块运动至点时速度大小为，一段时间后物块运动至点，速度大小仍为，且相对点速度方向偏转了，下列说法正确的是（　　） A．轨迹可能是一段圆弧 B．物块速度可能先增大后减小 C．物块速度大小可能为 D．在点的加速度方向与速度方向的夹角小于 1．（2024上·辽宁鞍山·高一统考期末）小车在水平地面上沿弯曲的轨道从左向右运动，速度一直减小。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（　　） A． B． C． D． 2．（2023上·上海徐汇·高一上海市第四中学校考期末）若空气阻力不可忽略，运动员在空中滑行时所受合力的图示正确的是（　　） A． B． C． D． 3．（2024上·河北沧州·高一泊头市第一中学校考阶段练习）汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N方向行驶，速度逐渐减小，则汽车在P位置时受到的合力的方向可能是（　　）      A．① B．② C．③ D．④ 4．（2024上·河北张家口·高一统考期末）弹力球从A点斜向上射出，运动轨迹如图所示，弹力球速度v与所受合外力F的关系可能正确的是（　　） A．① B．② C．③ D．④ 5．（2023上·江苏泰州·高一校考阶段练习）一质点在恒力F的作用下，从A点沿如图所示的曲线运动到B点，经过B点时，力F突然消失，则质点从B点开始可能的运动轨迹是图中的虚线（　　） A．a B．b C．c D．d 6．（2023上·河北唐山·高一迁西县第一中学校考阶段练习）一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，下图中分别画出了汽车转弯时加速度a的四种方向，你认为正确的是（　　） A． B． C． D． 7．（2023下·广东·高二统考学业考试）初速度为v0的质点分别在下列不同方向的合外力F作用下，能做直线运动的是（　　） A． B． C． D． 8.（2023上·贵州·高一校联考阶段练习）草原上，一只野兔发现潜伏在周围的狼群后开始全速奔跑，某段时间内它们依次经过水平面内A、B、C、D四点，其运动轨迹为如图所示的虚线，此过程中野兔的速度大小不变，在这四点中，野兔的速度与所受合力的示意图可能正确的是（　　） A．图中A点 B．图中B点 C．图中C点 D．图中D点 9.（2023上·江苏淮安·高三校联考阶段练习）如图所示，一质点沿曲线从点减速运动到点，它在点时速度的方向和加速度的方向可能正确的是（    ） A． B． C． D． 10.（2023上·青