高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 曲线运动精品同步测试题
展开1.(2022·湖南·隆回县教育科学研究室高一期末)做曲线运动的物体,对其速度的认识,下列说法正确的是( )
A.速度的方向一定变化B.速度的大小一定变化
C.速度的大小和方向一定变化D.速度的方向可能变化
【答案】A
【详解】做曲线运动的物体,某一点的速度方向为轨迹在该点的切线方向,所以速度方向一定变化,但速度大小可以不变,例如物体做匀速圆周运动。
故选A。
2.(2022·天津河西·高一期末)如图所示,一个在水平桌面上向右做直线运动的钢球,如果在它运动路线的旁边放一块磁铁,则钢球可能的运动轨迹是( )
A.轨迹①B.轨迹②C.轨迹③D.以上都有可能
【答案】A
【详解】在钢球运动路线的旁边放一块磁铁,钢球受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上,将做曲线运动,且轨迹偏向磁铁一侧,即可能沿轨迹①运动。
故选A。
3.(2022·北京西城·高一期末)如图照片中实线为单板滑雪大跳台运动员在空中的运动轨迹,P是轨迹的最高点。运动员经过P点时的速度方向,图中所示正确的是( )
A.PAB.PBC.PCD.PD
【答案】B
【详解】曲线运动速度沿轨迹的切线方向,即沿PB方向。
故选B。
4.如图所示,一质点沿曲线由a点经b点运动到c点,图中用箭头标出了质点经过b点时的速度方向,正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【详解】质点沿曲线由a点经b点运动到c点,质点在某点速度方向与该点曲线的切线方向相同。
故选A。
5.(2021·重庆·高一期末)如图所示,水平桌面上有一圆滑的弯曲轨道,钢球以一定的速度从轨道的始端进入,末端离开。对钢球在轨道末端速度方向的判断,图中表示正确的是( )
A.aB.bC.cD.d
【答案】B
【详解】物体做曲线运动时速度方向是沿曲线的切线方向,当钢球离开末端时,由于惯性作用,仍保持原来运动的方向,即沿着曲线的切线方向,故B正确。
故选B。
曲线运动的条件
6.(2022·陕西·白水县白水中学高一阶段练习)下列关于运动和力的叙述中,正确的是( )
A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的
B.物体受恒力作用时不可能做曲线运动
C.物体所受合力方向与运动方向夹角为45°时,该物体一定做加速曲线运动
D.物体运动的速率增大,物体所受合力方向一定与运动方向相同
【答案】C
【详解】A.做曲线运动的物体,其速度方向一定是变化的,加速度方向不一定变化,例如平抛运动的加速度恒定不变,故A错误;
B.物体做曲线运动的条件是合外力与速度的方向不共线,所以物体受恒力作用时也可能做曲线运动,例如平抛运动,故B错误;
C.物体所受合力方向与运动方向夹角为锐角时,物体做加速曲线运动,所以物体所受合力方向与运动方向夹角45°时,该物体一定做加速曲线运动,故C正确;
D.若物体做直线运动,当物体运动的速率增大时,物体所受合力方向一定与运动方向相同;若物体做曲线运动,当物体运动的速率增大时,物体所受合力方向与运动方向之间夹角为锐角,物体所受合力方向与运动方向不相同,故D错误。
故选C。
7.(2022·甘肃兰州·高一期末)关于做曲线运动的物体,下列说法中正确的是( )
A.运动的速率一定发生变化B.运动的加速度一定发生变化
C.运动的速度随时间一定是非均匀变化D.受到的合力可能恒定不变
【答案】D
【详解】A.做曲线运动的物体,速度方向一定发生变化,速度大小可能不变,比如匀速圆周运动,故A错误;
BCD.做曲线运动的物体,受到了合力方向与速度方向不在同一直线上,但合力可以是恒力,比如平抛运动,所以加速度也可以是恒定不变的,速度随时间可以是均匀变化的,故D正确,BC错误。
故选D。
8.一个做曲线运动的物体的轨迹由上到下(如图中曲线所示),物体通过轨迹中点时的速度v的方向和加速度a的方向可能正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【详解】A.速度方向沿轨迹切线方向是正确的,而加速度不可能沿切线方向,否则将是直线运动,故A错误;
B.图中速度方向沿轨迹的切线方向,加速度指向轨迹的内侧,符合曲线运动条件,故B正确;
C.图中速度方向沿轨迹的切线方向,加速度方向应该指向轨迹的曲线内侧,故C错误;
D.加速度方向指向轨迹的内侧,而速度方向应该是沿切线方向,故D错误。
故选B。
9.设想如果自行车车轮没有了挡泥板,当车轮上所粘的泥巴因车轮快速转动而被甩落时,不考虑空气阻力的作用,下列说法正确的是( )
A.泥巴在最初一段时间内,将做匀速直线运动
B.任何情况下被甩落,泥巴都是做曲线运动
C.泥巴离开车轮时的速度方向没有任何规律可循
D.泥巴做曲线运动的条件是所受重力与它的速度方向不在同一直线上
【答案】D
【详解】AB.泥巴在离开车轮的瞬间,若速度的方向竖直向上或竖直向下,则速度的方向与重力的方向在同一条直线上,泥巴将做匀变速直线运动,AB错误;
D.在其余的情况下泥巴速度的方向与重力的方向不在同一条直线上,泥巴将做曲线运动,D正确;
C.泥巴离开车轮时的速度方向沿车轮的切线的方向,C错误。
故选D。
10.(2022·陕西·西北农林科技大学附中高一期末)如图所示,假如在弯道上高速行驶的赛车,突然后轮脱离赛车,关于脱离赛车后的车轮的运动情况,以下说法正确的是( )
A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动
B.沿着与弯道垂直的方向飞出
C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道
D.上述情况都有可能
【答案】C
【详解】在弯道上高速行驶的赛车,突然后轮脱离赛车,由于惯性,脱离赛车后的车轮沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道,C正确,ABD错误。
故选C。
11.(2022·全国·高一专题练习)无动力翼装飞机是一种专业的滑翔运动,如图,某翼装飞行者在某次飞行过程中,在同一竖直平面内从 A 到 B 滑出了一段曲线轨迹,下列说法正确的是( )
A.飞行者速度保持不变
B.飞行者所受合外力不为零
C.飞行者在 B 处所受合外力方向竖直向下
D.飞行者在运动中的某处,速度方向可能和加速度方向共线
【答案】B
【详解】A.飞行者做曲线运动,速度方向一直改变,则速度改变,故A错误;
B.飞行者做曲线运动,速度一直改变,加速度不为零,则所受合外力不为零,故B正确;
C.做曲线运动时,受到的合外力大致指向轨迹凹侧,在 B 处所受合外力方向大致向上,故C错误;
D.飞行者做曲线运动,速度方向和加速度方向不可能共线,故D错误。
故选B。
12.(2022·江苏·高一开学考试)如图所示, 我国战机“歼-20”在航展表演中,沿着曲线ab斜向上加速运动,则战机飞行到c点时受到的合外力F的方向可能正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【详解】战机“歼-20”做曲线运动,受到的合外力方向与速度方向不在同一条直线上,且合外力指向曲线内侧,又因战机“歼-20”做加速运动,所以合外力方向与速度方向夹角为锐角。
故选A。
13.(2022·全国·高一课时练习)如图所示的陀螺,是汉族民间最早的娱乐工具,也是我们很多人小时候喜欢玩的玩具。从上往下看(俯视),若陀螺立在某一点逆时针匀速转动,此时滴一滴墨水到陀螺,则被甩出的墨水径迹可能如图( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【详解】做曲线运动的物体,速度方向沿切线方向,所以当墨水被甩出后,从上往下看,运动径迹如选项C所示。
故选C。
14.(2020·北京昌平·高一期末)第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办,雪车(也称“有舵雪橇”)比赛是冬奥会比赛项目之一。如图所示,在一段赛道上,运动员操控雪车无助力滑行,沿斜坡赛道由静止从A点滑行至B点,再沿水平赛道滑行至C点停下来。已知运动员和雪车的总质量为m,A,B两点间的竖直高度为h,雪车与赛道间的动摩擦因数处处相同,重力加速度为g。忽略空气阻力的影响。运动员及雪车(可视为一整体,下同)从A点滑行到B点的过程中,下列说法正确的是( )
A.只受重力
B.受重力和支持力
C.受重力、支持力和摩擦力
D.所受力的合力为0
【答案】C
【详解】由题意知,雪车与赛道间有摩擦,所以运动员及雪车从A点滑行到B点的过程中,受到重力、支持力和摩擦力的作用,且做曲线运动,则合力不为零。
故选C。
15.(2021·江苏·金陵中学高一阶段练习)路灯维修车如图所示,车上带有竖直自动升降梯。若一段时间内,车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升,则关于这段时间内站在梯子上的工人的描述不正确的是( )
A.工人运动轨迹可能是曲线B.工人运动轨迹可能是直线
C.工人一定是匀变速运动D.工人可能是匀变速运动
【答案】D
【详解】人运动的合速度
加速度
如果合速度方向与合加速度方向在一条直线上就做直线运动,不在一条直线上就做曲线运动,由于车和梯子的初速度未知、加速度未知,所以工人相对地面的运动轨迹可能是曲线,也可能是直线,由于车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升,加速度恒定,则合外力恒定。
故选D。
16.(2021·广东珠海·高一期末)高栏港作为珠江口西岸的重要港口之一,是我市对外贸易的集散地。如图是港口常见的集装箱塔吊,可简化为如图装置,工作时,由两个电机分别带动集装箱产生水平和竖直两个方向的运动,若某段时间集装箱水平方向向右匀速运动,竖直方向先向下加速,再向下减速,则集装箱的轨迹大致为( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【详解】轨迹切线方向表示速度方向,根据题意,竖直方向速度先增大后减小,水平方向速度不变,则合速度方向先越来越偏向y轴,后越来越偏向x轴。
故选C。
17.(2010·海南·高考真题)下列说法正确的是
A.若物体运动速率始终不变,则物体所受合力一定为零
B.若物体的加速度均匀增加,则物体做匀加速直线运动
C.若物体所受合力与其速度方向相反,则物体做匀减速直线运动
D.若物体在任意的相等时间间隔内位移相等,则物体做匀速直线运动
【答案】D
【详解】试题分析:物体运动速率不变,但速度的方向可以变化,此时合力不为零;
物体做匀加速直线运动时,它的加速度是恒定的;
合力与其速度方向相反时,物体做减速直线运动,但不一定是匀减速直线运动,物体受的合力可以变化;
匀速直线运动在任意的相等时间间隔内位移都是相等.
解:A、物体运动速率不变但方向可能变化,如匀速圆周运动,因此合力不一定为零,所以A错;
B、物体的加速度均匀增加,即加速度在变化,是非匀加速直线运动,所以B错;
C、物体所受合力与其速度方向相反,只能判断其做减速运动,但加速度大小不可确定,所以C错;
D、若物体在任意的相等时间间隔内位移相等,则物体做匀速直线运动,所以D对.
故选D.
【点评】本题考查学生对各种运动的规律及其条件的理解,掌握好各种运动的特点这道题就可以解决了.
18.(2013·海南·高考真题)(多选)关于物体所受合外力的方向,下列说法正确的是( )
A.物体做速率逐渐增加的运动时,其所受合外力的方向一定与速度方向相同
B.物体做变速率曲线运动时,其所受合外力的方向一定改变
C.物体做变速率圆周运动时,其所受合外力的方向一定不指向圆心
D.物体做匀速率曲线运动时,其所受合外力的方向总是与速度方向垂直
【答案】CD
【详解】A.在直线运动中,物体做速率逐渐增加的运动时,其所受合外力的方向一定与速度方向相同;在曲线运动中,物体做速率逐渐增加的运动时,其所受合外力的方向一定与速度方向不相同,故A错误;
B.物体做变速率曲线运动时,物体所受合外力的大小、方向可以均可能不变,如平抛运动,故B错误;
C.物体做变速率圆周运动时,切线方向有力使物体的速率变化,沿径向的力提供物体的向心加速度,物体所受的合外力一定不指向圆心,故C正确;
D.物体做匀速率曲线运动时,其实物体做的是匀速率圆周运动,其所受合外力的方向总是与速度方向垂直,故D正确。
故选CD。
19.(2016·全国·高考真题)(多选)一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( )
A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
【答案】BC
【详解】CD.因为原来质点做匀速直线运动,合外力为0,现在施加一恒力,质点的合力就是这个恒力,所以质点可能做匀变速直线运动,也有可能做匀变速曲线运动,这个过程中加速度不变,速度的变化率不变。但若做匀变速曲线运动,单位时间内速率的变化量是变化的。故C正确,D错误。
A.若做匀变速曲线运动,则质点速度的方向不会总是与该恒力的方向相同,故A错误;
B.不管做匀变速直线运动,还是做匀变速曲线运动,质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直,故B正确。
故选BC。
20.(2014·四川·高考真题)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v0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________(填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动.
【答案】 b; c; 不在
【详解】[1]因条形磁铁与钢珠间的作用力为引力,方向沿二者的连线方向,而物体所受合力与速度共线时做直线运动,不共线时做曲线运动,且运动轨迹向合力方向的一侧弯曲,由图知磁铁在A位置时对钢珠引力与v0同向,轨迹为b;
[2][3]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;实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
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