物理必修 第二册1 曲线运动课后测评

这是一份物理必修 第二册1 曲线运动课后测评，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于物体做曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
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在同一直线上
D．做曲线运动的物体，合外力方向与加速度方向一定在同一直线上
2．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，图中A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，正确的是（ ）
A．B．C．D．
3．某物体在水平面内沿曲线减速行驶。关于该物体的速度v及所受合力F的方向，最可能如下列哪幅图所示（ ）
A．B．C．D．
4．质点仅在恒力F作用下，在xOy平面内由原点O运动到A点的轨迹及在A点的速度方向如图所示，箭头的长度代表速度的大小，则恒力F的方向可能沿（ ）
A．x轴正方向B．x轴负方向
C．y轴正方向D．y轴负方向
5．如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时，突然使它所受力反向，大小不变，即由F变为。在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．物体可能沿曲线Ba运动
B．物体可能沿直线Bb运动
C．物体可能沿曲线Bc运动
D．物体可能沿原曲线由B返回A
6．物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，轨迹如图所示。若在B点时突然改变作用力F的方向，使其方向恰好与原先相反，则此后物体可能（ ）
A．沿曲线Ba运动B．沿曲线Bb运动
C．沿曲线Bc运动D．沿原曲线由B返回A
7．如图如示，质点由A点向C点做曲线运动，则它通过B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．
8．在同一水平直线上的两位置分别沿相同方向水平抛出两小球A和B其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，两球在空中相遇，则下列说法中正确的是（ ）
A．相遇时B球竖直分速度较大
B．相遇时A球速度与水平方向夹角较大
C．应该同时抛出两小球
D．A球的初动能一定大于B球的初动能
9．如图所示，在倾角为的斜面底端正上方高处，将质量的小球以不同初速度水平抛出，若小球到达斜面时位移最小，重力加速度，则（ ）
A．小球平抛的初速度
B．小球落到斜面时的速度
C．小球落到斜面上时重力的功率为
D．小球从抛出到落到斜面的过程中动量变化大小为
10．近年来有一种测g值的方法叫“对称自由下落法”，将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为，测得、和H，可求得g等于（ ）
A．B．C．D．
11．距地面高的水平直轨道上的A、B两点相距，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图所示。小车始终以的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度水平抛出，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落在地面上同一位置。不计空气阻力，取重力加速度的大小。则（ ）
A．小球从水平抛出到着地用时为
B．小球水平抛出时相对小车的速度大小为
C．水平抛出的小球着地时的速度大小为
D．悬挂小球离地面的高度
12．在足球场上罚任意球时，运动员踢出的“香蕉球”，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，其轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法正确的是（ ）
A．合外力的方向与速度方向在一条直线上
B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧
C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向
D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向
13．一智能巴士在水平公路上转弯，沿曲线由M点驶向N点，且速度逐渐增大，如图分别画出了该巴士转弯时所受的合力F，其中可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题
14．质量为的质点在平面上做曲线运动，在方向的速度—时间图像和方向的位移—时间图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．质点的初速度为
B．质点所受的合外力为，做匀变速曲线运动
C．末质点速度大小为
D．内质点的位移大小约为
15．物体在直角坐标系所在的平面内由O点开始运动，其沿坐标轴方向的两个分速度、随时间变化的图象如图所示，则对该物体运动过程的描述正确的是（ ）
A．物体在0~3s内做匀变速曲线运动
B．物体在3~4s内做直线运动
C．物体在3~4s内做曲线运动
D．物体在0~3s内做变加速运动
16．观察图中抛出去的篮球（忽略空气阻力），C为轨迹最高点，则下列说法中正确的是（ ）
A．在E点的速度比在D点的速度大
B．在A点的加速度与速度的夹角小于90°
C．在A点的加速度与在E点的加速度相同
D．从A到E过程中，速度先减小后增大
三、填空题
17．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运动，得到不同轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨轨，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）。
18．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”）。
19．如图所示，质量为m的物体在四个共点力的作用下做匀速直线运动，速度方向与力、的方向恰好在同一直线上，则：
（1）若只撤去，物体将做______运动（填：直线或曲线），加速度大小为______，方向为______。
（2）若只撤去物体将做______运动（填：直线或曲线），加速度大小为______，方向为______。
（3）若只撤去，物体将做______运动，（填：直线或曲线），加速度大小为______，方向为______。
四、实验题
20．某同学设计了一个探究平抛运动的实验。实验装置示意图如图所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图中、），槽间距离均为。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放。每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向内侧平移距离。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图所示。
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽____。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了_______。
（2）每次将B板向内侧平移距离，是为了_____。
（3）在图中绘出小球做平抛运动的轨迹_______。
五、解答题
21．一质点在某恒力作用下做曲线运动，图中的曲线AB是该质点运动轨迹的一段，质点经过A、B两点时的速率分别为vA、vB。
（1）用作图法找出该恒力方向的可能范围。
（2）该恒力的方向能否在过A或B点的切线上？
（3）该质点从A点到B点过程中的速率如何变化？
（4）若速率有变化，且vA＝vB，则速率最大或最小时，恒力的方向与速度的方向之间的夹角为多少？
22．回忆在变速直线运动中确定某点瞬时速度的方法，讨论在曲线运动中如何求图中A点的瞬时速度。
23．如图所示，抛出的石子做曲线运动。试在图中画出石子沿这条曲线运动经过A、B、C、D各点时的速度方向和受力示意图（不计空气阻力），分析一下物体的受力情况及合力与速度方向间的夹角随时间变化的关系。
参考答案：
1．D
【详解】A．做曲线运动的物体，由于速度方向不断改变，则其速度一定发生了变化，根据
可知，物体的加速度不为零，根据牛顿第二定律可知，物体的合外力也一定不为零，A错误；
C．做曲线运动的物体，当物体的合外力不变时，物体做的是匀变速曲线运动，例如平抛运动，物体的合外力不变，即做曲线运动的物体，合外力不一定是发生变化，B错误；
C．根据曲线运动的条件可知，做曲线运动的物体，其合外力方向与速度方向不在同一直线上，C错误；
D．根据
可知，合外力方向与加速度方向相同，即做曲线运动的物体，合外力方向与加速度方向一定在同一直线上，D正确。
故选D。
2．C
【详解】根据题意可知，曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，即合力方向与运动方向夹角为钝角，且指向运动轨迹的凹侧。
故选C。
3．B
【详解】CD．汽车做曲线运动，根据力与曲线的关系，合力指向曲线的内测，CD错误；
AB．汽车做曲线运动同时减速，力和速度的夹角应是钝角，A错误，B正确。
故选B。
4．A
【详解】由图可知质点初速度沿y正方向，因为质点做曲线运动，所以力的方向不可能沿y正方向或负方向；若力沿x轴负方向则轨迹应在第二象限；轨迹在第一象限，到A点的速度大于初速度，力沿x轴正方向符合题意。故选A。
5．C
【详解】根据物体做曲线运动受到的合力方向在轨迹的凹侧，可知恒力变化前的方向在点切线方向的下方，则恒力变化后的方向在点切线方向的上方，物体将在B点向上偏做曲线运动，故物体可能沿曲线Bc运动。
故选C。
6．C
【详解】物体沿着曲线从A运动到B的过程中，其所受的力F指向曲线的内侧，当力反向后，其所受力依然指向后续曲线内侧，由图可得，物体可能沿着Bc曲线运动。
故选C。
7．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，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，符合实际，故B正确；
C．图中速度方向沿轨迹的切线方向是正确的，而加速度方向是错误的，按图示加速度方向轨迹应向右弯曲，故C错误；
D．图中速度方向是正确的，而加速度方向是错误的，按图示加速度方向轨迹应向右弯曲，故D错误。
故选B。
8．C
【详解】AC．由于相遇时A、B做平抛运动的竖直位移h相同，由
可以判断两球下落的时间相同，即应同时抛出；根据
可知，相遇时A、B两球竖直分速度相等，A错误，C正确；
B．两球在水平方向上做匀速直线运动，根据
可得
因为A球的水平位移大，下落时间相等，所以A球的初速度大，设相遇时速度与水平方向的夹角为，则有
A球速度与水平方向的夹角较小，B错误；
D．根据动能公式
因为两球质量未知，所以无法比较A、B两球的初动能，D错误。
故选C。
9．B
【详解】A．设平抛的水平、竖直位移分别为x、y，位移最小说明合位移垂直于斜面，则
根据运动学公式可得
代入数据解得，小球平抛的初速度为
A错误；
B．根据题图分析，竖直方向的速度为
则到达斜面上时的速度为
B正确；
C．竖直方向的速度为
小球落到斜面上时重力的功率为
C错误；
D．小球抛出时的动量为
落在斜面时小球的水平方向动量不变，竖直方向动量增加量为
则小球从抛出到落到斜面的过程中动量变化大小为，D错误。
故选B。
10．C
【详解】设O点速度为，P点速度为，自其中O点向上抛小球又落至原处为竖直上抛运动，则
在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点又回到P点，同理可得
再利用公式
得
解得
故选C。
11．B
【详解】A．设水平直轨道离地的高度为H，间的距离为L，据题有
则
代入数据解得，小球从水平抛出到着地用时为
A错误；
B．小球在A点平抛的初速度为
所以，小球水平抛出时相对小车的速度大小为
B正确；
C．水平抛出的小球着地时的速度大小为
C错误；
D．小车到达B点的时间
所以悬挂小球下落的时间
解得，悬挂小球离地面的高度为
D错误。
故选B。
12．C
【分析】足球做曲线运动，则其速度方向为轨迹的切线方向；根据物体做曲线运动的条件可知，合外力的方向一定指向轨迹的内侧。
【详解】AB．足球做曲线运动，合外力的方向与速度方向不在一条直线上，速度方向为轨迹的切线方向，所以合外力的方向与轨迹切线方向不在一条直线上，AB错误；
CD．足球做曲线运动，合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向，C正确，D错误。
故选C。
13．B
【详解】做曲线运动的物体所受的合力指向曲线的内侧，且由于巴士由M点驶向N点的过程中，速度逐渐增大，则合力方向与速度方向的夹角小于90°。
故选B。
14．ABD
【详解】A．根据题意可知，质点在轴方向做匀加速直线运动，在轴方向做匀速直线运动，图像的斜率代表速度，故质点的初速度为
故A正确；
B．加速度
故
因为合力的方向与初速度方向不共线，所以质点做匀变速曲线运动。故B正确；
C．末质点速度大小为
故C错误；
D．轴方向位移为
内质点的位移大小约为
故D正确。
故选ABD。
15．AB
【详解】AD．由图象可知，在0~3s内物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，物体的合运动是匀加速曲线运动，故A正确，D错误；
BC．由图象可知，在3~4s内物体在x轴上做匀减速直线运动，在y轴上做匀减速直线运动，此过程的合初速度与x轴夹角满足
合加速度与x轴夹角满足
合加速度的方向与合初速度的方向在同一直线上，物体做直线运动，故B正确，C错误。
故选AB。
16．ACD
【详解】C．篮球做匀变速曲线运动，合力的大小与方向均不变，加速度不变，故C正确；
A．C点是最高点，在忽略空气阻力时，C点的速度方向与合力方向相互垂直，C点以后的D、E点处的合力方向与速度方向的夹角均小于90°，所以从D到E过程，速度一直增大，在E点的速度比在D点的速度大，故A正确；
B．在A点的合力方向与过A点的切线即速度方向的夹角大于90°，所以在A点的加速度与速度的夹角大于90°，故B错误；
D．从A到C过程中，合力方向与速度方向的夹角一直大于90°，所以从A到C过程中，速度减小，从C到E过程中，合力方向与速度方向的夹角一直小于90°，所以从C到E过程，速度增大，故 D正确。
故选ACD。
17． b c
【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同向，轨迹为b；
[2]当磁铁放在位置B时，钢珠运动过程中受到磁体的吸引，小钢珠逐渐接近磁体，所以其运动轨迹是c。
18． a 切线
【详解】[1][2]离开护栏后，铁球由于所受合力为零，根据牛顿第一定律，将沿着原来的方向，按原来的速度向前运动，因此沿着a轨迹向前运动。即沿着曲线的切线方向向前运动。
19． 直线 与F1相反 曲线 与F2相反 直线 与F3相反
【详解】（1）若只撤去F1，物体所受的合外力大小为F1，方向与F1相反，与速度方向相同，所以物体做加速度大小为
的匀加速直线运动，加速度方向与F1相反。
[1] 匀加速直线运动
[2] 加速度大小为
[3] 加速度方向与F1相反
（2）若只撤去F2，物体所受的合外力大小为F2，方向与F2相反，与速度方向不共线，且夹角为锐角，所以物体做加速度大小为
的匀变速曲线运动，加速度方向与F2相反。
[4] 匀变速曲线运动
[5] 加速度大小为
[6] 加速度方向与F2相反
（3）若只撤去F3，物体所受的合外力大小为F3，方向与F3相反，与速度方向相反，所以物体做加速度大小为
的匀减速直线运动，加速度方向与F3相反。
[7] 匀减速直线
[8] 加速度大小为
[9] 加速度方向与F3相反
20． 末端水平 保持小球水平抛出的初速度相同 保持相邻痕迹点的水平距离大小相同
【详解】（1）[1][2]平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保持小球水平抛出的初速度相同。
（2）[3]每次将B板向内侧平移距离，是为了保持相邻痕迹点的水平距离大小相同。
（3）[4]将图中各点用平滑的曲线相连，做出平抛运动的轨迹如图所示
21．（1）；（2）该恒力的方向不能在过A或B点的切线上；（3）先减小后增大；（4）90°
【详解】（1）根据速度变化与受力的关系可知，物体在恒力的作用下做曲线运动，则受到的恒力的方向与速度变化的方向是相同的，在图中先做出速度变化的方向，即恒力的方向。如图
（2）根据曲线运动的条件可知，该恒力的方向不能在过A或B点的切线上，否则质点将从A点或B点做匀变速直线运动；
（3）该质点从A点到B点过程中，速度的方向与恒力方向的夹角由大于90°逐渐减小到小于90°，因此恒力先做负功后做正功，该质点从A点到B点过程中的速率将先减小后增大；
（4）如果vA＝vB，则恒力的方向沿垂直于AB方向；速率最大时在A点或B点，此时速度方向与恒力之间的夹角如图；当速率最小时，恒力的方向与速度的方向之间的夹角为90°。
22．见解析
【详解】如图可测得AB的长度，明确时间，再根据
vAB＝
可知，vAB的方向与xAB的方向一致，t越小，则vAB越接近A点的瞬时速度，当t→0时，直线AB即为A点的切线，A点的瞬时速度方向即为该点的切线方向，可见在曲线运动中，速度方向为质点在该点处的切线方向。
23．见解析
【详解】如图所示，石子做曲线运动经过A、B、C、D各点时的速度方向沿曲线上这些点的切线方向。因不计空气阻力，石子仅受重力G作用，重力G即石子所受合力，故石子的加速度为重力加速度g，恒定不变，石子做匀变速曲线运动。由于曲线运动的轨迹总是向合力一侧弯曲，因此，随着时间的增加，合力与速度方向的夹角会越来越小，但是夹角不会变为0度。