高中物理必修2 曲线运动 课时5.1 曲线运动 课后同步练习

第五章抛体运动
第1节曲线运动
1．关于曲线运动，下列叙述中正确的是
A．物体做曲线运动时所受的合外力一定是变力
B．变速运动一定是曲线运动
C．当物体所受合外力的方向与物体速度方向不在同一直线上时，物体一定做曲线运动
D．当物体做曲线运动时，物体所受的合外力方向与物体加速度方向不在同一直线上
【答案】C
【解析】A．曲线运动受到的合力与速度不共线，但合力可以是恒力，如平抛运动，故A错误；B．变速运动不一定是曲线运动，如匀加速直线运动，故B错误；
C．物体做曲线运动的条件是物体所受合外力方向和速度方向不在同一直线上，故C正确；
D．加速度方向与合外力方向相同，故D错误；
故选：C
2．一个质点在恒力F作用下，在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹如图所示，且在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能是
A．沿＋x方向B．沿－x方向C．沿＋y方向D．沿－y方向
【答案】D
【解析】由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知，物体受到的恒力的方向应该斜向右下方，可能沿–y方向，故D正确．
3．如图所示一个做匀变速曲线运动的物块的轨迹示意图，运动至A时速度大小为v0，经一段时间后物块运动至B点，速度大小仍为v0，但相对A 点时的速度方向改变了90°，则在此过程中
A．物块的运动轨迹AB 可能是某个圆的一段圆弧
B．物块的动能可能先增大后减小
v
C．物块的速度大小可能为0
2
D．B点的加速度与速度的夹角小于90°
【答案】D
【解析】A．由题意，物体做匀变速曲线运动，则加速度的大小与方向都不变，所以运动的轨迹是一段抛物线，不是圆弧。

故A错误；
B．由题意，质点运动到B点时速度方向相对A点时的速度方向改变了90°，速度沿B点轨迹的切线方向，则知加速度方向垂直于AB的连线向下，合外力也向下，质点做匀变速曲线运动，质点由A 到B过程中，合外力先做负功，后做正功，由动能定理可得，物体的动能先减小后增大，故B错误；C．物体的加速度方向垂直于AB的连线向下，合外力也垂直于AB的连线向下；由于物体做匀变速曲线运动，可知物体速度的合外力的大小也保持不变，所以从A到B的过程中外力不做功，物体的速度仍然是v0．故D错误；
D．物体在B点速度沿B点轨迹的切线方向，而加速度方向垂直于AB的连线向下，可知B点的加速度与速度的夹角小于90°．故D正确；
故选D。

4．关于物体的受力和运动，下列说法中正确的是
A．物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变
B．物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点曲线的切线方向
C．做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的外力作用
D．物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变
【答案】C
【解析】物体在垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变．故A错误；物体做曲线运动时，某点的速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向，而不是加速度方向．故B错误；曲线运动的物体的条件，一定受到与速度不在同一直线上的外力作用．故C正确．物体受到变化的合力作用时，它的速度大小可以不改变，比如匀速圆周运动．故D错误；故选C．
5．老鹰在天空中飞翔，图中虚线表示老鹰在竖直平面内飞行的轨迹，关于老鹰在图示位置时的速度v及其所受合力F的方向可能正确的
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】速度方向一定沿轨迹的切线方向，故AD均错误．合力方向必定指向图中曲线弯曲的方向，所以选择B项正确C错误；故选B．
6．如图所示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C点的速率比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先增大后减小
【答案】A
【解析】质点做匀变速曲线运动，由动能定理可得，D点的速度比C点速度小，故A正确；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9 0°，故B错误；质点做匀变速曲线运动，则有加速度不变，所以质点经过D点时的加速度与B点相同，故C错误；质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先减小后增大，故D错误。

7．质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象中可能正确的是
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A、物体做曲线运动，物体的速度的方向是沿着轨迹的切线方向的，所以A错误；BCD、物体受到的合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，并且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断BC错误，D正确；故选D．
8．在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年大会的阅兵式中，空中梯队的表演震撼人心，更令人自豪的是，参阅飞机全部是国产先进飞机．如图所示，虚线为一架歼–15战斗机飞过天安门上空时的一段轨迹，P是轨迹上的一点．四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述飞机经过P点时的速度方向，其中描述最准确的是
A．甲B．乙C．丙D．丁
【答案】C
【解析】根据曲线运动的速度方向可知，飞机在P点的速度方向沿P点的切线方向，所以丙的方向为飞机在P点的速度方向．故C正确，ABD错误．
9．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
A．速度始终保持不变
B．运动状态始终保持不变
C．速度方向沿曲线上各点的切线方向
D．所受合力方向始终与速度方向一致
【答案】C
【解析】AB．轮滑演员做曲线运动，运动状态不断变化，是改变的，在某点的速度方向改变，速度不断变化，故AB错误；
C．做能曲线运动的物体速度方向沿曲线上各点的切线方向，故C正确；
D．轮滑演员所受合力方向始终与速度方向不在一条直线上，故D错误。

10．关于曲线运动，下列说法正确的是
A．曲线运动一定是变速运动
B．有些曲线运动不是变速运动，比如人造卫星绕地球运动时，如果它在相等的时间内通的路程相等，则这种运动就不是变速运动
C．做曲线运动的物体速度方向沿物体在该点的切线方向
D．做曲线运动的物体，所受的合力有可能为零
【答案】AC
【解析】曲线运动的物体的速度方向一定变化，故曲线运动一定是变速运动，选项A正确；人造卫星绕地球运动时，如果它在相等的时间内通的路程相等，但是卫星的速度方向不断变化，这种运动也是变速运动，选项B错误；做曲线运动的物体速度方向沿物体在该点的切线方向，选项C正确；做曲线运动的物体有加速度，故所受的合力不可能为零，选项D错误；故选AC。

11．物体在恒力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去外力F3，则物体的运动情况是
A．必沿着F3的方向做匀加速直线运动
B．必沿着F3的方向做匀减速直线运动
C．一定做匀变速运动
D．可能做直线运动，也可能做曲线运动
【答案】CD
【解析】A．撤去F3，其余力的合力与F3等值、反向、共线；若原来速度方向沿F3的反方向，则撤掉F3后必沿着F3的方向做匀加速直线运动，选项A错误；
B．若原来速度方向沿F3的方向，则撤掉F3后必沿着F3的方向做匀减速直线运动，选项B错误；C．撤去F3后，物体所受的力恒定，则加速度恒定，则一定做匀变速运动，选项C正确；
D．撤去F3后，若合力方向与原来速度方向共线，则物体做直线运动，若合力方向与原来速度方向不共线，则物体做曲线运动，选项D正确。

12．同学们到中国科技馆参观，看到了一个有趣的科学实验：如图所示，一辆小火车在平直轨道上
匀速行驶，当火车将要从“∩”形框架的下方通过时，突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球，该小球越过框架后，又与通过框架的火车相遇，并恰好落回原来的孔中。

下列说法中正确的是
A．相对于地面，小球运动的轨迹是直线
B．相对于地面，小球运动的轨迹是曲线
C．小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力
D．小球能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度
【答案】BD
【解析】相对于地面，小球竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀速运动，轨迹是曲线，A错误，B正确；能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度，故C错误，D正确。