内容正文:
5.1 曲线运动(专题训练)
一.曲线运动概念和性质(共8小题)
二.曲线运动瞬时速度的方向(共8小题)
三.(共8小题)
四. (共8小题)
一.曲线运动概念和性质(共8小题)
1.下列说法正确的是( )
A.曲线运动的速度大小可能不变 B.曲线运动的速度方向可能不变
C.曲线运动一定是变加速运动 D.做曲线运动的物体所受的合力一定是变力
2.一个质量为2kg,初速度不为零的物体,在光滑水平面上受到大小分别为、和5N的三个水平方向的共点力作用,则该物体运动描述错误的是( )
A.可能做曲线运动 B.可能做匀减速运动
C.加速度的大小可能是 D.加速度的大小可能是
3.在2024年珠海航展中,“歼-35A”闪亮登场,并在珠海金湾机场上空进行了飞行表演。假设“歼-35A”战机在表演过程中有一段轨迹为曲线,则战机在这一段过程中( )
A.速度方向一定变化 B.速度大小一定变化
C.所受合力为零 D.所受合力方向与运动方向在同一直线上
4.如图所示为武平黄金百香果简易筛选装置,两根共面但不平行的直杆倾斜放置,百香果沿两杆向下运动,大、小百香果落入不同区域,不计阻力,则( )
A.百香果在经过左侧杆上M、N两点时受到的弹力方向不同
B.百香果在杆上做匀速直线运动
C.百香果离开杆后,在空中做变加速曲线运动
D.百香果离开杆后,大果的速度变化比小果的快
5.(多选)下列是物理兴趣小组的甲、乙、丙、丁同学关于曲线运动的探讨,其中说法正确的是( )
A.甲:曲线运动一定是速度变化的运动
B.乙:做曲线运动的物体的加速度一定发生变化
C.丙:做曲线运动的物体的加速度一定不为零
D.丁:速度方向变化的运动一定是曲线运动
6.(多选)下列关于质点做曲线运动的说法,正确的是( )
A.速度大小一定在时刻变化 B.速度的方向一定在时刻变化
C.它一定在做变速运动 D.它可能是速率不变的运动
7.(多选)关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.做圆周运动物体的加速度都指向圆心
B.做曲线运动的物体,所受合外力方向一定不与速度在同一条直线
C.物体保持速率不变沿曲线运动,其加速度一定为零
D.曲线运动一定是变速运动
8.曲线运动中速度的方向是变化的,所以曲线运动是 运动。当物体的 方向与速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,做曲线运动物体的合外力指向轨迹的 侧。
二.曲线运动瞬时速度的方向(共8小题)
9.书法课上,某同学写“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则( )
A.该过程位移为0 B.笔尖的合外力始终不变
C.前后两次过a点时速度方向相同 D.两次过a点时摩擦力方向相同
10.滑冰是很多人喜爱的运动。下列各图能表示运动员在弯道减速的是( )
A. B. C. D.
11.跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动,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”。图中虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹,最后运动员沿竖直方向以速度v入水。整个运动过程中,除运动员入水前一段时间外,则下列说法正确的是( )
A.在1位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同
B.在2位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同
C.在3位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同
D.在4位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同
12.2024年9月25日,我国向太平洋相关海域成功发射了一枚携载模拟弹头的洲际弹道导弹,导弹精准落入预定海域,如图所示。图中、、、四点所在的曲线是该导弹的飞行轨迹,则导弹经过、、、四点时的速度、、、的方向与所受的合外力、、、的方向可能正确的是在( )
A.点 B.点 C.点 D.点
13.(多选)某质点在一恒力作用下做曲线运动时( )
A.在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向
B.在任意一段时间内位移的大小总是大于路程
C.该质点做的是匀变速曲线运动
D.速度的方向与合外力的方向不可能在一直线上
14.(多选)用牙签和圆形硬纸板制作一个纸板陀螺,在纸板边缘滴上墨水,将陀螺放在白纸上,旋转陀螺使墨水飞出,观察墨水在白纸上留下的径迹,可以得知( )
A.曲线运动的速度方向是不变的,物体瞬时速度的方向沿各点切线方向;
B.曲线运动的速度方向是不断改变的,物体瞬时速度的方向沿各点切线方向;
C.曲线运动的速度方向是不变的,物体速度的方向是沿顺时针或逆时针的;
D.曲线运动的速度方向是不断改变的,曲线运动是变速运动。
15.(多选)某质点做曲线运动时,下列说法正确的是( )
A.在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向
B.在任意时间内位移大小总是大于路程
C.在任意时刻物体受到的合外力都指向轨迹线凹的一侧
D.速度的方向与合外力的方向必不在一直线上
16.在第23届冬奥会闭幕式上“北京八分钟”的表演中,轮滑演员在舞台上滑出漂亮的曲线轨迹(如图所示)。在此过程中轮滑演员的运动状态 (选填“不变”或“改变”)。在某点的速度方向与轨迹上该点的切线方向 (选填“一致”或“垂直”)。
三.(共8小题)
17.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体所受合力方向一定发生变化
B.做曲线运动的物体其加速度大小和方向不可能都不变
C.做圆周运动的物体所受合力方向一定指向圆心
D.物体所受合力方向与其运动方向不在同一直线上时,物体一定做曲线运动
18.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体,速度大小一定发生变化
B.物体在恒力作用下一定做曲线运动
C.做曲线运动的物体,加速度一定发生变化
D.物体在恒力作用下可能做曲线运动
19.如图所示,水平桌面上一小铁球沿直线运动。若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁,下列说法正确的是( )
A.若磁铁放在A处时,小铁球做曲线运动
B.若磁铁放在B处时,小铁球做曲线运动
C.若磁铁放在A处时,小铁球做匀减速直线运动
D.若磁铁放在B处时,小铁球做匀加速直线运动
20.一质量为0.2kg的物体在水平面上运动,它的两个正交分速度图像分别如图所示,由图可知错误的是()
A.开始4s内物体的位移为
B.从开始至6s末物体一直做曲线运动
C.开始4s内物体所受合外力为0.2N
D.开始4s内物体做曲线运动,接着2s内物体做直线运动
21.(多选)关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.做曲线运动的物体速度方向一定时刻变化
B.曲线运动一定是变速运动,但不可能是匀变速运动
C.做曲线运动的物体加速度方向一定指向曲线轨迹的凹侧
D.在恒力作用下,物体不可能做曲线运动
22.(多选)一质点在多个水平恒力的作用下做匀速直线运动,现撤掉其中一恒力,且原来作用在质点上的其他力不变。下列说法正确的是( )
A.质点速度的方向总是与撤掉的恒力的方向相同
B.质点速度的方向不可能总是与撤掉的恒力的方向垂直
C.质点加速度的方向总是与撤掉的恒力的方向相同
D.质点在单位时间内速度的变化量总是相同的
23.(多选)某质点做曲线运动时,下列说法正确的是( )
A.质点运动到某一点时的速度方向是该点曲线的切线方向
B.在任意时间内位移的大小总是小于路程
C.在任意时刻,质点受到的合力可能为0
D.速度的方向与合力的方向可能在一条直线上
24.小文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运动,得到不同轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨轨,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)。
四. (共8小题)
25.曲水流觞,是我国古代汉族民间的一种传统习俗。大家坐在河渠两旁,觞从同一位置顺流而下,飘到岸边时在谁的面前,谁就取觞饮酒。如图所示的觞随着流速恒定的河水自西向东飘向下游时,受到风力恒定的北风作用,不计其他阻力,则( )
A.觞可能沿着运动轨迹4垂直靠岸 B.觞靠岸的时间和风力大小无关
C.觞靠岸的速度大小和风力大小无关 D.觞的速度方向一定时刻改变
26.某同学自制了马格努斯飞行器(将两个一次性纸杯杯底相对粘在一起,然后用橡皮筋发射出去)如图甲所示,其脱手后向左运动轨迹如图乙中虚线所示,则空气对飞行器的作用力可能为( )
A. B. C. D.
27.如图所示为质点做匀变速曲线运动的轨迹示意图,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。在质点从A点运动到E点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.质点经过C点的速率比经过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小于90°
C.质点经过D点时的加速度比经过B点时的大
D.质点从B点到E点的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
28.在年月日巴基斯坦空军在与印度空军的对抗空战中,使用中国制造的歼,击落了架印度军机,其中包括架法国制造的“阵风”战斗机。这场空战也让中国战机的技术实力得到了国际认可。“风洞”实验是飞行器研制工作中的重要过程。简化模型如下:一小球在光滑的水平面上以初速度穿过一段风带,经过风带时风会给小球一个与方向垂直、水平向北的恒力,其余区域无风。小球穿过风带过程的运动轨迹及穿过风带后的速度方向表示正确的是( )
A. B.C. D.
29.(多选)某质点在几个恒力作用下做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的一个力水平旋转某一角度,则关于质点运动情况的叙述正确的是( )
A.质点的速度一定越来越大 B.质点的速度一定越来越小
C.质点的速度大小可能不变 D.质点一定做匀变速曲线运动
30.(多选)如图所示的曲线是某一质点的运动轨迹,为曲线上A点处的切线。质点从点运动到A点所发生的位移为,所用时间为。下列说法正确的是( )
A.表示质点从点运动到A点过程的平均速度
B.质点从点运动到A点的过程,平均速度的方向由点指向A点
C.若点越接近A点,则越接近质点在A点时的瞬时速度
D.质点经过A点时所受合力可能沿着的方向
31.(多选)湖面上有一只小船,湖面的西风给小船一个恒定的作用力,小船自身动力与风力大小相等,方向始终与小船的速度方向一致。在如图所示的正方形区域,小船初始自O点有向北的初速度,经过一段时间后小船驶出正方形区域,下列图线中,带箭头的图线表示小船的运动大致轨迹,可能正确的是( )
A. B. C. D.
32.一质量为m的质点起初以速度做匀速直线运动,在时开始受到恒力F作用,速度大小先减小后增大,其最小值为,则质点做匀变速 (填“直线”或“曲线”)运动,恒力F方向与速度方向间的夹角为 。
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5.1 曲线运动(专题训练)
一.曲线运动概念和性质(共8小题)
二.曲线运动瞬时速度的方向(共8小题)
三.(共8小题)
四. (共8小题)
一.曲线运动概念和性质(共8小题)
1.下列说法正确的是( )
A.曲线运动的速度大小可能不变
B.曲线运动的速度方向可能不变
C.曲线运动一定是变加速运动
D.做曲线运动的物体所受的合力一定是变力
【答案】A
【详解】A.曲线运动的速度方向时刻变化,但速度大小可以不变(如匀速圆周运动),故A正确;
B.曲线运动的速度方向必然变化,否则物体将做直线运动,故B错误;
C.曲线运动不一定是变加速运动。例如平抛运动是匀变速曲线运动(加速度恒定),故C错误;
D.曲线运动的合力可以是恒力(如平抛运动中合力为重力),故D错误。
故选A。
2.一个质量为2kg,初速度不为零的物体,在光滑水平面上受到大小分别为、和5N的三个水平方向的共点力作用,则该物体运动描述错误的是( )
A.可能做曲线运动
B.可能做匀减速运动
C.加速度的大小可能是
D.加速度的大小可能是
【答案】C
【详解】三力的合力的范围为
即
A.当合力与速度不共线时,物体做曲线运动,A正确;
B.当合力与速度方向成钝角或相反时,物体做匀减速运动,B正确;
CD.根据牛顿第二定律得加速度的大小取值范围为
C错误,D正确。
本题选错误的,故选C。
3.在2024年珠海航展中,“歼-35A”闪亮登场,并在珠海金湾机场上空进行了飞行表演。假设“歼-35A”战机在表演过程中有一段轨迹为曲线,则战机在这一段过程中( )
A.速度方向一定变化 B.速度大小一定变化
C.所受合力为零 D.所受合力方向与运动方向在同一直线上
【答案】A
【详解】AB.战机沿曲线运动过程中,速度的方向一定变化,速度的大小是否变化无法确定,故A正确,B错误;
C.战机的速度变化,则合外力一定不为零,故C错误;
D.战机做曲线运动,战机所受合力方向与运动方向不在同一直线上,故D错误。
故选A。
4.如图所示为武平黄金百香果简易筛选装置,两根共面但不平行的直杆倾斜放置,百香果沿两杆向下运动,大、小百香果落入不同区域,不计阻力,则( )
A.百香果在经过左侧杆上M、N两点时受到的弹力方向不同
B.百香果在杆上做匀速直线运动
C.百香果离开杆后,在空中做变加速曲线运动
D.百香果离开杆后,大果的速度变化比小果的快
【答案】A
【详解】A.百香果受到每根杆的弹力的方向都与杆垂直,杆对百香果的弹力指向百香果的球心,但由于两杆不平行,杆对百香果的弹力方向不同,故A正确;
B.两根直杆共面但不平行倾斜放置,百香果受力不平衡,百香果在杆上做加速运动,故B错误;
C.离开杆后,不计阻力,仅受重力作用,加速度为重力加速度,百香果在空中做匀变速曲线运动,故C错误;
D.加速度是表示速度变化快慢的物理量,离开杆后,百香果的加速度相同,都为重力加速度,所以大果速度变化与小果的一样快,故D错误。
故选A。
5.(多选)下列是物理兴趣小组的甲、乙、丙、丁同学关于曲线运动的探讨,其中说法正确的是( )
A.甲:曲线运动一定是速度变化的运动
B.乙:做曲线运动的物体的加速度一定发生变化
C.丙:做曲线运动的物体的加速度一定不为零
D.丁:速度方向变化的运动一定是曲线运动
【答案】AC
【详解】A.做曲线运动的物体的速度方向一定变化,则速度一定变化,故A正确;
B.若速度均匀变化,则加速度不变,如平抛运动,故B错误;
C.曲线运动速度一定变化,则加速度一定不为零,故C正确;
D.若速度方向变为原来的反方向,则物体还是做直线运动,故D错误。
故选AC。
6.(多选)下列关于质点做曲线运动的说法,正确的是( )
A.速度大小一定在时刻变化
B.速度的方向一定在时刻变化
C.它一定在做变速运动
D.它可能是速率不变的运动
【答案】BCD
【详解】做曲线运动的物体,速度方向时刻变化,一定在做变速运动,但速度大小即速率不一定变化,故A错误,BCD正确。
故选BCD。
7.(多选)关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.做圆周运动物体的加速度都指向圆心
B.做曲线运动的物体,所受合外力方向一定不与速度在同一条直线
C.物体保持速率不变沿曲线运动,其加速度一定为零
D.曲线运动一定是变速运动
【答案】BD
【详解】A.只有匀速圆周运动中,加速度才时刻指向圆心。故A错误;
B.做曲线运动的物体,所受合外力方向指向运动轨迹的凹侧,且一定不与速度共线。故B正确;
C.速度为矢量,既有大小也有方向,速率不变,但方向改变。则速度变化量也不为,根据可知,加速度不为。故C错误;
D.曲线运动中,速度的方向一定改变,即一定是变速运动。故D正确。
故选BD。
8.曲线运动中速度的方向是变化的,所以曲线运动是 运动。当物体的 方向与速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,做曲线运动物体的合外力指向轨迹的 侧。
【答案】 变速 加速度(或合外力) 凹
【详解】[1] 曲线运动中速度的方向是变化的,所以曲线运动是变速运动。
[2]做曲线运动的条件是,物体的合外力方向与速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
[3] 做曲线运动的物体,其合外力方向与速度方向一定不在一条直线上,且合外力方向指向轨迹凹侧。
二.曲线运动瞬时速度的方向(共8小题)
9.书法课上,某同学写“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则( )
A.该过程位移为0 B.笔尖的合外力始终不变
C.前后两次过a点时速度方向相同 D.两次过a点时摩擦力方向相同
【答案】A
【详解】A.笔尖由a点经b点回到a点过程,初位置和末位置相同,位移为零,故A正确;
B.笔尖由a点经b点回到a点过程,轨迹为曲线,合外力始终指向曲线凹侧,合外力改变,故B错误;
C.两次过a点时轨迹的切线方向不同,则速度方向不同,故C错误;
D.摩擦力方向与笔尖的速度方向相反,则两次过a点时摩擦力方向不同,故D错误。
故选A 。
10.滑冰是很多人喜爱的运动。下列各图能表示运动员在弯道减速的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】速度沿着轨迹的切线方向,合外力指向轨迹的凹侧,当速率减小时,合外力方向与速度方向的夹角大于。
故选A。
11.跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动,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”。图中虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹,最后运动员沿竖直方向以速度v入水。整个运动过程中,除运动员入水前一段时间外,则下列说法正确的是( )
A.在1位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同
B.在2位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同
C.在3位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同
D.在4位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同
【答案】C
【详解】运动员的轨迹为曲线,做曲线运动,在某点的速度方向为该点的切线方向:
A.在1位置头部的速度方向水平向左,与入水时速度v的方向不相同,A错误;
B.在2位置头部的速度方向竖直向上,与入水时速度v的方向不相同,B错误;
C.在3位置头部的速度方向竖直向下,与入水时速度v的方向相同,C正确;
D.在4位置头部的速度方向竖直向上,与入水时速度v的方向不相同,D错误。
故选C。
12.2024年9月25日,我国向太平洋相关海域成功发射了一枚携载模拟弹头的洲际弹道导弹,导弹精准落入预定海域,如图所示。图中、、、四点所在的曲线是该导弹的飞行轨迹,则导弹经过、、、四点时的速度、、、的方向与所受的合外力、、、的方向可能正确的是在( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】B
【详解】根据曲线运动的特点,可知速度v方向沿运动轨迹的切线方向,合外力F方向指向运动轨迹的凹侧,轨迹在两者之间,故图中点符合要求,A点、C点、D点不符合要求。
故选B。
13.(多选)某质点在一恒力作用下做曲线运动时( )
A.在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向
B.在任意一段时间内位移的大小总是大于路程
C.该质点做的是匀变速曲线运动
D.速度的方向与合外力的方向不可能在一直线上
【答案】ACD
【详解】A.质点做曲线运动,在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向,故A正确;
B.质点做曲线运动,在任意一段时间内位移的大小总是小于路程,故B错误;
C.质点受到恒力作用,质点的加速度保持不变,则该质点做的是匀变速曲线运动,故C正确;
D.质点做曲线运动,速度的方向与合外力的方向不可能在一直线上,故D正确。
故选ACD。
14.(多选)用牙签和圆形硬纸板制作一个纸板陀螺,在纸板边缘滴上墨水,将陀螺放在白纸上,旋转陀螺使墨水飞出,观察墨水在白纸上留下的径迹,可以得知( )
A.曲线运动的速度方向是不变的,物体瞬时速度的方向沿各点切线方向;
B.曲线运动的速度方向是不断改变的,物体瞬时速度的方向沿各点切线方向;
C.曲线运动的速度方向是不变的,物体速度的方向是沿顺时针或逆时针的;
D.曲线运动的速度方向是不断改变的,曲线运动是变速运动。
【答案】BD
【详解】物体做曲线运动时,加速度与速度方向不在同一直线上,因此速度方向是不断改变的,物体瞬时速度,可以看作是一个比较小的时间段内的平均速度,那么平均速度的方向就是该时间段首尾两个点所指方向,当时间段2个点趋于无穷小时,就跟切线重合,所以可以说物体瞬时速度的方向沿各点切线方向,故A错误;
故选BD。
15.(多选)某质点做曲线运动时,下列说法正确的是( )
A.在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向
B.在任意时间内位移大小总是大于路程
C.在任意时刻物体受到的合外力都指向轨迹线凹的一侧
D.速度的方向与合外力的方向必不在一直线上
【答案】ACD
【详解】A. 曲线运动的速度方向为曲线的切线方向,故A正确;
B.位移是初位置指向末位置的有向线段,为直线,而轨迹是所有轨迹的总和,所以质点做曲线运动时,在任意时间内位移大小不一定大于路程,故B错误;
C.质点做曲线运动时,在任意时刻物体受到的合外力都指向轨迹线凹的一侧,故C正确;
D.质点做曲线运动的条件是速度的方向与合外力的方向不在同一直线上,故D正确。
故选ACD。
16.在第23届冬奥会闭幕式上“北京八分钟”的表演中,轮滑演员在舞台上滑出漂亮的曲线轨迹(如图所示)。在此过程中轮滑演员的运动状态 (选填“不变”或“改变”)。在某点的速度方向与轨迹上该点的切线方向 (选填“一致”或“垂直”)。
【答案】 改变 一致
【详解】[1]做曲线运动的物体速度方向沿运动轨迹的切线方向,轮滑演员在舞台上滑出漂亮的曲线轨迹,速度方向不断改变,在此过程中轮滑演员的运动状态改变。
[2]在某点的速度方向与轨迹上该点的切线方向一致。
三.(共8小题)
17.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体所受合力方向一定发生变化
B.做曲线运动的物体其加速度大小和方向不可能都不变
C.做圆周运动的物体所受合力方向一定指向圆心
D.物体所受合力方向与其运动方向不在同一直线上时,物体一定做曲线运动
【答案】D
【详解】A.曲线运动的合力方向不一定变化,例如平抛运动中合力(重力)方向恒定,故A错误;
B.平抛运动的加速度大小和方向均不变,但属于曲线运动,故B错误;
C.非匀速圆周运动中合力存在切向分量,方向不指向圆心,故C错误;
D.当合力方向与速度方向不在同一直线上时,物体必做曲线运动,故D正确。
故选D。
18.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体,速度大小一定发生变化
B.物体在恒力作用下一定做曲线运动
C.做曲线运动的物体,加速度一定发生变化
D.物体在恒力作用下可能做曲线运动
【答案】D
【详解】A.做曲线运动的物体,速度方向一定变化,速度大小不一定发生变化,故A错误;
BCD.物体受恒力作用时,如果该力方向与初速度方向不在同一直线上,则物体做曲线运动,且加速度不变;如果该力方向与初速度方向在同一直线上,则物体做直线运动,故BC错误,D正确。
故选D。
19.如图所示,水平桌面上一小铁球沿直线运动。若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁,下列说法正确的是( )
A.若磁铁放在A处时,小铁球做曲线运动
B.若磁铁放在B处时,小铁球做曲线运动
C.若磁铁放在A处时,小铁球做匀减速直线运动
D.若磁铁放在B处时,小铁球做匀加速直线运动
【答案】B
【详解】AC.若磁铁放在A处时,铁球所受合力方向沿虚线向前,铁球加速运动,由于磁力大小与距离有关,故加速度是变化的,即铁球做变加速直线运动,故AC错误;
BD.磁铁放在B处时,铁球所受合力方向与速度方向不共线,故铁球向B处偏转;磁力大小与距离有关,故加速度是变化的,即铁球做变加速曲线运动,故B正确,D错误。
故选B。
20.一质量为0.2kg的物体在水平面上运动,它的两个正交分速度图像分别如图所示,由图可知错误的是( )
A.开始4s内物体的位移为
B.从开始至6s末物体一直做曲线运动
C.开始4s内物体所受合外力为0.2N
D.开始4s内物体做曲线运动,接着2s内物体做直线运动
【答案】B
【详解】A.根据v-t图像中图线与时间轴围成的面积表示位移,可知开始4s内物体x方向位移
y方向位移
所以开始4s内物体的位移为
故A正确,与题意不符;
BD.开始4s内物体初速度方向为x方向,加速度方向为y方向,两者不在一条直线上,所以物体做曲线运动。4s末物体的速度方向与x方向夹角的正切值
加速度方向与x方向夹角的正切值
所以速度方向与加速度方向在同一条直线上,物体要做直线运动。故B错误,与题意相符;D正确,与题意不符;
C.开始4s内物体所受合外力为
由图像可知,
联立,解得
故C正确,与题意不符。
本题选错误的,故选B。
21.(多选)关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.做曲线运动的物体速度方向一定时刻变化
B.曲线运动一定是变速运动,但不可能是匀变速运动
C.做曲线运动的物体加速度方向一定指向曲线轨迹的凹侧
D.在恒力作用下,物体不可能做曲线运动
【答案】AC
【详解】A.做曲线运动的物体由于受力方向与速度方向不在同一直线上,速度方向一定时刻改变,故A正确;
B.匀变速运动的加速度不变,曲线运动速度时刻改变,但加速度可能不变,如平抛运动,因此曲线运动可能是匀变速运动,故B错误;
C.做曲线运动的物体所受合外力的方向指向曲线的凹侧,由牛顿第二定律可知,加速度的方向与合外力的方向一致,因此做曲线运动的物体加速度方向一定指向曲线轨迹的凹侧,故C正确;
D.在恒力的作用下,物体也可能做曲线运动,如平抛运动,加速度不变,故D错误。
故选AC。
22.(多选)一质点在多个水平恒力的作用下做匀速直线运动,现撤掉其中一恒力,且原来作用在质点上的其他力不变。下列说法正确的是( )
A.质点速度的方向总是与撤掉的恒力的方向相同
B.质点速度的方向不可能总是与撤掉的恒力的方向垂直
C.质点加速度的方向总是与撤掉的恒力的方向相同
D.质点在单位时间内速度的变化量总是相同的
【答案】BD
【详解】A.质点速度的方向不一定与撤掉的恒力的方向相同,选项A错误;
B.撤去一恒力后质点仍受恒力作用,若该恒力开始时与质点的速度方向垂直,则质点做匀变速曲线运动,速度方向与合力的夹角逐渐减小,即质点速度的方向不可能总是与撤掉的恒力的方向垂直,选项B正确;
C.质点撤去一恒力后受其它力的合力方向与撤掉的恒力反向,则质点加速度的方向总是与撤掉的恒力的方向相反,选项C错误;
D.撤去一恒力后质点做匀变速运动,加速度恒定,则在单位时间内速度的变化量总是相同的,选项D正确。
故选BD。
23.(多选)某质点做曲线运动时,下列说法正确的是( )
A.质点运动到某一点时的速度方向是该点曲线的切线方向
B.在任意时间内位移的大小总是小于路程
C.在任意时刻,质点受到的合力可能为0
D.速度的方向与合力的方向可能在一条直线上
【答案】AB
【详解】A.曲线运动的速度方向与过该点的曲线的切线方向相同,故A正确;
B.位移是指从初位置到末位置的有向线段,它是直线的距离,而路程是经过的轨迹的长度,在曲线运动中,位移的大小要小于路程,故B正确;
C.曲线运动的条件是加速度与速度不共线,则一定存在合外力,故C错误;
D.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,既然是曲线运动,那么速度的方向与合外力的方向一定不在一直线上,故D错误。
故选AB。
24.小文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运动,得到不同轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨轨,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)。
【答案】 b c
【详解】[1]因条形磁铁与钢珠间的作用力为引力,方向沿二者的连线方向,而物体所受合力与速度共线时做直线运动,不共线时做曲线运动,且运动轨迹向合力方向的一侧弯曲,由图知磁铁在A位置时对钢珠引力与同向,轨迹为b;
[2]当磁铁放在位置B时,钢珠运动过程中受到磁体的吸引,小钢珠逐渐接近磁体,所以其运动轨迹是c。
四. (共8小题)
25.曲水流觞,是我国古代汉族民间的一种传统习俗。大家坐在河渠两旁,觞从同一位置顺流而下,飘到岸边时在谁的面前,谁就取觞饮酒。如图所示的觞随着流速恒定的河水自西向东飘向下游时,受到风力恒定的北风作用,不计其他阻力,则( )
A.觞可能沿着运动轨迹4垂直靠岸 B.觞靠岸的时间和风力大小无关
C.觞靠岸的速度大小和风力大小无关 D.觞的速度方向一定时刻改变
【答案】D
【详解】A.觞有水平方向的分速度,不可能沿着运动轨迹4垂直靠岸,故A错误;
BC.垂直河岸方向,风力越大,运动到越快,觞靠岸的速度越大,所用时间越少,故BC错误;
D.有风力,觞的合力不为0,则速度方向一定时刻改变,故D正确。
故选D。
26.某同学自制了马格努斯飞行器(将两个一次性纸杯杯底相对粘在一起,然后用橡皮筋发射出去)如图甲所示,其脱手后向左运动轨迹如图乙中虚线所示,则空气对飞行器的作用力可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】脱手后向左运动轨迹如图乙中虚线所示,根据曲线运动的受力特点可知,合力方向应指向轨迹凹侧,且空气对飞行器的作用力存在水平向右的分量,故方向有可能。
故选D。
27.如图所示为质点做匀变速曲线运动的轨迹示意图,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。在质点从A点运动到E点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.质点经过C点的速率比经过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小于90°
C.质点经过D点时的加速度比经过B点时的大
D.质点从B点到E点的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
【答案】A
【详解】C.质点做匀变速曲线运动,所以加速度不变,C错误;
B.由于在D点时速度方向与加速度方向垂直,则在A、B、C点时速度方向与加速度方向的夹角为钝角,B错误;
A.质点由C到D,速率减小,所以经过C点的速率比经过D点的速率大,A正确;
D.质点从B到E的过程中,加速度方向与速度方向的夹角逐渐减小,D错误。
故选A。
28.在年月日巴基斯坦空军在与印度空军的对抗空战中,使用中国制造的歼,击落了架印度军机,其中包括架法国制造的“阵风”战斗机。这场空战也让中国战机的技术实力得到了国际认可。“风洞”实验是飞行器研制工作中的重要过程。简化模型如下:一小球在光滑的水平面上以初速度穿过一段风带,经过风带时风会给小球一个与方向垂直、水平向北的恒力,其余区域无风。小球穿过风带过程的运动轨迹及穿过风带后的速度方向表示正确的是( )
A. B.C. D.
【答案】C
【详解】小球在光滑的水平面上以速度向右运动,给小球一个向北的水平恒力,则小球会做曲线运动,恒力指向运动轨迹的凹侧,速度方向沿着轨迹的切线方向。
故选C。
29.(多选)某质点在几个恒力作用下做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的一个力水平旋转某一角度,则关于质点运动情况的叙述正确的是( )
A.质点的速度一定越来越大 B.质点的速度一定越来越小
C.质点的速度大小可能不变 D.质点一定做匀变速曲线运动
【答案】AD
【详解】ABC.质点原来所受合外力为零,突然将与速度反方向的一个力水平旋转某一角度后,合力F的方向不会与速度方向成钝角,只能成锐角,所以质点的速度一定越来越大,故A正确,BC错误;
D.因为合力F的大小恒定不变,且合力F的方向与速度方向不重合,则质点在合力F作用下一定做匀变速曲线运动,故D正确。
故选AD。
30.(多选)如图所示的曲线是某一质点的运动轨迹,为曲线上A点处的切线。质点从点运动到A点所发生的位移为,所用时间为。下列说法正确的是( )
A.表示质点从点运动到A点过程的平均速度
B.质点从点运动到A点的过程,平均速度的方向由点指向A点
C.若点越接近A点,则越接近质点在A点时的瞬时速度
D.质点经过A点时所受合力可能沿着的方向
【答案】ABC
【详解】A.因x为由B到A的位移,则表示质点从点运动到A点过程的平均速度,选项A正确;
B.质点从点运动到A点的过程,平均速度方向与位移方向相同,则平均速度的方向由点指向A点,选项B正确;
C.若点越接近A点,则t越短,则越接近质点在A点时的瞬时速度,选项C正确;
D.的方向是质点在A点的瞬时速度方向,质点做曲线运动,则速度方向与合力方向不共线,则质点经过A点时所受合力不可能沿着的方向,选项D错误。
故选ABC。
31.(多选)湖面上有一只小船,湖面的西风给小船一个恒定的作用力,小船自身动力与风力大小相等,方向始终与小船的速度方向一致。在如图所示的正方形区域,小船初始自O点有向北的初速度,经过一段时间后小船驶出正方形区域,下列图线中,带箭头的图线表示小船的运动大致轨迹,可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【详解】AC.湖面的西风给小船一个恒定的作用力,即风给小船的作用力始终向东,小船有向北的初速度,可知小船运动轨迹向东偏转,v0的方向是轨迹的切线方向,因小船自身提供的动力与速度方向相同且等于风力,可知初始状态合力方向北偏东45°,则选项AC错误;
BD.随着小船速度方向不断偏转,合力方向逐渐靠近正东方向,即合速度方向逐渐靠近正东方向,若初速度较小,则图像为B,若初速度较大,则图像为D。即BD正确。
故选BD。
32.一质量为m的质点起初以速度做匀速直线运动,在时开始受到恒力F作用,速度大小先减小后增大,其最小值为,则质点做匀变速 (填“直线”或“曲线”)运动,恒力F方向与速度方向间的夹角为 。
【答案】 曲线 150°
【详解】[1][2]因速度的最小值不是零,可知质点做匀变速曲线运动,在垂直与F方向的速度分量为0.5v0,恒力F方向与速度方向间的夹角为
解得
θ=150°
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