第5章 1. 曲线运动-【新课程能力培养】2024-2025学年高中物理必修第二册同步练习（人教版2019）

第五章 抛 体 运 动 练 知识点 1 曲线运动的速度方向 1. （多选 ） 物体做曲线运动时 ， 其加速度 （ ） A. 一定不等于 0 B. 可能不变 C. 一定改变 D. 一定不变 2. 关于物体做曲线运动， 下列说法正确的是 （ ） A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B. 物体在变力作用下一定做曲线运动 C. 做曲线运动的物体， 其速度方向与加 速度方向不在同一条直线上 D. 物体在变力作用下不可能做直线运动 3. 关于曲线运动的性质， 以下说法正确的是 （ ） A. 曲线运动不一定是变速运动 B. 变速运动不一定是曲线运动 C. 曲线运动一定是加速度变化的运动 D. 物体运动的速度大小、 加速度大小都 不变的运动一定是直线运动 知识点 2 物体做曲线运动的条件 4. 做曲线运动的物体， 在其轨迹曲线上某一 点的加速度方向 （ ） A. 为通过该点的曲线的切线方向 B. 与物体在这一点时所受合外力方向垂直 C. 与物体在这一点的速度方向一致 D. 与物体在这一点的速度方向的夹角一 定不为 0 5. （多选） 物体在光滑水平面上受三个水平 恒力 （不共线） 作用处于平衡状态， 当把 其中一个水平恒力撤去时 （其余两个力保 持不变）， 物体 （ ） A. 一定做匀加速直线运动 B. 可能做匀加速直线运动 C. 可能做曲线运动 D. 一定做曲线运动 6. 一质点的初速为 v 0 ， 所受合力 F 恒定， v 0 与 F 的方向如图所示， 图中的曲线表示质 点的运动轨迹， 其中可能正确的是 （ ） 7. 战斗机沿曲线 MN 加速向 上爬升， 图中画的表示战 斗机在 P 点受到合力的四 种方向 ， 其中可能的是 （ ） A. ① B. ② C. ③ D. ④ v 0 F v 0 F F v 0 v 0 F BA C D N P M ① ② ③ ④ 第 7 题图 第五章 抛 体 运 动 1.曲 线 运 动 基 础 练 习 1 练 高 中 物 理 必 修 第二册 （人教版） 9. 如图所示， 一质点在 xOy 的 平面内受恒定合外力从原点 出发， 其运动轨迹为虚线， 下列说法正确的是 （ ） A. 质点的初速度可以为 0 B. 质点的初速度方向可能沿 y 轴正方向 C. 质点所受合力方向可能沿 x 轴正方向 D. 质点所受合力方向可能沿 y 轴正方向 10. 如图所示， 一物块在一 个水平力 F 作用下沿斜 面匀速运动， 此力 F 的 方向与斜面平行， 某时 刻将力 F 撤除， 下列对撤除力 F 后物块 运动的描述正确的是 （ ） A. 物块仍沿斜面匀速运动 B. 物块沿原方向做减速运动 C. 物块将做非匀变速曲线运动 D. 物块将做匀变速曲线运动 11. 如图所示， 物体在恒 力 F 作用下沿曲线从 A 运动到 B ， 这时， 突然使它受力反向， 大小不变， 若 BD 为曲线 AB 在 B 点的切线方向， 则该物 体 （ ） A. 可能沿曲线 BE 运动 B. 可能沿曲线 BD 运动 C. 可能沿曲线 BC 运动 D. 一定是做匀速直线运动 12. 如图所示， 质量为 m 的物体在 4 个共点力 的作用下正在做匀速 直线运动， 速度方向 与 F 1 、 F 3 方向恰在同一直线上， 则： （ 1 ） 若只撤去 F 1 ， 则物体将做 运动。 （ 2 ） 若只撤去 F 2 ， 则物体将做 运动。 （ 3 ） 若只撤去 F 3 ， 则物体将做 运动。 （ 4 ） 若只撤去 F 4 ， 则物体将做 运动。 x y O F 兹 F 1 F 2 F 3 F 4 v 第 9 题图 第 10 题图 第 12 题图 E A B C D 第 11 题图 8. 物体做曲线运动， 下列物理量中， 一定变 化的是 （ ） A. 速率 B. 合外力 C. 加速度 D. 速度 提 升 练 习 2 参考答案与解析 1.曲线运动 1. AB 【解析】 做曲线运动的物体由于合外力不为 0 ， 所以加速度一定不等于 0 ， A 正确； 做平抛运动的物 体加速度为重力加速度， 大小和方向都不变， B 正确， C 、 D 错误。 2. C 【解析】 物体在恒力作用下可能做曲线运动， 如平抛运动， 故 A 错误； 物体在变力作用下， 但可能合 力的方向与速度共线， 则不做曲线运动， 故 B 错误； 由 曲线运动的条件可知： 做曲线运动的物体， 其速度方向 与加速度方向不在一条直线上， 故 C 正确； 物体在变力 的作用下不一定做曲线运动， 如汽车恒定功率启动， 合 力不断变化， 故 D 错误。 3. B 【解析】 曲线运动中速度方向时刻变化， 一定 是变速运动， A 错误； 匀加速直线运动属于变速运动， B 正确； 曲线运动中合外力不一定变化， 故不一定是加 速度变化的运动， C 错误； 运动物体的速度大小、 加速 度大小都不变的运动可能是曲线运动， D 错误。 4. D 【解析】 做曲线运动的物体， 其加速度的方向 与合外力方向一致， 与速度方向一定不在一条直线上， 故 D 正确， A 、 B 、 C 错误。 5. BC 【解析】 物体原来处于平衡状态， 物体的合 力为 0 ， 当撤去其中一个力后， 其余力的合力与撤去的 力大小相等、 方向相反， 故合力的大小是不变的， 则当 合力方向与速度方向同向时， 物体做匀加速直线运动， 当合力方向与速度方向不同向时， 物体就不做匀加速直 线运动， 故 A 错误， B 正确； 合力恒定， 故加速度恒 定， 当合力与速度不共线时， 物体做曲线运动， 故 C 正 确， D 错误。 6. B 【解析】 当物体做曲线运动时， 受到的合力应 指向轨迹的内侧， 并且物体弯曲的方向与受力的方向相 同， B 正确。 7. B 【解析】 战斗机从 M 点运动到 N 点， 曲线运 动， 必有力提供向心力， 向心力是指向圆心的， 战斗机 同时加速， 所以沿切线方向有与速度方向相同的合力， 向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于 90° ， 则 ② 正确， 故 A 、 C 、 D 错误， B 正确。 8. D 【解析】 既然是曲线运动， 它的速度的方向必 定是改变的， 所以曲线运动一定是变速运动， 它的速度 肯定是变化的； 而匀速圆周运动的速率是不变的， 平抛 运动的合力、 加速度是不变的。 匀速圆周运动的速度的 大小是不变的， 即速率是不变的， 所以 A 错误； 平抛运 动是曲线运动， 其合外力就是物体的重力， 重力是不变 的， 所以 B 错误； 平抛运动也是曲线运动， 但是它的加 速度是重力加速度， 是不变的， 所以 C 错误； 物体既然 做曲线运动， 那么它的速度方向肯定是不断变化的， 所 以速度一定在变化， 所以 D 正确。 9. D 【解析】 由图可知， 物体做曲线运动， 且受到 恒力作用， 所以质点的初速度不可能为 0 ， 故 A 错误； 根据做曲线运动的速度方向为轨迹的切线方向， 所以在 原点的切线方向不可能沿 y 轴正方向， 故 B 错误； 根据 做曲线运动的物体所受的合外力指向曲线的内侧可知， 质点所受合力方向可能沿 y 轴正方向 ， 故 D 正确 ， C 错误。 10. C 【解析】 物体受重力、 支 持力、 拉力及摩擦力而处于平衡， 重力可分解为垂直于斜面及沿斜面 的两个力 ； 垂直斜面方向受力平 衡， 而沿斜面方向上有拉力、 重力 的分力及摩擦力而处于平衡； 故摩擦力应与拉力及重力 分力的合力平衡， 运动方向与 f 的方向相反。 如图所示。 当 F 撤去后， 合力方向与 F 方向相反， 与 v 的方向 有一定的夹角， 所以物体做曲线运动， 速度的方向改变 后， f 的方向也改变， 所以合力的方向也改变， 故将做 非匀变速曲线运动， 故选 C 。 11. A 【解析】 物体从 A 到 B 运动， 因为运动轨迹 是在速度与力的夹角之中， 所以物体所受恒力方向应是 向右下的。 到达 B 点后， 力的大小不变方向相反， 变成 向左上。 因 BE 在力与速度的夹角内， 物体有可能沿 BE 运动， 故 A 正确； 因为物体在 B 点的速度方向为切线方 向， 即直线 BD ， 而力的方向与速度方向不同， 所以物 体不可能做直线运动， 故 B 错误； 由于力的方向发生了 改变， 曲线 BC 不在力与速度的夹角内， 故 C 错误； 到 达 B 点后， 力的大小不变方向相反， 变成向左上， 物体 不可能做匀速直线运动， 故 D 错误。 12. （ 1 ） 匀加速直线 （ 2 ） 匀变速曲线 （ 3 ） 匀 减速直线 （ 4 ） 匀变速曲线 【解析】 由题意可知， 原本物体做匀速直线运动 ， 则四个力的合力为 0 。 （ 1 ） 当只撤去 F 1 ， 则物体受到力的合力与撤去 F 1 方 第五章 抛 体 运 动 F 兹 f 第 10 题答图 参考答案与解析 高中物理必修 第二册 （人教版） 1 第二册 （人教版）高 中 物 理 必 修 向相反 ， 与运动速度方向相同 ， 所以做匀加速直线 运动。 （ 2 ） 当只撤去 F 2 ， 则物体受到力的合力与撤去 F 2 方 向相反， 与运动速度方向不在一条直线上， 且夹角小于 90° ， 因合力恒定则是匀变速运动， 而初速度与合外力 有夹角是曲线运动， 故做匀变速曲线运动。 （ 3 ） 当只撤去 F 3 ， 则物体受到力的合力与撤去 F 3 方 向相反 ， 与运动速度方向相反 ， 所以做匀减速直线 运动。 （ 4 ） 当只撤去 F 4 ， 则物体受到力的合力与撤去 F 4 方 向相反， 与运动速度方向不在一条直线上， 且夹角大于 90° ， 因合力恒定则是匀变速运动， 而初速度与合外力 有夹角是曲线运动， 故做匀变速曲线运动。 2.运动的合成与分解 1. AC 【解析】 若玻璃管匀速运动， 因为蜡块也是 匀速上升， 故合运动是匀速直线运动， 则蜡块的轨迹为 直线 P ， A 正确， B 错误； 若玻璃管匀加速直线运动 ， 则合外力向右， 合外力方向与合初速方向不共线， 则轨 迹是曲线， 根据合外力的方向可判断轨迹偏向右， 即轨 迹为 Q ， C 正确， D 错误。 2. （ 1 ） 5 2 （ 2 ） D 【解析】 （ 1 ） 小圆柱体 R 在 y 轴竖直方向做匀速运 动， 有 y＝v 0 t ， 则有 t＝ y v 0 ＝2 s ， 在 x 轴水平方向做初速度 为 0 的匀加速直线运动， 有 x＝ 1 2 at 2 ， 解得 a＝ 2x t 2 ＝2 cm/s 2 ， 则此时 R 的速度大小 ： v＝ v 2 0 + （ at ） 2 姨 ＝ 3 2 +4 2 姨 cm/s＝ 5 cm/s 。 （ 2 ） 因合外力沿 x 轴， 由合外力指向曲线弯曲的内 侧来判断轨迹示意图是 D 。 3. ABD 【解析】 如果 v 1 ＝v 2 ＝0 ， 则物体沿着合加速度 方向做直线运动 ， 则轨迹一定是直线， A 正确 ； 如果 v 1 ＝v 2 ≠0 ， a 1 ＝a 2 ， 若合速度与合加速度方向共线， 则轨迹 是直线， 若不共线， 则轨迹是曲线， B 正确， C 错误； 如果 a 1 ∶ a 2 ＝v 1 ∶ v 2 ， 运动轨迹为直线， D 正确。 4. C 【解析】 可以把 A 、 B 两点的速度分解， 如图所 示 ， 由于杆不能变长或变 短， 沿杆方向的速度应满足 v 1 x＝v 2 x ， 即 v 1 cos θ＝v 2 sin θ ， v 1 ＝v 2 tan θ ， C 正确。 5. B 【解析】 小船参与了船在静水中的运动和随水 漂流的运动， 在垂直河岸的方向上是匀速直线运动， 在 相同的时间间隔内 ， 在垂直河岸方向上的位移是相同 的； 在沿着河岸的方向上， 在相等的时间间隔内位移先 逐渐增大后逐渐减小， 即水流的速率先增大后减小， 离 两边河岸越远水流速率越大， B 正确。 6. B 【解析】 猴子在竖直方向上做匀减速直线运动， 加速度竖直向下； 水平方向上做匀速直线运动， 猴子的 加速度与初速度方向不在同一直线上， 故猴子在 2 s 内 做匀变速曲线运动， 故 A 错误， B 正确； s-t 图像的斜 率等于速度， 则知猴子水平方向的速度为 v x ＝4 m/s ， 竖 直方向分速度 v y ＝8 m/s ， t＝0 时猴子的速度大小 v＝ v 2 x +v 2 y 姨 ＝ 16+64 姨 ＝4 5 姨 （ m/s ）， 故 C 错误； v-t 图像 的斜率等于加速度， 则知猴子的加速度大小为 a＝ Δv Δt ＝ 8 2 ＝4 （ m/s 2 ）， 故 D 错误。 7. D 【解析】 以摄影师为参考系运动员是静止的， 运动员的图片是清晰的， 背景相对于摄影师是运动的， 拍摄的背景是模糊的， A 正确； 射出的箭在水平方向上 不受力， 其分运动是匀速直线运动， B 正确； 当射出的 箭垂直于马跑动方向运动时， 运行时间最短， t＝ d v 2 ， 箭 在沿马跑动方向上的位移 x＝v 1 t＝ d v 2 · v 1 ， 射箭处离目标的 距离 s＝ d 2 +x 2 姨 ＝ d · v 2 1 +v 2 2 姨 v 2 ， C 正确， D 错误。 8. BC 【解析】 轮船渡河时间 t＝ d v ⊥ ， 其中 v ⊥ 为轮船 速度在垂直河岸方向的分速度 ， 可见当船头垂直河岸 时， 渡河时间最短； 渡河时间与水流速度无关， A 、 D 错误， B 正确； 欲使轮船垂直驶达对岸， 则船的合速度 方向应垂直河岸， C 正确。 9. AC 【解析】 由图甲和图乙可知物体在 x 轴方向 上做匀速直线运动， 在 y 轴方向上做匀减速直线运动， 即物体所受合外力沿 y 轴负方向且恒定， 故 A 正确， B 错误； 因物体的初速度与合外力不共线， 则一定做匀变 速曲线运动， 其轨迹的切向反映各时刻的速度方向， 由 题意可知物体沿 y 轴是匀减速的， 故合速度越来越偏向 x 轴方向， 故 C 正确， D 错误。 10. AC 【解析】 若这个力是引力， 则施力物体一定 在 ④ 区域， 此时轨迹介于合外力的方向与速度的方向之 间， 且弯向合外力的这一侧， A 正确； 如果这个力是斥 力， 在 ①②③⑤ 区域内任取一点分别与 A 、 B 两点相连 并延长， 可发现 ①③⑤ 区域的点， 对应轨迹不在合外力 方向和速度方向之间， 而 ② 区域的点， 对应轨迹在合外 力方向和速度方向之间， 因此 C 正确。 11. A 【解析】 橡皮同时参与两个方向的分运动， 一 个是水平方向的匀速直线运动， 另一个是竖直方向的匀 速直线运动， 由于这两个方向上的分运动都是匀速直线 运动， 因此这两个运动的合运动也是匀速直线运动， A 正确。 12. D 【解析】 当 F x 与 F y 的合力 F 与 v 共线时质点 做直线运动， 所以 A 错误； 因 α 大小未知， 质点向 x 轴 或 y 轴一侧做曲线运动都有可能， 故 B 错误； 当 F x 与 v 1 A B θ v 1y v 2y v 2 v 2x v 1x θ 第 4 题答图 2