5.1 曲线运动 分层作业-2026-2027学年高一下学期物理人教版必修第二册

2027 新高考 · 河北专版 高中物理必修第二册 第一章　第一节 曲　线　运　动 分 层 作 业 人教版必修第二册　高一同步教学资料 讲义　·　课件　·　分层作业　·　答案解析　·　答题卡 讲练测一体化　五份配套　可编辑可打印 一线高中物理教师原创整理 本资料仅用于教学与学习交流 《曲线运动》分层作业 人教版必修第二册　第一章第一节　　建议用时：基础层 20 分钟，提升层 15 分钟，拓展层 15 分钟 A 层　基础巩固（每题 6 分，共 48 分） 1. 关于做曲线运动的物体在某点的速度方向，下列说法正确的是（　　） 　　A. 沿该点到轨迹终点的连线方向 　　B. 沿轨迹在该点的切线方向，并指向物体前进的一侧 　　C. 沿该点所在位置的半径方向 　　D. 总是竖直向下 2. 关于曲线运动的性质，下列说法正确的是（　　） 　　A. 曲线运动一定是变速运动 　　B. 曲线运动一定是匀速运动 　　C. 曲线运动的速率一定不断变化 　　D. 做曲线运动的物体加速度一定为零 3. 物体做曲线运动的条件是（　　） 　　A. 物体受到的合外力为零 　　B. 物体受到的合外力方向与速度方向在同一直线上 　　C. 物体受到的合外力方向与速度方向不在同一直线上 　　D. 物体受到的合外力一定是变力 4. 下列运动中可以看作曲线运动的是（　　） 　　A. 汽车在平直公路上匀速行驶 　　B. 电梯从一楼直线上升到十楼 　　C. 运动员沿弯道跑步 　　D. 小球自由下落 5. 一个物体受到恒力作用，下列说法正确的是（　　） 　　A. 一定做直线运动 　　B. 一定做曲线运动 　　C. 若恒力与速度方向共线，做直线运动 　　D. 一定做匀速运动 6. 一个物体做速率不变的曲线运动，则（　　） 　　A. 速度不变，加速度为零 　　B. 速度方向改变，加速度不为零 　　C. 速度方向不变，速率改变 　　D. 速度和加速度都不变 7. 填空题：做曲线运动的质点，在轨迹上某一点的速度方向沿该点的方向；因为速度方向时刻在改变，所以曲线运动一定是运动。 8. 简答题：砂轮高速旋转打磨刀具时，火花沿砂轮边缘飞出。请说明火花飞出的方向，并解释原因。 B 层　能力提升（第 9—10 题每题 8 分，第 11—13 题每题 10 分） 9. 某质点沿曲线从 M 运动到 N，轨迹向右侧凹（如图）。关于该质点所受合外力的方向，下列判断正确的是（　　） 图1　第9题 　　A. 一定沿速度方向 　　B. 一定沿速度的反方向 　　C. 指向轨迹凹侧，且与速度方向不共线 　　D. 指向轨迹凸侧 10. 一物体在水平面内做曲线运动。经过 P 点时，速度 v 与合外力 F 的夹角为 150°，则此后一小段时间内物体的速率将（　　） 　　A. 增大　　B. 减小　　C. 不变　　D. 无法判断 11. 小球以某一初速度斜向上抛出，不计空气阻力。请回答： 　　（1）小球全程受什么力？该力是恒力还是变力？ 　　（2）小球为什么做曲线运动？ 　　（3）分别说明上升阶段和下落阶段速率的变化及原因。 12. 汽车在水平路面上转弯。请回答： 　　（1）汽车转弯过程中速度方向如何变化？ 　　（2）是什么力使汽车的运动方向发生改变？该力大致指向哪里？ 　　（3）若路面突然结冰、摩擦力急剧减小，可能发生什么后果？说明理由。 13. 判断下列说法是否正确，并简要说明理由。 　　（1）变速运动一定是曲线运动。 　　（2）曲线运动一定是变速运动。 　　（3）物体做曲线运动时，合外力一定不为零。 C 层　拓展探究（每题 12 分） 14. 一个物体以初速度 v₀ 抛出，同时受到一个大小和方向都不变的恒力 F 作用，F 与 v₀ 的夹角为锐角。请分析： 　　（1）物体做直线运动还是曲线运动？说明判断依据。 　　（2）物体在运动过程中速率如何变化？请从力的分解角度说明。 　　（3）轨迹向哪一侧弯曲？ 15. 某物体在水平面内做曲线运动，在某段时间内其速率保持不变。请回答： 　　（1）这段时间内合外力与速度方向的夹角是多少？ 　　（2）该物体的轨迹一定是圆吗？请说明理由。 16. 一个质点沿图示曲线运动，在轨迹上依次经过 A、B、C 三点，轨迹在 B 点附近弯曲最明显。请回答： 图2　第16题 　　（1）若已知 A 点的速度方向，能否确定 B 点速度方向？为什么？ 　　（2）若已知轨迹在 B 点的凹侧朝左，能否判断 B 点合外力的方向？ 　　（3）若质点从 A 到 C 过程中速率不断减小，则合外力与速度的夹角应满足什么条件？ 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027 新高考 · 河北专版 高中物理必修第二册 第一章　第一节 曲　线　运　动 答案解析 人教版必修第二册　高一同步教学资料 讲义　·　课件　·　分层作业　·　答案解析　·　答题卡 讲练测一体化　五份配套　可编辑可打印 一线高中物理教师原创整理 本资料仅用于教学与学习交流 《曲线运动》分层作业　答案与解析 教师用　　配合分层作业使用 A 层　基础巩固 1. 【答案】B 怎么判：先定死一条，任一点的速度都顺着该点切线走，并且朝前。 逐项看：A 项把两点之间的连线当成了方向，那是弦，不是切线；C 项给的半径方向与该点速度垂直，只在圆周运动的特定位置出现，不是速度方向；D 项与本题情境无关。故选 B。 学生常错：“看着它朝哪儿走就填哪个”，没有把“切线即瞬时速度方向”这条立住。 2. 【答案】A 怎么判：抓速度的方向有没有变。 逐项看：拐弯时速度方向一刻不停地在转，速度矢量随之改变，必然是变速运动，A 对、B 错。速率不一定变，匀速圆周运动速率就一直保持不变，C 错。速度方向变，就一定有加速度，D 错。 学生常错：把“变速”当成“快慢变了”，忽略方向变化这一层。 3. 【答案】C 怎么判：看合外力与速度是不是错开的。 逐项看：合外力为零时物体保持匀速直线，A 错；合外力与速度共线时走直线，B 错；只有两者不在同一直线上，路线才会被拽弯，C 对。力变不变并不决定拐不拐弯，平抛就是恒力带出的曲线运动，D 错。 学生常错：以为“力越变越容易拐弯”，把力的大小变化当成了必要条件。 4. 【答案】C 怎么判：只看轨迹形状，不看快慢、不看费力程度。 逐项看：平直公路匀速行驶、电梯竖直上升、小球自由下落，轨迹都是直的；运动员沿弯道跑步，轨迹是弯的，属于曲线运动。 学生常错：按“跑得累不累”“速度大不大”来判断，偏离了轨迹这个唯一依据。 5. 【答案】C 怎么判：恒力带来的运动形式，取决于它与速度的夹角。 逐项看：恒力与速度共线时走直线（同向加速、反向减速），C 对。恒力与速度错开时，如平抛，走的是曲线，A、B 说得太绝对。恒力作用下速度一般会变，不可能匀速，D 错。 学生常错：把“恒力”和“直线运动”捆在一起记。 6. 【答案】B 怎么判：分清“速率”和“速度”这两个量。 逐项看：速率不变只说大小没变，方向仍在转，速度这个矢量还是变了，A、D 错；速度变就有加速度，B 对；C 项与题意正好相反。 学生常错：把速率和速度当成同一个东西，看到“速率不变”就填“加速度为零”。 7. 【答案】切线；变速 怎么判：第一空填切线，能补上“指向运动一侧”更完整；第二空填变速，理由是速度方向一直在变。 评分：每空 3 分。只写“切线”未写方向不扣分，错别字酌减。 8. 【参考答案】 火花沿砂轮边缘该处的切线方向飞出。 为什么：火花还贴着砂轮时被带着一起转，方向就是该接触点的切线；一旦脱开，几乎不再受使它偏转的力，于是保持脱开瞬间的方向直线出去。所以飞出的那条直线，正好把切线方向摆了出来。 评分要点：答出“切线方向”3 分，答出“脱开后不再受力、保持原方向直线运动”3 分。 学生常错：答“沿半径向外”。半径方向与速度垂直，不是速度方向，这一答法说明还停留在“离心”的模糊印象上。 B 层　能力提升 图1　第9题 9. 【答案】C 怎么判：把轨迹的弯法和力的指向对上。 逐项看：拐弯时路线往合外力那一侧塌，力指向轨迹凹侧；同时既是曲线运动，力与速度必定不共线。C 对，D 把凹凸弄反了。A、B 描述的是共线情形，那会走直线。 学生常错：只记住“不共线”三个字，丢了方向对应，或者把凸的那一侧当成了力所在的一侧。 10. 【答案】B 怎么判：把力摊开，看顺着速度的那块是推还是拽。 详解：夹角 150°，是钝角。沿速度方向的那块分力与速度反向，起拽的作用，速率减小；垂直那块让方向继续偏转，路线往力那一侧弯。所以是减速的曲线运动。 学生常错：看到“做曲线运动”就顺手选“不变”或“增大”，跳过了分解这一步。 方法提醒：凡问快慢怎么变，一律先分解，看分力与速度同向还是反向。 11. 【参考答案】 （1）全程只有重力；重力大小方向都不变，是恒力。 （2）初速度斜向上，重力竖直向下，两者错开、不在一条直线上，满足拐弯的条件，所以轨迹是曲线。 （3）上升段速率减小：速度斜向上，与重力夹角大于 90°，重力顺着速度的那块与速度反向。最高点速度水平、与重力垂直，速率是全程最小。下落段速率增大：速度斜向下，与重力夹角小于 90°，那块与速度同向。 评分要点：三小问分别 4 分、3 分、3 分。第（3）问只写“上升减速、下落加速”而不讲夹角的，减半给分。 12. 【参考答案】 （1）速度方向一直在改，每一刻都沿弯道上该点的切线。 （2）地面给轮胎的侧向静摩擦力使方向改过来，这个力大致指向弯道内侧，也就是轨迹的凹侧。 （3）摩擦力不够时，没有足够的力把方向一直拽住，汽车就沿当时的切线滑出去，偏离原弯道，表现为侧滑或冲出弯道。 评分要点：（1）3 分；（2）4 分，其中“侧向静摩擦力”2 分、“指向内侧”2 分；（3）3 分。 学生常错：答“方向盘让车转弯”。方向盘只改车轮朝向，真正改变运动方向的是地面给的摩擦力。 13. 【答案】（1）错误（2）正确（3）正确 （1）错。匀加速直线运动速度大小在变、方向没变，是变速运动，但不是曲线运动。 （2）对。拐弯时速度方向一直在变，速度矢量变了，必然是变速运动。 （3）对。曲线运动有加速度，由牛顿第二定律，合外力一定不为零。 评分要点：每小题判断 2 分、理由 2 分，共 12 分。只判断不写理由的按 2 分给。 C 层　拓展探究 14. 【参考答案】 （1）走曲线。物体有初速度 v₀，恒力 F 与 v₀ 成锐角、两者错开，满足拐弯的条件。 （2）速率增大。把 F 摊成顺着 v₀ 与垂直 v₀ 的两块，顺着的那块与速度同向，速率被推着变大；垂直那块让方向不停偏转。随方向偏转，F 与速度的夹角会慢慢变，只要顺着的那块仍同向，速率就继续增大。 （3）路线往 F 所指的那一侧塌，凹口朝向 F。 评分要点：每小问 4 分。第（2）问不做分解、只说“锐角所以加速”的，给 2 分。 15. 【参考答案】 （1）夹角是 90°。速率不变，说明顺着速度方向没有分力，合外力只能垂直于速度，只负责把方向转过去。 （2）不一定是圆。速率不变只要求力始终垂直于速度，既不要求力的大小恒定，也不要求它一直指向同一个定点。只有力大小恒定且始终指向圆心时，轨迹才是圆；力的方向若不断改，轨迹可以是别的曲线。 评分要点：第（1）问 6 分，第（2）问 6 分。第（2）问答“一定是圆”不给分。 说明：这一问专门用来打掉“速率不变就等于匀速圆周运动”的混同。 图2　第16题 16. 【参考答案】 （1）不能。速度沿各点自己的切线，曲线上不同点的切线方向一般不同；A 点的方向只能说明 A 点的情况，推不出 B 点。要知道 B 点速度方向，得看 B 点切线的走向。 （2）可以。拐弯时路线往力那一侧塌，B 点凹侧朝左，说明力大致指向左侧；同时它与速度不能共线，否则会走直线。 （3）夹角应大于 90°，即钝角。这样顺着速度的那块与速度反向，物体才会一直减速。 评分要点：每小问 4 分。第（1）问只答“不能”而不讲“切线随点而变”的，给 2 分。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027 新高考 · 河北专版 高中物理必修第二册 第一章　第一节 曲　线　运　动 答 题 卡 人教版必修第二册　高一同步教学资料 讲义　·　课件　·　分层作业　·　答案解析　·　答题卡 讲练测一体化　五份配套　可编辑可打印 一线高中物理教师原创整理 本资料仅用于教学与学习交流 《曲线运动》分层作业　答题卡 班级：　姓名：　学号：　得分： 一、选择题作答区（请将所选字母填入下表） 题号 1 2 3 4 5 6 9 10 作答 说明：第 1—6 题每题 6 分，第 9—10 题每题 8 分，选择题合计 52 分。 二、非选择题作答区 第 7 题（6 分） 第一空： 第二空： 第 8 题（6 分） 第 11 题（10 分） （1） （2） （3） 第 12 题（10 分） （1） （2） （3） 第 13 题（12 分） （1）判断：　理由： （2）判断：　理由： （3）判断：　理由： 第 14 题（12 分）　C 层 （1） （2） （3） 第 15 题（12 分）　C 层 （1） （2） 第 16 题（12 分）　C 层 （1） （2） （3） 三、成绩登记 A 层（48 分） B 层（46 分） C 层（36 分） 总分（130 分） 教师评语： 批阅教师：　　批阅日期： 学科网（北京）股份有限公司 $