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

人教版高中物理必修二第五章抛体运动第一节曲线运动 一、知识点夯实 1、 曲线运动的特点： （1） 质点在某点的速度方向为曲线上该点的切线方向； （2） 曲线运动一定是变速运动。 2、 物体做曲线运动的条件： （1） 物体初速度不为零； （2） 物体所受合力方向与物体速度方向不在同一条直线上； （3） 物体加速度方向与物体速度方向不在同一条直线上。 适宜老师理解： （1） 物体加速度方向与物体所受合力方向相同； （2） 曲线运动速度方向一定改变，但速度大小不一定改变； （3） 曲线运动一定是变速运动，所以一定有加速度但是加速度不一定变化。 3、 物体做曲线运动的轨迹与速度、合力的关系 （1） 物体做曲线运动时，合外力（加速度）方向指向曲线轨迹的凹侧； （2） 曲线运动轨迹在合力（加速度）方向和速度方向所成夹角的内部。 适宜老师理解： F（a）与v的夹角（度） 物体运动特点 备注 0 加速直线运动 速率增大 0—90 加速曲线运动 速率增大 90 圆周运动 速率不变 90—180 加速曲线运动 速率减小 180 减速直线运动 速率减小 二、课后跟练 一、单选题 1.下列说法中正确的有（　　） A．在某一段时间内物体运动的位移为零，则该物体一定是静止的 B．速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零 C．曲线运动一定是变加速运动 D．力的单位“N”是国际单位制的基本单位，加速度的单位“”是导出单位 2.如图，当秋千从高处荡到图示位置时，秋千座椅的速度方向是图中的（　　） A．1方向 B．2方向 C．3方向 D．4方向 3.某研究所设计了一种新型战机，如图为其沿直线做匀速直线运动的受力情况，表示发动机产生推力，为升力，G为重力，为气流阻力，虚线1为轨迹，速度方向与推力方向夹角用表示（始终为锐角）。现要使战机沿虚线2做曲线运动，在图示情况下，下列操作可行的是（　　） A．保持不变，增大 B．保持不变，减小 C．增大，增大 D．保持大小不变，增大 4.一辆赛车在水平路面上沿曲线由M向N加速转弯，下图中分别画出了赛车转弯时所受合力F的方向，正确的是（　　） A． B． C． D． 5.如图为中国第一艘电磁弹射型航母海军福建舰航行的画面。下列说法正确的是（　　） A．电磁弹射舰载机起飞时舰载机相对福建舰静止 B．福建舰进入船坞进行维护修理时不可以看成质点 C．福建舰在海上匀速率转弯时所受合外力为零 D．福建舰最快航行速度不低于30节，指的是平均速度 6.机器人技术发展迅速，可以模仿很多人类行为姿势，如图甲所示。若图乙为机器人在运动过程中经过的、、、四个位置，将机器人视为质点，其中速度方向与加速度方向可能正确的是（　　） A．A B． C． D． 二、解答题 7.图甲为抛出的石子在空中运动的部分轨迹，图乙是水平面上一小钢球在磁体作用下的部分运动轨迹。 （1）请在图中画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向。（不计空气阻力与摩擦阻力） （2）试由甲、乙两种情景总结物体做曲线运动的条件。 （3）通过甲、乙两图分析轨迹、速度方向与合力方向之间的关系。 （4）通过以上分析请你总结物体做曲线运动的条件是什么？ 8.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，在哪几个位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同？在哪几个位置与速度v的方向相反？在图中标出这些位置。 三、填空题 9.曲线运动的速度 （1）质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的______。 （2）曲线运动是变速运动 ①速度是矢量，它既有大小，又有______。不论速度的大小是否改变，只要速度的______发生改变，就表示速度矢量发生了变化，也就有了______。 ②在曲线运动中，速度的______是不断变化的，所以曲线运动是______。 10.如图所示，在“观察钢球的运动轨迹”实验中，一个小钢球从斜槽运动到水平桌面上。第一次，桌面上没有放置磁铁，小钢球在水平桌面上做直线运动；第二次，在其运动路线的一侧放一块磁铁，小钢球做________（选填“直线”或“曲线”）运动，此时小钢球受到的合力方向与速度方向________（选填“在”或“不在”）同一条直线上。 11.如图是杭州湾跨海大桥，全长。汽车在驶上大桥时驾驶员开启定速巡航模式，以定速行驶。    （1）汽车在定速巡航模式下______ A．做匀速运动    B．任意相等时间内位置变化相同 C．做变速运动    D．任意相等时间内速度变化相同 （2）汽车通过大桥的时间为______min，在计算该时间时，______（选填“能”或“不能”）将汽车视为质点。 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 5 6 答案 B B B A B B 1．B 【详解】A．某段时间内物体位移为零，可能是物体运动后回到出发点，并非一定静止，故A错误； B．加速度与速度大小无必然联系，例如高速匀速行驶的列车，速度很大，加速度为零，故B正确； C．曲线运动一定是变速运动，但加速度可以恒定，例如平抛运动为匀变速曲线运动，故C错误； D．力的单位“N”是导出单位（），加速度单位“”也是导出单位，故D错误。 故选B。 2．B 【详解】当秋千从高处荡到图示位置时，秋千座椅的速度方向沿切线方向，与半径方向垂直，所以秋千座椅的速度方向是图中的2方向。 故选B。 3．B 【详解】AB．战机匀速直线运动时，升力、阻力、重力的合力与推力等大反向，保持不变，减小可使得合力指向轨迹2的凹侧，战机沿虚线2做曲线运动，故A错误，B正确； CD．增大时，增大或不变，此时合力指向右下方，战机不会沿虚线2做曲线运动，故CD错误； 故选B。 4．A 【详解】赛车做曲线运动，受到的合力指向运动轨迹弯曲的内侧，由于赛车是从M向N运动的，速度方向沿切线指向N，并做加速运动，所以合力的方向与赛车的速度方向的夹角要小于90°。 故选A。 5．B 【详解】A．电磁弹射舰载机起飞时，舰载机相对福建舰的位置不断变化，因此舰载机相对福建舰是运动的，故A错误； B．福建舰进入船坞维护修理时，需要关注船体各部位的状态，其大小、形状不可忽略，因此不能看成质点，故B正确； C．福建舰匀速率转弯时，速度方向时刻改变，存在向心加速度，根据牛顿第二定律，其所受合外力不为零，故C错误； D．“最快航行速度”描述的是某一时刻的速度大小，是瞬时速率，不是平均速度，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】速度方向沿轨迹的切线方向，同时加速度方向应该指向曲线的凹侧。 故选B。 7．(1) （2）物体所受合力与速度方向不共线 （3）做曲线运动的物体，其速度方向与轨迹切线共线，速度方向与力的方向不在同一条直线上，合力方向总是指向轨迹凹的一侧 （4）物体所受合力与速度方向不共线 【详解】（1）图甲中物体只受重力作用，因此A、B处物体受力方向竖直向下，做曲线运动的物体速度方向与轨迹切线平行，受力和速度方向如图所示 图乙中，小钢球垂直于水平面的合力为零，平行于水平面的合力为磁体对其的吸引力，C、D处受力方向指向磁体，做曲线运动的物体速度方向与轨迹切线平行，受力和速度方向如图所示 （2）由甲、乙两种情景可知，物体做曲线运动的条件为：物体所受合力的方向与速度方向不共线。 （3）由甲、乙两图可知，做曲线运动的物体，其速度方向与轨迹切线共线，速度方向与力的方向不在同一条直线上，合力方向总是指向轨迹凹的一侧。 （4）通过以上分析可知物体做曲线运动的条件是物体所受合力与速度方向不共线。 8.点2、4位置，点1、3、5位置， 【详解】运动员做曲线运动，入水时速度方向竖直向下；整个运动过程中，在点2、4位置头部的速度方向与入水时v的方向相同，在点1、3、5位置与v的方向相反，如图所示 9. 切线方向 方向 方向 加速度 方向 变速运动 【详解】（1）[1]根据圆周运动速度特点可知某点速度方向一定沿着该点的切线方向。 （2）①[2][3][4]速度是矢量，它既有大小，又有方向；根据速度的矢量性可知不论速度的大小是否改变，只要速度的方向发生变化，那么，根据可知，速度发生变化就会有加速度。 ②[5][6]在曲线运动中，速度的方向在不断变化，所以曲线运动是变速运动。 10. 曲线 不在 【详解】[1][2]如图所示在小钢球运动路线的旁边放置一块磁铁，小钢球从斜槽上滑下来后，在水平桌面上运动时，由于受到磁铁的与速度方向不在同一直线上的吸引力作用而做曲线运动，此时小钢球受到的合力方向与速度方向不在同一条直线上。 11． C 36 能 【详解】（1）[1]AC．由图可知，杭州湾跨海大桥有直线部分，也有曲线部分，则汽车在杭州湾跨海大桥上定速巡航模式下行驶，速度的大小不变，方向改变，则做变速运动，故A错误，C正确； BD．由于汽车过桥时，有做匀速直线运动，也有匀速率曲线运动，则任意相等时间内位置变化的方向可能不同，速度变化的方向也可能不同，故BD错误。 故选C。 （2）[2]根据题意可知，汽车匀速率通过大桥，则汽车通过大桥的时间为 [3]由于汽车的长度比桥的长度小的多，可以忽略汽车的长度，把汽车看成质点。 $