人教版 (2019)必修 第二册第五章 抛体运动1 曲线运动优秀课时练习

5.1曲线运动同步练习-高中物理人教版（新课标）必修二

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1. 下列说法正确的是

A. 做曲线运动的物体，合外力一定为零
B. 做曲线运动的物体，合外力一定是变化的
C. 做曲线运动的物体，合外力方向与速度方向不在同一直线上
D. 做曲线运动的物体，速度可以是不变的

2. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是

A. 物体速度一定要变化
B. 物体可能处于平衡状态
C. 物体的加速度一定变化
D. 物体受到的合力沿轨迹的切线方向

3. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是

A. 它所受的合力可能为零
B. 有可能处于平衡状态
C. 速度方向一定时刻改变
D. 受到的合外力方向有可能与速度方向在同一条直线上

4. 关于曲线运动，下列说法正确的是

A. 曲线运动合力可以为零
B. 曲线运动速度的方向不断的变化，但速度的大小可以不变
C. 曲线运动的速度方向可能不变
D. 曲线运动的速度与加速度共线

5. 如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点从A运动到E的轨迹示意图，已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是

A. D点的速率比C点的速率大
B. A点的加速度与速度的夹角小于
C. A点的加速度比D点的加速度大
D. 从B到D加速度与速度的夹角先增大后减小

6. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是

A. 速度大小一定变化
B. 一定受变力作用
C. 加速度可以为零
D. 速度方向与加速度方向一定不在同一直线上

7. 若已知物体运动的初速度的方向及该物体受到的恒定合力F的方向，则物体的运动轨迹可能是下列各图中的    

A.  B.
C.  D.

8. 下列关于曲线运动的叙述正确的是

A. 物体的速度大小一定变化 B. 物体的速度方向一定变化
C. 物体的加速度大小一定变化 D. 物体的加速度方向一定变化

9. 下列曲线运动的说法中正确的是 

A. 速率不变的曲线运动是没有加速度的
B. 曲线运动一定是变速运动
C. 变速运动一定是曲线运动
D. 曲线运动一定有加速度，且一定是匀加速曲线运动

10. 如图，一个物体在外力F的作用下沿光滑的水平面沿曲线从M加速运动到N，下面关于外力F和速度v的方向的图示正确的是

A.  B.
C.  D.

二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）

11. 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度运动，得到不同轨迹，图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，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。实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向______选填“在”或“不在”同一直线上时，物体做曲线运动。

12. 合外力与轨迹的关系：物体做曲线运动时，合外力的方向总是指向曲线轨迹的______侧；平抛运动的特点：初速度沿______方向、只受______作用；
13. 运动物体所受的合外力为零时，物体______或做______运动，如果合外力不为零，且力的方向与物体速度方向在同一直线上，物体就做______运动，如果力的方向与物体速度方向不在同一直线上，物体就做______运动．
14. 地球是一颗直径约为          km、质量约为          kg的行星，以约为          的平均速率绕太阳高速运转。
15. 当物体所受合力的方向与它的______ 方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，做曲线运动的物体______ 的方向一定改变。

三、实验题（本大题共1小题，共9.0分）

16. 如图所示是探究物体做曲线运动的速度方向装置图，水平板上铺着一张白纸，在白纸上嵌着一条透明胶片做的弧形护栏，其中a、b、c为三条运动轨迹让一个表面沾有红色印泥的铁球从斜槽的顶端滚下，铁球离开护栏末端的运动轨迹是______填轨迹字母代号，实验表明，物体做曲线运动时，在某一位置的速度方向就是曲线在这一点的______方向填“凹侧”、“凸侧”或者“切线”。

四、计算题（本大题共2小题，共20.0分）

17. 过山车沿着图示曲线轨道从a点滑下，沿圆轨道运动一圈后，从c点滑出，画出：

过山车从a点运动到c点的位移；

过山车在b点时的速度方向．






 

18. 如图所示，在光滑水平面上有坐标xOy，质量为的质点开始静止在xOy平面上的原点O，某一时刻受到沿x轴正方向的恒力的作用，的大小为，若力作用一段时间后撤去，在撤去力的同时对质点施加一个沿y轴正方向的恒力撤去力后末质点恰好通过该平面上的A点，A点的坐标为，。     
             
    为使质点按题设条件通过A点，在撤去力的同时对质点施加一个沿y轴正方向的恒力，力应为多大？
    力作用时间为多长？
    在图中画出质点运动轨迹示意图，在坐标系中标出必要的坐标。
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】C
 

【解析】

【分析】
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，曲线运动最基本特点是速度方向时刻变化，根据物体做曲线运动条件和曲线运动特点即可解答本题。
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。
【解答】
A.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，合力一定不为零，故A错误；
B.物体在恒力作用下可能做曲线运动，比如平抛运动，故B错误；
C.做曲线运动的物体，其速度方向与合外力方向一定不在同一直线上，若在一条直线上，做匀变速直线运动，故C正确。
D.做曲线运动的物体，速度方向一定在变化，故速度一定是变化的，故D错误。
故选C。  

2.【答案】A
 

【解析】

【分析】
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，但速度方向一定变化，由此可以分析得出结论。
本题主要考查了物体做曲线运动的相关知识点，属于基础题。
【解答】
A.既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；
B.做曲线运动时所受的合外力一定不为零，不可能处于平衡状态，故B错误；
C.物体做曲线运动的条件是速度和加速度不在一条直线上，所以所受合力一定不为零，即加速度一定不为零，但是加速度可能恒定，例如平抛运动，故C错误。
D.做曲线运动的物体，所受的合力方向一定指向曲线的内侧，故D错误；
故选A。  

3.【答案】C
 

【解析】解：AB、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以速度方向一定变化，物体受到的合力一定不为零，物体一定不是处于平衡状态。故A、B错误。
C、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动；故C正确。
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，故D错误。
故选：C。
既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上。
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。
 

4.【答案】B
 

【解析】

【分析】
 本题考查曲线运动的特点．当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动；匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。
【解答】
A.曲线运动速度肯定是变化的，合力不可以为零，故A错误； 
B.曲线运动速度的方向不断的变化，但速度的大小可以不变，例如匀速圆周运动，故B正确； 
C.曲线运动物体的速度方向在不断改变，故C错误； 
D.当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动，所以曲线运动的速度与加速度不能共线，故D错误。
故选B。  

5.【答案】A
 

【解析】

【分析】
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；由牛顿第二定律可以判断加速度的方向。
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了。
【解答】
A.由题意，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿B点轨迹的切线方向，则知加速度方向向下，合外力也向下，质点做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，质点由C到D过程中，合外力做正功，由动能定理可得，D点的速度比C点速度大，故A正确；
B.物体在A点受力的方向向下，而速度的方向向右上方，A点的加速度与速度的夹角大于，故B错误；
C.质点做匀变速曲线运动，加速度不变，合外力也不变，故C错误；
D.由A的分析可知，质点由B到E过程中，受力的方向向下，速度的方向从水平向右变为斜向下，加速度与速度的夹角之间减小，故D错误。
故选A。  

6.【答案】D
 

【解析】

【分析】
由曲线运动的特点、条件判断得解。
本题主要考查曲线运动的特点及条件，知道曲线运动的条件是合外力与速度不在同一条直线上，速度方向时刻变化，曲线运动合力一定不能为零。
【解答】
A.曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，但大小不一定变化，如匀速圆周运动，故A错误；
B.物体做曲线运动时一定受力的作用，但可以是恒力，如平抛运动，故B错误；
C.物体做曲线运动时一定受力的作用，所以加速度不为零，故C错误；
D.物体做曲线运动时，速度方向与加速度方向一定不在同一直线上，故D正确。
故选D。  

7.【答案】B
 

【解析】解：曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，故AC错误；

曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，故B正确，D错误
故选B。
做曲线运动的物体的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，合力指向运动轨迹弯曲的内侧，由此判断曲线运动的轨迹是否正确。
本题考查曲线运动的条件，知道曲线运动轨迹的合外力直线轨迹的内侧。

8.【答案】B
 

【解析】

【分析】本题主要考查曲线运动，加速度，既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动；
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化．
【解答】在曲线运动中，速度的大小不一定变化，但速度的方向一定变化．曲线运动过程中一定存在加速度，但加速度有可能是变化的，也有可能是不变的．B正确．  

9.【答案】B
 

【解析】

【分析】
物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动。
本题的关键是掌握曲线运动的特点与条件。
【解答】
A.速率不变的曲线运动，速度方向是变化的，一定有加速度的，故A错误；
既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，一定有加速度但不一定是匀加速曲线运动，故D错误，B正确；
C.变速运动，可能直线，也可能是曲线运动，故C错误。
故选B。  

10.【答案】B
 

【解析】解：根据曲线运动的规律，速度方向为曲线的切线方向；物体从M点运动到N，曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；物体同时加速，所以沿切向方向有与速度相同的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于，故B正确，ACD错误。
故选：B。
物体运动的轨迹是曲线，速度方向为切线方向；物体做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做加速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相同，分析这两个力的合力即可。
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握做曲线运动的条件以及使物体速度增加时力应与速度夹角为锐角。
 

11.【答案】b；c；不在
 

【解析】

【分析】
首先知道磁体对钢珠有相互吸引力，然后利用曲线运动的条件判断其运动情况即可。
明确曲线运动的条件，即主要看所受合外力的方向与初速度的方向的关系，这是判断是否做曲线运动的依据。
【解答】
磁体对钢珠有相互吸引力，当磁铁放在位置A时，即在钢珠的正前方，所以钢珠所受的合力与运动的方向在一条直线上，所以其运动轨迹为直线，故应是b；
当磁铁放在位置B时，先钢珠运动过程中有受到磁体的吸引，小钢珠逐渐接近磁体，所以其的运动轨迹是c；
当物体所受的合外力的方向与小球的速度在一条直线上时，其轨迹是直线；当不在一条直线上时，是曲线。
故答案为：b；c；不在。  

12.【答案】内  水平  重力
 

【解析】解：物体做曲线运动时，合外力的方向总是指向曲线轨迹的内侧凹侧；平抛运动是沿水平方向抛出的物体只在重力作用下的运动，其特点是初速度沿水平方向、只受重力作用。
故答案为：内，水平，重力
根据曲线运动的条件判断曲线运动的合外力的特征；根据平抛运动的受力情况和运动的特点分析。
解决熟记该题的关键是熟记曲线运动的条件，知道平抛运动的特点。
 

13.【答案】静止  匀速直线  变速直线  曲线
 

【解析】解：运动物体所受的合外力为零时，受力平衡，物体处于静止状态做匀速直线运动；
若物体所受合力与速度在同一条直线上，物体做变速直线运动，若不在同一直线上则做曲线运动，
故答案为：静止；匀速直线；变速直线；曲线。
运动物体所受的合外力为零时，受力平衡，物体处于静止或做匀速直线运动，物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，反之做直线运动。
本题主要考查了物体做曲线运动的条件，要知道当物体受到的合外力与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
 

14.【答案】12756；；30
 

【解析】

【分析】
本题考查学生对宇宙的基本结构的认知，利用万有引力与重力关系求解地球的质量；根据线速度与周期的关系求解线速度。
【解答】
地球的直径约为12756km；
在忽略自转的情况下，地球表面物体所受重力等于万有引力，有

代入数据得：；
日地之间的距离为
根据，地球绕太阳运行的平均速率为30km。
故答案为：12756；；30．  

15.【答案】速度  速度
 

【解析】解：根据曲线运动的条件可知，当物体的速度方向与它的受合力方向不在同一直线上时，物体会做曲线运动；做曲线运动的物体，速度的方向一定是改变的。
故答案为：速度，速度。
曲线运动的特点是速度方向沿曲线的切线方向，物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，明确物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上．
 

16.【答案】a  切线
 

【解析】解：铁球离开护栏末端的运动轨迹是a，曲线运动物体的速度沿曲线的切线方向。
故答案为：a，切线。
曲线运动物体的速度沿曲线的切线方向。
此题只要记住课堂演示实验现象和结论：曲线运动物体的速度沿曲线的切线方向，即可解答。
 

17.【答案】解：位移是从起点指向终点的有向线段，所以过山车从a点运动到c点的位移如图，红色有向线段；

物体做曲线运动的速度的方向沿该点曲线的切线方向，所以过山车在b点时的速度方向如图绿色箭头．

【解析】略
 

18.【答案】解：撤去，在的作用下，沿x轴正方向质点做匀速直线运动，沿y轴正方向质点做匀加速直线运动
由和
可得
解得
在作用下，质点运动的加速度
由，
解得
质点运动轨迹示意图如图所示

 

【解析】解决本题的关键将物体的运动分解为x方向和y方向，根据牛顿第二定律求出加速度，运用运动学公式进行求解。
根据牛顿第二定律求出y方向的加速度，运用运动学公式表示出y方向上的位移；
求出前段时间内的加速度和两段时间内的水平位移，联立求时间；
撤去力后物体做曲线运动，根据曲线运动的特点进行画图。