5.1 曲线运动 分层作业-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

5.1曲线运动 分层作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 1．图示为国产新型战斗机大仰角加速向上爬升过程的飞行轨迹，轨迹为曲线。下列说法正确的是（　　） A．研究战斗机姿态调整时可以把战斗机看成质点 B．战斗机的路程等于位移大小 C．战斗机所受合力沿轨迹的切线方向 D．飞行员处于超重状态 2．2024年11月，中国自主研制的歼35A隐形战斗机在珠海航展亮相。表演中战斗机沿着一段圆弧从M到N加速拉升，关于歼35A所受合力的方向，下图中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 3．（多选）如图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，下列说法中正确的是（　　） A．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角大于90° 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 4．（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 5．（1）如图中所示的钢球在以v0的速度运动，把磁铁放在A、B两点，钢球的运动轨迹将沿a、b、c、d哪条线？说明了什么？ （2）曲线运动中合力F（加速度a）对物体速度有什么样的影响？ 6．（1）如图甲所示，水平桌面上放一张白纸，白纸上摆一条由几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道，使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的C端滚入，钢球从A端或拆去一段轨道后从B端滚出时的速度方向有什么特点？ （2）如图乙所示，曲线是某一质点的运动轨迹，若质点在一段时间内从B点运动到A点，则其平均速度方向是什么？当B点与A点的距离接近0时，质点在A点的速度方向是什么？ （3）曲线运动一定是变速运动吗？加速度可以为零吗？ B层 7．如图所示，乒乓球从斜面滚下后，以某一速度在水平的桌面上做直线运动。在与乒乓球路径垂直的方向上放一个直径略大于乒乓球的纸筒。当乒乓球经过纸筒正前方时，用吸管对着球横向吹气。下列说法正确的是（　　） A．乒乓球仍沿着直线运动 B．乒乓球将偏离原来的运动路径，但不进入纸筒 C．乒乓球一定能进入纸筒 D．只有用力吹气，乒乓球才能进入纸筒 8．（多选）书法课上，某同学临摹“力”字时，笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由点经点回到点，则（　　） A．该过程位移为0 B．该过程路程为0 C．两次过点时速度方向相同 D．两次过点时摩擦力方向不同 9．如图是抛出的铅球运动轨迹的示意图（把铅球看成质点），画出铅球沿这条曲线运动时在A、B、C、D、E各点的速度方向及铅球在各点的受力方向（空气阻力不计）。 10．某一物体在y方向（竖直方向且向上方向为正方向）和x方向（水平方向）运动的v-t图象如图甲、乙所示。对于物体在0～8s内运动情况，下列说法正确的是 （ ） A．物体在2s时刻处于失重状态 B．物体在0～4s这段时间内沿直线飞行 C．物体在4s时上升至最高点 D．物体在4s～8s时间内做匀变速运动 11．（多选）如图所示为机场的行李转盘，使用水平传送带和倾斜转盘组合完成乘客行李箱的传送。水平传送带的运动方向与转接处转盘的运动方向垂直，行李箱由传送带的A处滑上水平移动的转盘，最后运动至转盘下方的挡板处与转盘一起运动，则从A至B过程中，下列说法正确的是（　　） A．行李箱相对地面做曲线运动 B．行李箱相对转盘可能做直线运动 C．行李箱所受摩擦力的方向与转盘运动方向相同 D．增大转盘的转速，行李箱所受摩擦力大小不变 12．如图所示，一质点沿方向做匀速直线运动，当质点运动到B点时加上一个力F。此后该质点的运动轨迹最接近图中哪条虚线，简述理由。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 7 8 10 11 答案 D C AD AC B AD D AD 1．D 【详解】A．研究战斗机姿态调整时，战斗机自身的大小不能忽略，所以不能把战斗机看成质点，故A错误； B．战斗机的轨迹为曲线，其位移小于路程，故B错误； C．战斗机所受合力指向轨迹的凹面，故C错误； D．战斗机以大仰角加速向上爬升的过程中，有竖直向上的加速度，所以飞行员处于超重状态，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】做曲线运动的物体受合外力方向指向轨迹的凹侧，速度方向沿轨迹的切线方向，因加速爬升，则合外力方向与速度方向夹角为锐角。 故选C。 3．AD 【详解】AB．质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则有A、B、C三点速度与加速度方向夹角大于90°，故选项A正确，B错误； C．质点做匀变速曲线运动，则加速度不变，所以质点经过D点时的加速度与B点相同，故选项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，故选项D正确。 故选AD。 4．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。 5．（1）见解析；（2）见解析 【详解】（1）把磁铁放在A点时，钢球受到的吸引力方向与速度方向相同，钢球将沿着轨迹b运动；把磁铁放在B点时，钢球受到的吸引力方向与速度方向不相同，钢球将沿着轨迹c运动。这说明当物体所受的合力方向与速度方向不共线时，物体作曲线运动，曲线运动的轨迹在速度矢量和合力矢量的之间。 （2）曲线运动中合力F（加速度a）对物体速度的影响有两方面：合力沿着速度方向所在直线的分力（加速度a沿着速度方向所在直线的分量），即切向分力（切向加速度），对速度的大小有影响，当分力方向与速度方向相同时，速度将增大，当分力方向与速度方向相反时，速度将减小；合力沿着垂直于速度方向所在直线的分力（加速度a沿着垂直于速度方向所在直线的分量），即法向分力，对速度的方向有影响，使物体的速度逐渐偏向合力F的方向。 6．见解析 【详解】（1）做曲线运动的物体速度方向为轨迹在该点的切线方向，所以钢球从A端或拆去一段轨道后从B端滚出时的速度方向沿A点的切线方向飞出或沿B点的切线方向飞出。 （2）平均速度的方向与位移方向一致，质点在一段时间内从B点运动到A点，则其平均速度方向是从B指向A；当B点与A点的距离接近0时，平均速度趋于瞬时速度，质点在A点的速度方向沿过A点的切线方向。 （3）曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，一定是变速运动；物体做曲线运动时，加速度不可以为零；根据曲线运动的条件是合力与速度不共线，可知曲线运动加速度的方向与速度的方向一定不共线，所以加速度不可能为零。 7．B 【详解】当乒乓球经过纸筒口时，对着乒乓球横向吹气，乒乓球所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上，乒乓球做曲线运动，故乒乓球会偏离原有的运动路径；而乒乓球会获得一个横向的速度，此速度与乒乓球原有的速度合成一个斜向左下方的合速度，因此乒乓球将向左下方运动但不进入纸筒；故ACD错误，B正确。 故选B。 8．AD 【详解】AB．笔尖由a点经b点回到a点，位移为0，路程不为0，故A正确，B错误； CD．速度和力为矢量，两次过a点时速度和摩擦力的方向不同，故C错误，D正确。 故选AD。 9． 【详解】根据曲线运动的速度方向可知，各点的速度方向沿轨迹的切线方向，如图；铅球在运动的过程中只受到重力的作用，方向竖直向下；如图． 【点睛】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；铅球的运动可以分解成不同方向的两个分运动，抛体运动一般将小物体的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向匀速直线运动，竖直方向为匀变速直线运动，加速度保持g不变． 10．D 【详解】A．依据图象可知，物体在2s时刻，在竖直方向上向上做匀加速直线运动，而在水平方向上则是做匀减速直线运动，则物体有竖直向上的加速度，那么物体处于超重状态，不是失重状态，A错误； B．由图象可知，物体在0～4s这段时间内，竖直初速度等于零，水平初速度不等于零，合初速度沿水平方向，竖直方向向上做匀加速直线运动，而水平方向做匀减速直线运动，则合加速度与合初速度不共线，所以物体做曲线运动， B错误； C．物体在竖直方向，先向上做匀加速度直线，后向上做匀减速直线运动，因此在第8s末上升至最高点，C错误； D．物体在4s～8s时间内，水平方向做匀速直线运动，而竖直方向向上做匀减速直线运动，加速度不变，因此合运动做匀变速运动，D正确。 故选D。 11．AD 【详解】ABC．设行李箱滑上传送带时的速度为，转盘的速度为，倾斜转盘与水平方向的夹角为,则行李箱相对转盘的速度方向如图中的所示，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，如图中所示，行李箱所受摩擦力的方向与转盘运动方向不相同。 沿转盘所在斜面，行李箱受重力分力与滑动摩擦力作用，这两个力的合力方向与行李箱相对转盘的初速度、行李箱的对地初速度都不在一条直线上，所以行李箱相对转盘和相对地面均做曲线运动，故A正确，BC错误； D．转盘与行李箱间的摩擦力为滑动摩擦力，增大转盘的转速不会增加二者间的正压力，摩擦力大小不变，故D正确。 故选AD。 12．见解析 【详解】质点在B点的速度向右，所受力F与速度有夹角，则质点做曲线运动，而合力指向轨迹的凹侧，故运动轨迹最接近图中虚线PQ。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $