第01讲 曲线运动（分层练习）-【上好课】2024-2025学年高一物理同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

第01讲 曲线运动 1．下列与曲线运动有关的叙述，正确的是（　　） A．物体做曲线运动时，加速度一定变化 B．物体做曲线运动时，速度大小一定改变 C．物体做曲线运动时，速度方向一定改变 D．物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态 【答案】C 【详解】A．物体做曲线运动时，加速度方向与速度方向一定不在同一直线上，但加速度可以恒定不变，物体做匀变速曲线运动，故A错误； BC．物体做曲线运动时，速度大小可以不变，但速度方向一定时刻发生变化，故B错误，C正确； D．物体做曲线运动时，物体所受合外力一定不为0，不可能处于平衡状态，故D错误。 故选C。 2．运动员出色表现的背后，不仅有自身努力的付出，也有科技的加持。利用风洞实验室为运动装备风阻性能测试和运动姿态风阻优化在我国已大量运用在各类比赛项目中，帮助运动员提高成绩。为了更加直观的研究风洞里的流场环境，我们可以借助丝带和点燃的烟线辅助观察，如图甲所示。在某次实验中获得一重力可忽略不计的烟尘颗粒做曲线运动的轨迹，如图乙所示，下列说法中正确的是（  ） A．烟尘颗粒速度始终不变 B．烟尘颗粒一定做匀变速曲线运动 C．P点处的加速度方向可能斜右上方 D．点处的合力方向可能竖直向上 【答案】C 【详解】A．曲线运动的速度大小可能不变，但方向一定在变，故A错误； B．做曲线运动的合外力指向轨迹凹侧，可知烟尘颗粒所受的合外力在变化，故不可能是匀变速曲线运动，故B错误； C．做曲线运动的合外力指向轨迹凹侧，故P点处的加速度方向可能斜右上方，故C正确； D．做曲线运动的合外力指向轨迹凹侧，知Q点处的合力方向不可能竖直向上，故D错误。 故选C。 3．如图所示，初速度为的物体在恒力F作用下沿曲线从A点运动到B点，这时突然使它所受的力反向而大小不变（即由F变为），在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．物体可能沿原曲线由B点返回A点 B．物体可能沿曲线Ba运动 C．物体可能沿曲线Bb运动 D．物体可能沿曲线Bc运动 【答案】D 【详解】物体沿曲线从A点运动到B点的过程中，其所受恒力F的方向必定指向曲线的内侧；当运动到B点时，因恒力反向，由曲线运动的特点“物体运动的轨迹必定向合外力方向弯曲”可知物体以后只可能沿Bc运动。故选D。 4．如图，某建筑工地吊车的水平吊臂上，一辆小车带着下面吊着的建材向右匀速行驶，同时通过向上收吊绳使建材先向上做加速运动后向上做减速运动，则建材在空中的运动轨迹可能是（    ） A．B． C． D． 【答案】B 【详解】由题意知，加速度先向上后向下，合力先向上后向下，合力是指向曲线运动轨迹的凹侧。 故选B。 5．为了行驶安全，司机通常会在弯道处减速，防止出现侧滑。下列图中能表示汽车减速通过弯道过程某处瞬时速度和加速度方向关系的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】在曲线运动中，汽车的速度方向沿轨迹的切线方向，合力指向运动轨迹的凹侧，且汽车在减速，故合力的方向与速度方向夹角为钝角。 故选B。 6．一质点在恒定合外力作用下的运动轨迹如图所示，为轨迹上的三点，粒子通过点时其速度与加速度垂直，粒子通过三点时的速率分别用表示，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】粒子通过点时其速度与加速度垂直，可知合力方向竖直向下，则在a点时速度方向与合力夹角为钝角，粒子从a到b做减速运动，即在c点时速度方向与合力夹角为锐角，粒子从b到c做加速运动，即因c点位置比a点偏下，可知即故选D。 7．如图，在某次足球比赛中，球员踢出“香蕉”球，足球在空中划出一道美妙的弧线后钻入球门死角。实际上生活中还有很多运动都是曲线运动，下列关于曲线运动的说法正确的是（　　） A．做曲线运动的物体，速度的大小一定改变 B．做曲线运动的物体，速度的方向一定改变 C．做曲线运动的物体，加速度方向可能不变 D．做曲线运动的物体，加速度大小一定改变 【答案】BC 【详解】AB．做曲线运动的物体，速度的大小不一定改变，速度的方向一定改变，故A错误，B正确； CD．做曲线运动的物体，加速度一定不为零，但加速度可以恒定不变，即加速度大小、方向均可能不变，故C正确，D错误。 故选BC。 8．一名运动员骑自行车沿如图所示的水平轨道运动，其中为一段圆弧轨道，自行车上的码表示数一直为，运动员及自行车可视为质点，则（　　） A．自行车的速度一直保持不变 B．自行车沿圆弧轨道运动到点时，速度沿圆弧在该点的切线方向 C．整个过程中，自行车与轨道向的摩擦力方向始终与运动方向相反 D．自行车在圆弧轨道上运动时的合力方向不可能沿圆弧的切线方向 【答案】BD 【详解】A．沿圆弧轨道运动时，速度大小不变，但方向一直沿切线方向，在改变，故速度在变，故A错误； B．曲线运动某点的速度方向沿切线方向，故自行车沿圆弧轨道运动到点时，速度沿圆弧在该点的切线方向，故B正确； C．自行车沿圆弧轨道运动时，摩擦力提供向心力，指向圆心，故C错误； D．自行车在圆弧轨道上运动时的合力方向指向圆弧的圆心，故D正确。 故选BD。 9．一个物体在几个外力的作用下沿平直的轨道做匀速直线运动，某时刻在物体上再施加一恒力。则下列说法正确的是（　　） A．物体仍做匀速直线运动 B．物体一定做匀变速运动 C．物体的速度一定增大 D．物体的速度可能先减小后增大 【答案】BD 【详解】A．物体原来做匀速直线运动，则物体的合力为零，若在物体上再施加一个恒力，则物体的合力一定不等于零，则物体不可能做匀速直线运动，故A错误； B．在物体上施加恒力后，物体的合力为定值，根据，则物体的加速度恒定，所以物体一定做匀变速运动，故B正确； C．只有当施加的外力与物体运动方向的夹角为锐角时，即加速度的方向与速度方向的夹角为锐角，物体做加速运动，其速度增大；若夹角为钝角，则物体做减速运动，其速度减小，故C错误； D．当施加的外力与物体运动方向的夹角为钝角时，由上述分析可知，其物体做减速运动若减速时间足够长，物体的速度减为零后将反向增加，所以物体的速度可能先减小后增大，故D正确。 故选BD。 10．一可视为质点的小球在三个恒力的作用下做匀速直线运动，某时刻撤去其中的某一个力，则下列说法正确的是（　　） A．小球受到的三个力的大小可能分别为10N、8N、20N B．撤去一个力后，小球可能做曲线运动 C．撤去一个力后，小球的速度可能先增大后减小 D．撤去一个力后，小球的速度可能先减小后增大 【答案】BD 【详解】A．小球在三个恒力的作用下做匀速直线运动，则三个恒力的合力为0，由于 可知，10N、8N、20N三个恒力的合力不可能为0，故A错误； B．由平衡条件可知，撤去一个力后，剩下两个恒力的合力与撤去的力大小相等，方向相反，若撤去的力与小球运动方向不在一条直线上，则撤去一个力后，小球做曲线运动，故B正确； C．若撤去一个力后，小球的速度先增大，则剩下两个恒力的合力方向与小球运动方向的夹角为锐角，把小球的速度分解，一个分速度与剩下两个恒力的合力方向相同，一个分速度与剩下两个恒力的合力方向垂直，则小球在剩下两个恒力的合力方向上一直做加速运动，在与剩下两个恒力的合力方向垂直的方向上做匀速运动，则小球的速度将一直增大，故C错误； D．若撤去一个力后，小球的速度先减小，则剩下两个恒力的合力方向与小球运动方向的夹角为钝角，把小球的速度分解，一个分速度与剩下两个恒力的合力方向相反，一个分速度与剩下两个恒力的合力方向垂直，则小球在剩下两个恒力的合力方向上先减速后加速，在与剩下两个恒力的合力方向垂直的方向上做匀速运动，则小球的速度将先减小后增大，故D正确。 故选BD。 11．如图，一质量为m的质点在空间中除重力外，还受到一个恒力F（未画出）的作用，其轨迹在竖直面（纸面）内如图所示，轨迹相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。质点从轨迹右侧某点出发，Q和是轨迹上的两个对称点，不计空气阻力。由此可知（　　）    A．点的合外力方向斜向右上与速度方向垂直 B．质点在点动能比它在P点的大 C．质点在P点的加速度比在Q点的加速度大 D．恒力F的大小可能为 【答案】BD 【详解】A．对于曲线运动而言，其轨迹夹在速度方向与合外力方向之间，且合外力指向轨迹的凹侧面，因此根据该质点的运动轨迹可知，其合外力一定向上，而轨迹相对于过轨迹最低点P的竖直线对称，由此可知，该恒力一定竖直向上，所以可知该质点所受合力一定竖直向上，A错误； B．根据以上分析可知，质点从P点到点的过程中，速度方向与合力方向之间的夹角为锐角（不包括P点），由此可知，质点从P点到点的过程中，做加速运动，因此可得质点在点动能比它在P点的大，B正确； C．两个恒力的合力一定为恒力，则由牛顿第二定律可知，该质点在运动过程中加速度恒定，C错误； D．根据该质点的运动轨迹，结合以上分析可知，该质点所受合力竖直向上，因此恒力一定大于该质点的重力，则恒力的大小可能为，D正确。故选BD。 12．一质点在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图所示，在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿图中的（    ） A．的方向 B．的方向 C．的方向 D．的方向 【答案】CD 【详解】A．根据物体做曲线运动的条件可知，合力与速度不在同一条直线上，同时物体的受力的方向指向运动轨迹弯曲的方向，所以力不可能F1方向，A错误； B．在O点时速度方向与y轴正方向夹角为锐角，在A点时速度方向与x轴平行，所以恒力不能沿x轴正方向，因为在运动过程中初速度沿竖直方向上的分速度不可能为零，B错误； CD．由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知，合力与速度不在同一条直线上，同时物体的受力的方向指向运动轨迹弯曲的方向，故F3、F4可能，CD正确； 故选CD。 13．如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法正确的是（ ） A．质点经过C点的速率比D点的大 B．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角大于90° C．质点经过D点时的加速度比B点的大 D．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小 【答案】ABD 【详解】A．由题意，质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿D点轨迹的切线方向，则知加速度斜向左上方，合外力也斜向左上方，质点做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，质点由C到D过程中，合外力做负功，由动能定理可得，C点的速度比D点速度大，故A正确； B．质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的内侧，则有A、B、C三点速度与加速度方向夹角大于90°，故B正确； C．质点做匀变速曲线运动，则有加速度不变，所以质点经过D点时的加速度与B点相同，故C错误； D．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小，故D正确； 故选ABD。 14．如图所示，一物块在一个水平力F作用下沿足够大斜面匀速运动，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．物块可能做匀变速曲线运动 B．物块仍沿斜面匀速运动 C．物块将做非匀变速曲线运动 D．物块最终将停在斜面上 【答案】CD 【详解】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，故摩擦力应与拉力与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的方向由一定的夹角，大于90°，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，最终将停在斜面上。 故选CD。 15．冰壶比赛中投壶手在投出冰壶时会带有一定的旋转（自旋），擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面（刷冰），减小冰壶前侧受到的摩擦力，可使冰壶做曲线运动。在图示的各图中，圆表示冰壶，ω表示冰壶自旋的方向，v表示冰壶前进的方向，则在刷冰的过程中，冰壶运动的轨迹（虚线表示）可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】由题意可知，擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面（刷冰），减小冰壶前侧受到的摩擦力，而后侧所受摩擦力几乎不变，若冰壶按逆时针方向旋转，则沿速度垂直的方向，摩擦力的合力向左，则冰壶运动轨迹将向左偏转；同理若冰壶按顺时针方向旋转，冰壶运动轨迹向右偏转。 故选AD。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第01讲 曲线运动 1．下列与曲线运动有关的叙述，正确的是（　　） A．物体做曲线运动时，加速度一定变化 B．物体做曲线运动时，速度大小一定改变 C．物体做曲线运动时，速度方向一定改变 D．物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态 2．运动员出色表现的背后，不仅有自身努力的付出，也有科技的加持。利用风洞实验室为运动装备风阻性能测试和运动姿态风阻优化在我国已大量运用在各类比赛项目中，帮助运动员提高成绩。为了更加直观的研究风洞里的流场环境，我们可以借助丝带和点燃的烟线辅助观察，如图甲所示。在某次实验中获得一重力可忽略不计的烟尘颗粒做曲线运动的轨迹，如图乙所示，下列说法中正确的是（  ） A．烟尘颗粒速度始终不变 B．烟尘颗粒一定做匀变速曲线运动 C．P点处的加速度方向可能斜右上方 D．点处的合力方向可能竖直向上 3．如图所示，初速度为的物体在恒力F作用下沿曲线从A点运动到B点，这时突然使它所受的力反向而大小不变（即由F变为），在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．物体可能沿原曲线由B点返回A点 B．物体可能沿曲线Ba运动 C．物体可能沿曲线Bb运动 D．物体可能沿曲线Bc运动 4．如图，某建筑工地吊车的水平吊臂上，一辆小车带着下面吊着的建材向右匀速行驶，同时通过向上收吊绳使建材先向上做加速运动后向上做减速运动，则建材在空中的运动轨迹可能是（    ） A．B． C． D． 5．为了行驶安全，司机通常会在弯道处减速，防止出现侧滑。下列图中能表示汽车减速通过弯道过程某处瞬时速度和加速度方向关系的是（　　） A． B． C． D． 6．一质点在恒定合外力作用下的运动轨迹如图所示，为轨迹上的三点，粒子通过点时其速度与加速度垂直，粒子通过三点时的速率分别用表示，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 7．如图，在某次足球比赛中，球员踢出“香蕉”球，足球在空中划出一道美妙的弧线后钻入球门死角。实际上生活中还有很多运动都是曲线运动，下列关于曲线运动的说法正确的是（　　） A．做曲线运动的物体，速度的大小一定改变 B．做曲线运动的物体，速度的方向一定改变 C．做曲线运动的物体，加速度方向可能不变 D．做曲线运动的物体，加速度大小一定改变 8．一名运动员骑自行车沿如图所示的水平轨道运动，其中为一段圆弧轨道，自行车上的码表示数一直为，运动员及自行车可视为质点，则（　　） A．自行车的速度一直保持不变 B．自行车沿圆弧轨道运动到点时，速度沿圆弧在该点的切线方向 C．整个过程中，自行车与轨道向的摩擦力方向始终与运动方向相反 D．自行车在圆弧轨道上运动时的合力方向不可能沿圆弧的切线方向 9．一个物体在几个外力的作用下沿平直的轨道做匀速直线运动，某时刻在物体上再施加一恒力。则下列说法正确的是（　　） A．物体仍做匀速直线运动 B．物体一定做匀变速运动 C．物体的速度一定增大 D．物体的速度可能先减小后增大 10．一可视为质点的小球在三个恒力的作用下做匀速直线运动，某时刻撤去其中的某一个力，则下列说法正确的是（　　） A．小球受到的三个力的大小可能分别为10N、8N、20N B．撤去一个力后，小球可能做曲线运动 C．撤去一个力后，小球的速度可能先增大后减小 D．撤去一个力后，小球的速度可能先减小后增大 11．如图，一质量为m的质点在空间中除重力外，还受到一个恒力F（未画出）的作用，其轨迹在竖直面（纸面）内如图所示，轨迹相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。质点从轨迹右侧某点出发，Q和是轨迹上的两个对称点，不计空气阻力。由此可知（　　）    A．点的合外力方向斜向右上与速度方向垂直 B．质点在点动能比它在P点的大 C．质点在P点的加速度比在Q点的加速度大 D．恒力F的大小可能为 12．一质点在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图所示，在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿图中的（    ） A．的方向 B．的方向 C．的方向 D．的方向 13．如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法正确的是（ ） A．质点经过C点的速率比D点的大 B．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角大于90° C．质点经过D点时的加速度比B点的大 D．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小 14．如图所示，一物块在一个水平力F作用下沿足够大斜面匀速运动，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．物块可能做匀变速曲线运动 B．物块仍沿斜面匀速运动 C．物块将做非匀变速曲线运动 D．物块最终将停在斜面上 15．冰壶比赛中投壶手在投出冰壶时会带有一定的旋转（自旋），擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面（刷冰），减小冰壶前侧受到的摩擦力，可使冰壶做曲线运动。在图示的各图中，圆表示冰壶，ω表示冰壶自旋的方向，v表示冰壶前进的方向，则在刷冰的过程中，冰壶运动的轨迹（虚线表示）可能正确的是（　　） A． B． C． D． 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$