物理必修 第二册1 认识曲线运动优秀同步训练题

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1.1认识曲线运动教科版（     2019）高中物理必修第二册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1. 下列关于曲线运动的说法中正确的是

A. 曲线运动的速度一定变化，加速度也一定变化
B. 曲线运动的速度一定变化，做曲线运动的物体一定有加速度
C. 曲线运动的速度大小可以不变，所以做曲线运动的物体不一定有加速度
D. 在恒力作用下，物体不可能做曲线运动

2. 对于做曲线运动的物体，下列说法正确的是

A. 物体的运动轨迹一定是圆 B. 物体的速度大小一定变化
C. 物体的速度方向可能不变 D. 物体一定在做变速运动

3. 如图所示，质点通过位置时的速度、加速度及附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是   

A.  B.  C.  D.

4. 下列说法正确的是

A. 物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动
B. 物体在变力作用下一定是做曲线运动
C. 物体做曲线运动时，速度可能保持不变
D. 两个直线运动的合运动一定是直线运动

5. 如图，质点沿曲线由向运动，现要研究质点经过点时的瞬时速度，在曲线上依次取、、三点，测量质点从运动到、、三点所发生的位移、、及分别所用时间、、。则下面判断正确的是     

A. 反映的是质点从运动到过程的平均速度
B. 、、中，更接近于质点在点时的瞬时速度大小和方向
C. 质点在、、三点所受到的合力方向必定相同
D. 质点经过点时所受合力可能为零

6. 生活中曲线运动随处可见，物体做曲线运动一定受到了外力的作用。关于物体做曲线运动，下列说法正确的是

A. 速度方向有时与曲线相切，有时与曲线的切线垂直
B. 平抛运动是匀变速曲线运动，斜抛运动是变加速曲线运动
C. 物体所受合力方向一定指向曲线的凹侧
D. 物体所受合力可能不变，但它的加速度一定改变

7. 关于曲线运动，下列说法正确的是

A. 物体只有受到变力作用才做曲线运动
B. 物体做曲线运动时，加速度可能不变
C. 所有做曲线运动的物体，其动能一定发生改变
D. 物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态

8. 如图所示，物体以恒定的速率沿圆弧做曲线运动，下列对它的运动分析正确的是

A. 因为它的速率恒定不变，故做匀速运动
B. 该物体受的合外力一定不等于零
C. 该物体受的合外力一定等于零
D. 它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上
 

9. 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

10. 下列说法中正确的是   

A. 做曲线运动的物体，加速度可能为零
B. 物体的运动状态发生改变，其运动轨迹可能是直线也可能是曲线
C. 做曲线运动的物体，其加速度方向与速度方向可能一致
D. 做曲线运动的物体所受的合外力可能为零

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

11. 某质点做曲线运动时，下列说法正确的是

A. 在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向
B. 在任意时间内位移大小总是大于路程
C. 在任意时刻物体受到的合外力都指向轨迹线凹的一侧
D. 速度的方向与合外力的方向必不在一直线上

12. 一科研团队在某次空气动力学实验中，通过传感器得到研究对象做匀变速曲线运动的轨迹如图所示，且质点运动到最低点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从点运动到点的过程中，下列说法中正确的是   

A. 质点的速率先增大后减小
B. 质点的速率先减小后增大
C. 在任意内，质点速度改变的大小相同、方向竖直向上
D. 在任意内，质点速度改变的大小相同、方向水平向右

13. 关于物体做曲线运动，下列说法正确的是 

A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B. 物体在变力作用下有可能做曲线运动
C. 做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向不在一条直线上
D. 物体在变力作用下不可能做直线运动

14. 小球在光滑水平桌面上受到水平恒力作用做曲线运动，其轨迹如图所示，且轨迹关于直线对称。忽略空气阻力，则在小球从点运动到点的过程中，下列判断正确的是

A. 速率先增大后减小
B. 速率先减小后增大
C. 水平恒力一定沿方向
D.  水平恒力可能沿方向
 

第II卷（非选择题）

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

15. 在探究“曲线运动的条件”实验中，某同学将一条形磁铁放在水平桌面的不同位置，将一小铁球在桌面的同一位置以相同的初速度进入桌面，得到不同的轨迹。如图所示，当条形磁铁放在位置时，轨迹为___选填轨迹对应的字母，在此过程中桌面的粗糙程度对小铁球轨迹的曲直___选填“有”或“无”影响；若桌面比较光滑，当条形磁铁放在位置时，轨迹为___选填轨迹对应的字母。实验表明，当物体所受合外力与速度_____选填“在”或“不在”一条直线上时，物体做曲线运动。
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、、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点滑下，沿圆轨道运动一圈后，从点滑出，画出：

过山车从点运动到点的位移；

过山车在点时的速度方向．






 

18. 一个女孩从斜坡上的点滑下，途中经过水平面上的点．在图上画出：

女孩从点运动到点的位移；

女孩在点时的速度方向．






 

五、综合题（本大题共1小题，共12.0分）

19. “天宫一号”绕地球一圈的时间是分钟，“神舟九号”飞船圆满完成与“天宫一号”对接任务以及各项科学实验任务后，从太空按预定轨道返回地球表面．返回舱开始时通过自身的制动发动机进行调控减速下降，进入大气层后，在距地面一定的高度时打开降落伞，在返回舱落地前其自身的制动发动机再次开启，向地面喷射气体，最终返回舱安全落到地面．

如图所示，在“神州九号”飞船与“天宫一号”对接的一瞬间，若以天宫一号为参考系，可看做静止的是
 

A. 地面控制人员 B. “神州九号”飞船
C. 海上测控船 D. 同步通信卫星

“神舟九号”飞船降落，向地面喷射气体减速的过程中，重力对飞船做功和飞船动能变化的情况是

A. 做正功，动能增加 B. 做负功，动能增加
C. 做正功，动能减少 D. 做负功，动能减少

“神舟九号”飞船发射到降落过程中，经历多次加速和减速过程，飞船内的宇航员对座位的压力大小为，座位对宇航员的支持力大小为在此过程中，和的关系是

A. 加速时；减速时 B. 加速时；减速时
C. 加速和减速时，都满足 D. 加速和减速时，都满足

若“神州九号”沿曲线向下运动，速度逐渐减小，图中画出表示飞船在点受到合力的四种方向，其中可能的是
 

A.  B.  C.  D.

答案和解析

1.【答案】
 

【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】
、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，加速度始终是，保持不变。故AD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，加速度不为零，故C错误，B正确；
故选B。  

2.【答案】
 

【解析】解：做曲线运动的物体轨迹不一定是圆，如平抛运动，故A错误；
B.物体做曲线运动，其速度方向一定变化，但是大小不一定变化，例如匀速圆周运动，故B错误；
C.物体做曲线运动，其速度方向一定变化，故C错误；
D.物体做曲线运动，其速度方向一定变化，即速度一定改变，一定是变速运动，故D正确；
故选D。
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。
 

3.【答案】
 

【解析】

【分析】
做曲线运动的物体，速度方向沿着曲线上点的切线方向，合力的方向与速度方向不共线，且指向曲线的内侧，根据牛顿第二定律，加速度方向与合力方向相同，故加速度方向也指向曲线的内侧。
【解答】
图中速度方向正确，加速度方向应该直线曲线的内侧，故错误；
图中速度方向是切线方向，加速度方向指向曲线的内侧，故正确；
图中速度方向是切线方向，加速度方向指向曲线的内侧，故正确；
图中速度方向不是切线方向，加速度方向也没有指向曲线内侧，故错误。
故选C。  

4.【答案】
 

【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，由此可以分析得出结论．
本题关键是对质点做曲线运动条件的考查，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.物体在恒力作用下可能做直线运动，如匀加速直线运动；在恒力作用下，也可能做曲线运动，如平抛运动，故A正确；
B.物体在变力作用下可能做直线运动，如果只改变力的大小，不改变力的方向，如物体在水平力作用下从静止开始运动，轨迹是直线，故B错误；
C.物体做曲线运动时，速度方向时刻改变，速度一定变化，故C错误；
D.两个直线运动的合运动可以是曲线运动，如平抛运动，故D错误；
故选A。
 

5.【答案】
 

【解析】解：、反映的是质点从运动到过程的平均速度，故A错误；
B、中更短，所以更接近于质点在点时的瞬时速度大小和方向，故B正确；
C、质点做曲线运动，所受到的合力指向弯曲的内侧，但不能判断在、、三点所受到的合力方向是否相同，故C错误；
D、质点做曲线运动，合力不可能为零，故D错误；
故选：。
平均速度反映的是一段时间的平均快慢情况，当取是时间趋近与零时表示的就是瞬时速度的大小；质点做曲线运动，所受到的合力不为零，指向弯曲的内侧。
本题考查了平均速度的概念、曲线运动的特点，要知道质点做曲线运动，合力不可能为零。
 

6.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查了物体做曲线运动；解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上，以及会根据平行四边形定则判断合速度与分速度的大小关系。
曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，速度方向时刻变化，故曲线运动一定是变速运动，曲线运动的速度的方向与该点曲线的切线方向相同；
平抛运动、斜抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，速度均匀变化；
物体做曲线运动的加速度的方向指向曲线的内侧；
在恒力作用下，物体可以做曲线运动。
【解答】
A.在曲线运动中，质点的速度方向一定是沿着轨迹的切线方向，故A错误；
B.平抛运动是匀变速曲线运动，斜抛运动仅受重力，是匀变速曲线运动，故B错误；
C.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度变化的方向即加速度的方向指向曲线的内侧，所以合外力的方向一定指向曲线的凹侧，故C正确；
D.物体做曲线运动所受合力不变，其加速度也不会改变，故D错误。
故选C。  

7.【答案】
 

【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，由此可以分析得出结论，做曲线运动时，速度方向一定发生变化，但速度大小不一定发生变化。
平衡状态只是指物体处于静止或者是匀速直线运动状态，物体速度的变化包括速度的大小和方向两方面的变化。
【解答】
A.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但是力的大小不一定变化，所以物体受到的可以是恒力，如平抛运动，故A错误；
B.当物体受到的是恒力的作用的时候，物体的加速度就不变，如平抛运动，故B正确；
C.物体做曲线运动，物体的速度的方向是一定变化的，但是速度的大小可以不变，比如匀速圆周运动，所以动能也可以不变，故C错误；
D.平衡状态是指物体处于静止或者是匀速直线运动状态，物体做曲线运动时，物体的速度的方向是一定变化的，物体不是处于平衡状态，故D错误。
故选B。  

8.【答案】
 

【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.物体以恒定的速率沿圆弧 做曲线运动，物体运动的轨迹为曲线，曲线运动的速度方向时刻改变，不是匀速运动，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，受到的合外力一定不等于，故B正确，C错误；
D.所有做曲线运动的物体，所受的合外力一定与瞬时速度方向不在一条直线上，或加速度方向与瞬时速度方向不在一条直线上，故D错误；
故选B。  

9.【答案】
 

【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。  

10.【答案】
 

【解析】

【分析】
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.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，既然有合力，那么必定就有加速度，所以A错误； 
B.物体的运动状态发生改变，当速度与力在同一条直线上时，物体做直线运动，当速度与力不在一条直线上时，物体做曲线运动，故B正确； 
C.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合力的方向与加速度的方向是一样的，所以加速度方向与速度方向一定不在同一条直线上，故C错误；
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，所以做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零，故D错误。
故选B。  

11.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题主要考查曲线运动相关知识。本题关键掌握曲线运动的条件，速度方向一定变，大小不一定变．加速度可以是恒定的也可以是变化的，但速度一定是变化的。
曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向。位移总小于路程．速度一定变化，加速度一定不为零，合力不能为零．速度的方向与合外力的方向必定不在同一条直线上。
【解答】
A.曲线运动的速度方向与过该点的曲线的切线方向相同，故A正确；
B.路程是物体运动的轨迹长度，而位移大小等于从起点到终点的直线距离，两个点间直线距离最短，故曲线运动在任意时间内的位移的大小总是小于对应的路程，故B错误；
C.做曲线运动的质点，运动轨迹向合外力的方向弯曲，即在任意时刻物体受到的合外力都指向轨迹线凹的一侧，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，既然是曲线运动，那么速度的方向与合外力的方向一定不在一直线上，根据牛顿第二定律知，加速度的方向与合外力的方向必定在一条直线上，故D正确。
故选ACD。  

12.【答案】
 

【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。
【解答】
最低点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿点轨迹的切线方向，则知加速度竖直向上，合外力也竖直向上，质点做匀变速曲线运动，则有加速度不变，从点运动到点的过程中加速度方向与速度方向先成钝角后成锐角，夹角一直减小，故质点的速率先减小后增大，故B正确；
由于加速度不变，在任意内，，质点速度改变的大小相同、方向竖直向上，故C正确。
故选BC。  

13.【答案】
 

【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，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，掌握了做曲线运动的条件。
【解答】
A、当恒力与物体初速度方向不在同一条直线时，物体将做曲线运动，故A错误。
、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，若变力与初速度方向不在同一直线，物体将做曲线运动，故B正确，当变力与物体初速度在同一直线时，物体将做直线运动，故D错误。
C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，故曲线运动中，加速度必与速度方向不在同一直线，故C正确。
故选：．  

14.【答案】
 

【解析】解：、由轨迹关于直线对称，可知小球在点速度的方向一定与的方向垂直，且小球沿垂直于方向的分速度的大小不变；小球受到的力是恒力，则该力不能改变小球沿垂直于方向的分速度的大小，所以恒力的方向一定沿的方向，故C正确，D错误；
、恒力的方向一定沿的方向，则小球从到的过程中速度的方向与恒力的方向之间的夹角为钝角，小球从到的过程中恒力做负功，小球的速率减小；小球从到的过程中速度的方向与恒力的方向之间的夹角为锐角，小球从到的过程中恒力做正功，小球的速率增大，故A错误，B正确。
故选：。
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。根据力与速度方向之间的夹角关系判断速率的变化。
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，以及受力的方向与速度变化方向之间的关系，本题基本上就可以解决了。
 

15.【答案】；无；；不在
 

【解析】

【分析】
本题考查探究“曲线运动的条件”实验。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。
【解答】
磁体对钢珠有吸引力，当磁铁放在位置时，即在钢珠的正前方，所以钢珠所受的引力与运动的方向在一条直线上，所以其运动轨迹为直线，故应是轨迹，桌面如果粗糙时小球受摩擦力的作用，摩擦力与磁铁对钢球的吸引力的合力与初速度共线，所以在此过程中桌面的粗糙程度对小铁球轨迹的曲直无影响；
当磁铁放在位置时，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；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，物体做直线运动，当物体所受的合外力的方向与小球的速度不在一条直线上时，物体做曲线运动。  

16.【答案】  切线
 

【解析】解：铁球离开护栏末端的运动轨迹是，曲线运动物体的速度沿曲线的切线方向。
故答案为：，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，所以过山车从点运动到点的位移如图，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，所以过山车在点时的速度方向如图绿色箭头．

【解析】略
 

18.【答案】解：女孩从点至点的位移大小为线段的长，方向由初位置指向末位置，即由指向，

速度方向为该点的切线方向，所以女孩在点的速度方向一定水平向左，

答：如图所示．

【解析】略
 

19.【答案】

【解析】

【分析】
研究机械运动时，假定不动的物体叫参照物．与参照物相比，物体位置有变化，说明物体在运动；物体位置没有变化，说明物体处于静止状态。
一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参照物；所选取的参照物不同，得到的结论也不一定相同，这就是运动和静止的相对性。
【解答】
“神舟九号”飞船与“天宫一号”实现对接的瞬间，保持相对静止，选择“天宫一号”为参考系，“神舟九号”是静止的；地面控制人员、海上测控船、同步通信卫星相对于“天宫一号”的位置发生变化，选择“天宫一号”为参考系，它们是运动的，故B正确，ACD错误。
故选B。

【分析】
重力做功只与始末位置有关，根据重力和位移的夹角判断功的正负；动能和物体的质量、速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
本题考查功的正负的判断，了解动能的概念，知道动能的影响因素是解决该题的关键。
【解答】
返回舱在下落的过程中，重力方向和速度方向相同，所以重力做正功；飞船降落向地面喷射气体减速的过程中，飞船的速度变小，故动能减少，故C正确，ABD错误。
故选C。


【分析】
由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失。
本题考查牛顿第三定律及其理解，知道作用力和反作用力的性质是解题的关键。
【解答】
宇航员对座位的压力和座位对宇航员的支持力是一对作用力和反作用力，大小始终相等，则加速和减速时，都满足，故D正确，ABC错误。
故选D。


【分析】
“神州九号”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；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象是正确的。
解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析“神州九号”的受力情况，“神州九号”受到指向圆心的力的合力使“神州九号”做曲线运动，在切线方向的分力使“神州九号”减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了。
【解答】
“神州九号”在飞行过程中，沿曲线从点向点飞行的过程中，做曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；“神州九号”飞行过程中减速，所以沿切线方向有与速度相反的力，故向心力和切线方向分力的合力与速度的方向的夹角要大于，则正确，故ACD错误，B正确。
故选B。