高中物理鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 运动的合成与分解习题

第2章　抛体运动

第1节　运动的合成与分解

第1课时　曲线运动

基础过关练

题组一　认识曲线运动

1.(2020云南昭通高一下开学考试)关于曲线运动的速度,下面说法中正确的是              (　　)

A.速度的大小与方向都发生变化

B.速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化

C.质点在某一点的速度方向沿曲线上该点的切线方向

D.质点在某一点的速度方向与曲线上该点的切线方向垂直

2.(2021四川雅安中学高一检测)某质点在一段时间内做曲线运动,则在此段时间内              (　　)

A.速度可以不变,加速度一定在不断变化

B.速度可以不变,加速度也可以不变

C.速度一定在不断变化,加速度可以不变

D.速度一定在不断变化,加速度也一定在不断变化

3.(2020四川泸县二中高一下期末)下面说法中正确的是　 (　　)

A.做曲线运动的物体,其速度方向必定变化

B.速度变化的运动必定是曲线运动

C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动

D.加速度变化的运动必定是曲线运动

4.(2021浙江绍兴高一期末)图中虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹,最后运动员沿竖直方向速度v入水,图中与入水速度方向可能相同的位置是              (　　)

A.a点　　　B.b点

C.c点　　　D.d点

题组二　曲线运动的条件

5.下列关于力和运动的说法中,正确的是 (　　)

A.物体在恒力作用下,一定做匀加速直线运动

B.物体在恒力作用下,一定做匀变速运动

C.物体在变力作用下,不可能做直线运动

D.物体在变力作用下,一定做曲线运动

6.(2021湖北鄂州高一期末)(多选)如图所示,在某光滑水平桌面上有M、N两点,一小铁球在桌面上以某一速度正对着M点匀速运动。若在M点或N点放一块磁铁,且小铁球不再受其他干扰,则关于小铁球的运动,下列说法正确的是              (　　)

A.若磁铁放在M点,小铁球一定做加速直线运动

B.若磁铁放在M点,小铁球可能做曲线运动

C.若磁铁放在N点,小铁球可能做直线运动

D.若磁铁放在N点,小铁球一定做曲线运动

题组三　曲线运动中力的方向、速度方向与轨迹的关系

7.质点在某一平面内沿曲线由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,则下列选项中可能正确的是              (　　)

8.若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合力F的方向,如图所示,则物体运动的轨迹可能是              (　　)

能力提升练

选择题

1.(2021山东泰安高一期末,★★☆)(多选)关于物体做曲线运动,下列说法正确的有              (　　)

A.物体在变力作用下一定做曲线运动

B.物体在恒力作用下可能做曲线运动

C.做曲线运动的物体,其合力一定不为零

D.做曲线运动的物体,其加速度方向一定改变

2.(2021江苏淮安中学高一期末,★★☆)一质点沿曲线从M点加速运动到N点,它在P点时速度v的方向和加速度a的方向可能正确的是              (　　)

A　　　B

C　　　D

3. (2020四川乐山沫若中学高一月考,疑难1、2,★★☆)(多选)在光滑平面上的一运动质点以速度v通过原点O,v与x轴成α角(如图所示),与此同时,质点上加有沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy,则              (　　)

A.因为有Fx,质点一定做曲线运动

B.如果Fy>Fx,质点偏向y轴一侧做曲线运动

C.如果Fy=Fx tan α,质点做直线运动

D.如果Fy<Fx tan α,质点偏向x轴一侧做曲线运动

4.(2020安徽安庆枞阳中学高一下期中,疑难2,★★☆)如图所示,一物块在一个水平力F作用下沿斜面匀速运动,此力F的方向与斜面平行,某时刻将力F撤去,下列对撤去力F后物块运动的描述正确的是              (　　)

A.物块仍沿斜面匀速运动

B.物块沿原方向做减速运动

C.物块将做非匀变速曲线运动

D.物块将做匀变速曲线运动

5.(2020浙江宁波效实中学高一下期中,疑难2,★★☆)(多选)如图所示为竖直平面内的直角坐标系。一质量为m的质点,在恒力F和重力的作用下,从坐标原点O由静止开始沿直线ON斜向下运动,直线ON与y轴负方向成θ角(θ<90°)。不计空气阻力,则以下说法正确的是              (　　)

A.当F=mg sin θ时,拉力F最小

B.当F=mg tan θ时,拉力F最小

C.若一段时间后撤去力F,此后质点将做曲线运动

D.撤去力F后,质点在相等的时间内速度变化一定相等

6.(2019辽宁大连103中学高三上月考,疑难1、2,★★☆)(多选)研究某一物体的运动时,得到如图所示的一段运动轨迹,下列判断正确的是              (　　)

A.若在x方向始终匀速,则在y方向先减速后加速

B.若在x方向始终匀速,则在y方向先加速后减速

C.若在y方向始终匀速,则在x方向先减速后加速

D.若在y方向始终匀速,则在x方向先加速后减速

7.(2021上海世界外国语中学高一期末,★★☆)一质点由静止开始自由下落,某一时刻,突然受水平向右的恒定风力作用,一小段时间作用后风力消失,质点继续运动直至落地,则其运动的轨迹可能是以下选项中的              (　　)

A　　　B

C　　　D

答案全解全析

基础过关练

1.C　物体做曲线运动时,速度方向一定发生变化,但是大小不一定变化,故A、B均错误;做曲线运动的质点,在某一点的速度方向沿曲线上该点的切线方向,故C正确,D错误。

2.C　质点做曲线运动,则它的速度方向必定是时刻改变的,那么速度也就一定在时刻变化,但受力可以是恒力,所以加速度可以不变,A、B、D错误,C正确。

3.A　做曲线运动的物体,其速度方向时刻变化,故A正确;如果速度的大小变化,方向不变,则物体的运动是直线运动,故B错误;只要加速度方向与速度方向不共线,加速度恒定的运动也是曲线运动,故C错误;只要加速度的方向始终与速度方向一致,加速度变化的运动也是直线运动,例如变加速直线运动,故D错误。

4.B　由于曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向,所以在题图中的a点速度方向水平向左,b点的速度方向竖直向下,c点的速度方向斜向右下方,d点的速度方向竖直向上,则图中与入水速度方向可能相同的位置是b点,选项B正确,A、C、D错误。

5.B　物体在恒力作用下,可能做匀变速直线运动,也可能做匀变速曲线运动,但一定做匀变速运动,故A错误,B正确;物体在变力作用下可能做直线运动,也可能做曲线运动,故C、D均错误。

6.AD　磁铁放在M点时,小铁球受到磁铁的吸引力方向与速度方向相同,所以小铁球一定做加速直线运动,不可能做曲线运动,故A正确,B错误;磁铁放在N点时,小铁球受到的磁体的吸引力与速度方向不共线,故小铁球向N点一侧偏转,做曲线运动,故C错误,D正确。

7.D　质点做曲线运动时,在某点的速度方向沿曲线上这一点的切线方向,选项A错误;质点所受合外力和加速度的方向指向运动轨迹的凹侧,选项B、C错误,D正确。

8.B　物体做曲线运动时,速度沿曲线的切线方向,合力方向和速度方向不共线,且指向曲线的凹侧,则运动轨迹在合力与速度之间,且向合力的方向弯曲,B正确。

能力提升练

选择题

1.BC　物体在变力作用下不一定做曲线运动,可能做直线运动,选项A错误;物体在恒力作用下可能做曲线运动,选项B正确;做曲线运动的物体,加速度一定不为零,则其合力一定不为零,选项C正确;做曲线运动的物体,其加速度方向不一定改变,选项D错误。

2.A　依题意,质点要沿曲线从M点加速运动到N点,则需要满足运动轨迹夹在加速度和速度之间且二者方向的夹角为锐角。故A正确,B、C、D错误。

3.CD　质点所受合外力方向与速度方向不在同一直线上时,质点做曲线运动;若质点所受合外力方向与速度方向在同一直线上时,则质点做直线运动。若Fy=Fx tan α,则Fx和Fy的合力F与v在同一直线上(如图所示),此时质点做直线运动;若Fy<Fx tan α,即tan α>=tan β,则Fx、Fy的合力F与x轴的夹角β<α,则质点偏向x轴一侧做曲线运动,故C、D正确,A、B错误。

4.C　撤去外力F前,物块处于平衡状态,沿斜面方向受力如图所示,摩擦力与拉力和重力沿斜面向下的分力的合力平衡,运动方向与摩擦力f的方向相反;撤去外力F后,合力方向与F方向相反,与速度v的方向有一定的角度,所以物块做曲线运动,速度方向改变后,摩擦力f的方向也随之改变,因此合力的方向改变,物块将做非匀变速曲线运动,故本题选C。

5.ACD　质点能从坐标原点O由静止沿ON运动,则重力与恒力F的合力应沿ON方向,如图所示,由几何关系可知,当恒力F=mg sin θ时,拉力F最小,故A正确,B错误;若一段时间后撤去力F,质点只受重力作用,且与速度方向存在夹角,此后质点做曲线运动,又因为加速度为重力加速度g,所以质点在相等时间内速度变化一定相等,故C、D均正确。

6.AD　若在x方向始终匀速,根据做曲线运动的物体所受合力指向轨迹的凹侧,可知物体所受合力沿y方向,且合力先指向y轴负方向后指向y轴正方向,即在y方向先减速后加速,选项A正确,B错误;若在y方向始终匀速,那么物体所受合力应沿x方向,且合力先指向x轴正方向后指向x轴负方向,即在x方向先加速后减速,故C错误,D正确。

7.D　质点一开始做自由落体运动,速度竖直向下,当受到水平向右的风力时,合力的方向为右偏下,速度和合力的方向不在同一条直线上,质点做曲线运动,轨迹应夹在速度方向和合力方向之间。风停止后,质点的合力方向向下,与速度仍然不在同一条直线上,质点做曲线运动,轨迹向下凹。故选D。