内容正文:
目录
考点34 曲线运动的基本概念 1
曲线运动概念和性质 1
曲线运动瞬时速度的方向 2
曲线运动的轨迹和位移 3
物体做曲线运动的条件 4
通过受力判断曲线运动的速度变化 6
物体运动轨迹、速度、受力的相互判断 8
运动性质及轨迹的判断 9
考点34 曲线运动的基本概念
曲线运动概念和性质
1.关于直线运动与曲线运动,下列选项正确的是( )
A. 速度改变的运动一定是曲线运动 B. 速度恒定的运动一定是直线运动
C. 加速度改变的运动一定是曲线运动 D. 加速度恒定的运动一定是直线运动
【答案】B
【解析】【详解】若速度的大小改变,方向不变时,运动是直线运动,故A错误;
B.速度恒定的运动一定是匀速直线运动,即直线运动,故B正确;
C.曲线运动是初速度与加速度不共线,加速度的方向与速度共线时,即使加速度大小变,方向不变,物体也做直线运动,故C错误;
D.只要加速度与初速度不共线物体就做曲线运动,与加速度变不变化无关。比如平抛运动,是曲线运动,加速度恒定,故D错误。
故选B。
2.关于力和运动,下列说法正确的是
A. 物体在变力作用下不可能做直线运动 B. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
C. 物体在恒力作用下不可能做圆周运动 D. 物体在变力作用下不可能做平抛运动
【答案】CD
【解答】
A.当物体受到的变力方向与速度方向在同一直线上时,物体就做直线运动,故A错误;
B.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力可以是恒力,如平抛运动,只受重力,故B错误;
C.物体做圆周运动时,加速度瞬时变化,所以不可能受恒力作用,故C正确;
D.平抛运动,物体只受重力,为恒力,故D正确。
故选CD。
曲线运动瞬时速度的方向
3.我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银,被誉为跳水“梦之队”。如图虚线描述的是杨昊米跳台跳水时头部的运动轨迹示意图,最后沿竖直方向入水。整个过程中在哪个位置头部的速度方向与入水时的速度方向相反( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由于速度的方向沿运动轨迹的切线方向,通过运动轨迹可知点的速度方向向上,与入水时的速度方向相反。
故选D。
4.如图所示为在中国举办的第届冬季奥林匹克运动会短道速滑男子米决赛中,中国选手任子威做曲线运动通过弯道的精彩瞬间。在通过弯道的过程中
A. 任子威的速度大小一定时刻改变
B. 任子威的速度方向一定时刻改变
C. 任子威所受合力可能为零
D. 任子威所受合力方向与速度方向可能在同一条直线上
【答案】B
【解析】A、任子威的速度大小可能保持不改变,故A错误;
B、任子威做曲线运动,速度方向沿切线方向,一定时刻改变,故B正确;
C、任子威做曲线运动,所受合力不可能为零,故C错误;
D、任子威所受合力方向指向曲线的凹侧,不会与速度方向在同一条直线上,故D错误。
曲线运动的轨迹和位移
5.如图所示,一物体沿曲线由运动到,则关于物体从到的运动,下列说法正确的是( )
A. 物体的位移小于路程
B. 物体的位移有可能大于路程
C. 物体在点的速度方向由指向
D. 物体在点的速度方向沿曲线在点的切线方向
【答案】AD
【解答】
A.做曲线运动的物体的位移小于路程,故A正确;
B.物体的位移大小不可能大于路程,故B错误;
物体在点的速度方向沿曲线在点的切线方向,故C错误,D正确。
故选AD。
6.某研究性学习小组进行了如下实验:如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与轴重合,在从坐标原点以速度匀速上浮的同时,玻璃管沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动.视为质点在上升过程中运动轨迹的示意图是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:、初速度竖直向上,而受力水平方向,轨迹一定是曲线,故A错误;
B、由于力的方向始终向右,没有发生变化,故曲线的弯曲方向也不会发生变化,故B错误;
C、由于竖直向上的分速度大小不变,但水平向右的分速度逐渐变大,故曲线应向右弯曲,而非向上弯曲,故C错误;
D、因合外力沿轴,由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是,故D正确。
故选:。
物体做曲线运动的条件
7.如图所示,质量为的物体在四个共点力的作用下做匀速直线运动,速度方向与力、的方向恰好在同一直线上,下列说法正确的是( )
A. 若只撤去,物体做匀加速直线运动 B. 若只撤去,物体做匀加速直线运动
C. 若只撤去,物体做匀变速曲线运动 D. 若只撤去,物体做非匀变速曲线运动
【答案】AC
【解答】
若只撤去,合力方向与速度同向,则物体做匀加速直线运动;若只撤去,合力方向与速度反向,物体做匀减速直线运动,A正确,B错误;
若只撤去或,合力方向与速度方向不在同一直线上,且合力为恒力,则物体做匀变速曲线运动,C正确,D错误。
故选AC。
8.物体受到几个恒力的作用而处于平衡状态,若再对物体施加一个恒力,则物体可能( )
A. 静止或做匀速直线运动 B. 做匀变速直线运动
C. 做曲线运动 D. 做匀变速曲线运动
【答案】BCD
【解析】解:物体处于平衡状态,则原来几个力的合力一定为零,再受到另一个恒力作用,物体一定做匀变速运动,故选项A错误;
若物体原来静止,则现在一定做匀加速直线运动,
若物体原来做匀速直线运动,且速度与恒力的方向共线,则做匀变速直线运动,
若物体原来做匀速直线运动,且速度与恒力的方向不在同一直线上,则物体做曲线运动,因为力是恒力,加速度也是恒定的,因此物体做匀变速曲线运动,故BCD正确。
故选:。
9.一物体在几个力的共同作用下处于静止状态。现使其中向东的一个力的值逐渐减小到零,又逐渐使其恢复到原值方向不变,则( )
A. 物体始终向西运动 B. 物体先向西运动后向东运动
C. 物体的加速度先增大后减小 D. 物体的速度先增大后减小
【答案】AC
【解析】
、根据共点力的平衡的条件可知,当向东的一个力的值逐渐减小到零时,其余力的合力的大小由零逐渐的增加到,所以物体将在合力的作用下开始向西运动,当的大小逐渐恢复到原值的时候,物体的合力的大小又逐渐减小到零,此时物体的加速度的大小也减小为零,但是物体有了向西的速度,之后物体将一直向西运动,所以B错误,A正确;
C、根据物体的受力情况,由牛顿第二定律可知,物体的加速度先增大后减小,所以C正确。
D、由于物体一直由向西的加速度,所以物体的速度大小一直在增加,直到最后做匀速运动,所以D错误;
故选AC。
通过受力判断曲线运动的速度变化
10.如图所示,一质点在恒力作用下从点沿实线运动到点,在点时恒力突然反向,但大小保持不变,则( )
A. 质点可能沿轨迹运动 B. 质点可能沿轨迹运动
C. 质点可能沿轨迹运动 D. 质点立刻做匀速圆周运动
【答案】A
【解答】
一质点在恒力作用下从点沿实线运动到点,恒力的方向斜向右下方,在点时恒力突然反向,但大小保持不变,合力斜向左上方,质点的运动轨迹夹在合力与速度之间,则BCD错误,A正确。
故选A。
11.在光滑水平面上运动的物体,受到水平恒力作用后,沿曲线运动,速度方向改变了,如图所示,则此过程中,物体受到的恒力可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】
根据图示物体由向做曲线运动,速度方向改变了,说明物体在竖直方向做减速,水平方向做加速,故力是正确的,故B正确,ACD错误。
故选B。
12.如图所示,质点沿轨迹由点到点做曲线运动,速度逐渐减小,图中能正确表示质点在处受力的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】
由于物体做曲线运动,加速度指向曲线凹的一侧,曲线运动中合力指向曲线的内侧,故A错误,D错误;
当速度方向与合力方向的夹角大于时,合力做负功,物体减速,故B错误,C正确。
故选C。
13.一科研团队在某次空气动力学实验中,通过传感器得到研究对象做匀变速曲线运动的轨迹如图所示,且质点运动到最低点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则质点从点运动到点的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 质点的速率先增大后减小
B. 质点的速率先减小后增大
C. 在任意内,质点速度改变的大小相同、方向竖直向上
D. 在任意内,质点速度改变的大小相同、方向水平向右
【答案】BC
【解答】
最低点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,速度沿点轨迹的切线方向,则知加速度竖直向上,合外力也竖直向上,质点做匀变速曲线运动,则有加速度不变,从点运动到点的过程中加速度方向与速度方向先成钝角后成锐角,夹角一直减小,故质点的速率先减小后增大,故B正确;
由于加速度不变,在任意内,,质点速度改变的大小相同、方向竖直向上,故C正确。
故选BC。
物体运动轨迹、速度、受力的相互判断
14.汽车在水平公路上转弯,沿曲线由向减速行驶下图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向,你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】
汽做的是曲线运动,汽受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,由于汽是从向运动的,并且速度在减小,所以合力与赛车的速度方向的夹角要大于;
故ABD错误,C正确。
故选C。
15.如下图所示,水平桌面上有一个小钢球和一根条形磁铁,现给小钢球一个沿方向的初速度,则小钢球的运动轨迹可能是
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】C
【解答】
磁体对钢珠有相互吸引力,当磁铁放在位置时,小钢珠运动过程中有受到磁体的吸引,小钢珠逐渐接近磁体,所以其的运动轨迹是丙,如果是丁会被吸走,故选项C正确,ABD错误;
故选C。
16.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由向行驶,速度逐渐增大.下图中分别画出了汽车转弯时加速度的四种方向,则正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】
汽车从点运动到,曲线运动,必有力提供向心力,向心力是指向圆心的;汽车同时速度增大,所以沿切向方向有与速度方向相同的分力;向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于,故BCD错误,A正确。
故选A 。
运动性质及轨迹的判断
17、质点Q在xOy平面内运动,其在x轴方向和y轴方向的分运动图像如图甲和图乙所示,下列说法正确的是( )
A.质点Q做匀变速直线运动,初速度为12 m/s
B.质点Q做匀变速曲线运动,加速度为5 m/s2
C.质点Q做匀变速直线运动,2 s末的速度为 20 m/s
D.质点Q做匀变速曲线运动,2 s内的位移为45 m
答案:C
解析:根据匀变速直线运动位移公式x=v0t+at2,可得=at+v0,根据题图甲可得=k1t+v0x,所以质点在x轴上的分运动是匀变速直线运动,可得初速度v0x=6 m/s,加速度ax=2k1=2× m/s2=3 m/s2。根据题图乙可知,质点在y轴上的分运动是匀变速直线运动,初速度v0y=8 m/s,加速度ay=k2= m/s2=4 m/s2,因为==,可知质点的初速度和加速度在同一条直线上,所以质点做匀变速直线运动,初速度为v0==10 m/s,加速度为a==5 m/s2,故A、B、D错误;质点做匀变速直线运动,2 s末的速度为v=v0+at=(10+5×2) m/s=20 m/s,故C正确。故选C。
18.质量为的质点在平面内运动,其在方向的图像和方向的图像分别如图甲、乙所示。关于该质点的说法,正确的是( )
A. 在时刻,其速度大小为
B. 在时刻,其速度方向与合外力方向垂直
C. 所受的合外力大小为
D. 做匀变速直线运动
【答案】A
【解答】
A.轴方向初速度为,轴方向初速度 ,
则质点的初速度大小为,故A正确;
质点轴方向的分运动是匀速直线运动,合外力为零;轴方向的分运动是匀加速直线运动,合外力沿轴方向,而初速度方向既不在轴,也不在轴方向,所以质点做匀变速曲线运动,且质点初速度的方向与合外力方向不垂直,故BD错误;
C.轴方向的加速度 ,方向的加速度为零,则质点的加速度为,合力,故C错误。
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考点34 曲线运动的基本概念 1
曲线运动概念和性质 1
曲线运动瞬时速度的方向 1
曲线运动的轨迹和位移 2
物体做曲线运动的条件 3
通过受力判断曲线运动的速度变化 3
物体运动轨迹、速度、受力的相互判断 5
运动性质及轨迹的判断 6
考点34 曲线运动的基本概念
曲线运动概念和性质
1.关于直线运动与曲线运动,下列选项正确的是( )
A. 速度改变的运动一定是曲线运动 B. 速度恒定的运动一定是直线运动
C. 加速度改变的运动一定是曲线运动 D. 加速度恒定的运动一定是直线运动
2.关于力和运动,下列说法正确的是
A. 物体在变力作用下不可能做直线运动 B. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
C. 物体在恒力作用下不可能做圆周运动 D. 物体在变力作用下不可能做平抛运动
曲线运动瞬时速度的方向
3.我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银,被誉为跳水“梦之队”。如图虚线描述的是杨昊米跳台跳水时头部的运动轨迹示意图,最后沿竖直方向入水。整个过程中在哪个位置头部的速度方向与入水时的速度方向相反( )
A. B. C. D.
4.如图所示为在中国举办的第届冬季奥林匹克运动会短道速滑男子米决赛中,中国选手任子威做曲线运动通过弯道的精彩瞬间。在通过弯道的过程中
A. 任子威的速度大小一定时刻改变
B. 任子威的速度方向一定时刻改变
C. 任子威所受合力可能为零
D. 任子威所受合力方向与速度方向可能在同一条直线上
曲线运动的轨迹和位移
5.如图所示,一物体沿曲线由运动到,则关于物体从到的运动,下列说法正确的是( )
A. 物体的位移小于路程
B. 物体的位移有可能大于路程
C. 物体在点的速度方向由指向
D. 物体在点的速度方向沿曲线在点的切线方向
6.某研究性学习小组进行了如下实验:如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与轴重合,在从坐标原点以速度匀速上浮的同时,玻璃管沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动.视为质点在上升过程中运动轨迹的示意图是( )
A. B. C. D.
物体做曲线运动的条件
7.如图所示,质量为的物体在四个共点力的作用下做匀速直线运动,速度方向与力、的方向恰好在同一直线上,下列说法正确的是( )
A. 若只撤去,物体做匀加速直线运动 B. 若只撤去,物体做匀加速直线运动
C. 若只撤去,物体做匀变速曲线运动 D. 若只撤去,物体做非匀变速曲线运动
8.物体受到几个恒力的作用而处于平衡状态,若再对物体施加一个恒力,则物体可能( )
A. 静止或做匀速直线运动 B. 做匀变速直线运动
C. 做曲线运动 D. 做匀变速曲线运动
9.一物体在几个力的共同作用下处于静止状态。现使其中向东的一个力的值逐渐减小到零,又逐渐使其恢复到原值方向不变,则( )
A. 物体始终向西运动 B. 物体先向西运动后向东运动
C. 物体的加速度先增大后减小 D. 物体的速度先增大后减小
通过受力判断曲线运动的速度变化
10.如图所示,一质点在恒力作用下从点沿实线运动到点,在点时恒力突然反向,但大小保持不变,则( )
A. 质点可能沿轨迹运动 B. 质点可能沿轨迹运动
C. 质点可能沿轨迹运动 D. 质点立刻做匀速圆周运动
11.在光滑水平面上运动的物体,受到水平恒力作用后,沿曲线运动,速度方向改变了,如图所示,则此过程中,物体受到的恒力可能是( )
A. B. C. D.
12.如图所示,质点沿轨迹由点到点做曲线运动,速度逐渐减小,图中能正确表示质点在处受力的是( )
A. B. C. D.
13.一科研团队在某次空气动力学实验中,通过传感器得到研究对象做匀变速曲线运动的轨迹如图所示,且质点运动到最低点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则质点从点运动到点的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 质点的速率先增大后减小
B. 质点的速率先减小后增大
C. 在任意内,质点速度改变的大小相同、方向竖直向上
D. 在任意内,质点速度改变的大小相同、方向水平向右
物体运动轨迹、速度、受力的相互判断
14.汽车在水平公路上转弯,沿曲线由向减速行驶下图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向,你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
15.如下图所示,水平桌面上有一个小钢球和一根条形磁铁,现给小钢球一个沿方向的初速度,则小钢球的运动轨迹可能是
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
16.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由向行驶,速度逐渐增大.下图中分别画出了汽车转弯时加速度的四种方向,则正确的是
A. B.
C. D.
运动性质及轨迹的判断
17、质点Q在xOy平面内运动,其在x轴方向和y轴方向的分运动图像如图甲和图乙所示,下列说法正确的是( )
A.质点Q做匀变速直线运动,初速度为12 m/s
B.质点Q做匀变速曲线运动,加速度为5 m/s2
C.质点Q做匀变速直线运动,2 s末的速度为 20 m/s
D.质点Q做匀变速曲线运动,2 s内的位移为45 m
18.质量为的质点在平面内运动,其在方向的图像和方向的图像分别如图甲、乙所示。关于该质点的说法,正确的是( )
A. 在时刻,其速度大小为
B. 在时刻,其速度方向与合外力方向垂直
C. 所受的合外力大小为
D. 做匀变速直线运动
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