高中物理人教版必修2练习：第五章 第1讲 曲线运动 word版含解析

高中物理人教版必修2练习：第五章 第1讲 曲线运动 word版含解析

第五章 曲线运动 第 1 讲 曲线运动 [时间：60 分钟] 题组一 对曲线运动的理解 1．关于做曲线运动物体的速度和加速度，下列说法中正确的是( ) A．速度方向不断改变，加速度方向不断改变 B．速度方向不断改变，加速度一定不为零 C．加速度越大，速度的大小改变得越快 D．加速度越大，速度改变得越快 2.翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目．如图 1 所示，翻滚过山车(可看成 质点)从高处冲下，过 M 点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过 A、B、C 三点，下列说 法中正确的是( ) 图 1 A．过 A 点时的速度方向沿 AB 方向 B．过 B 点时的速度方向沿水平方向 C．过 A、C 两点时的速度方向相同 D．圆形轨道上与 M 点速度方向相同的点在 AB 段上 3．在弯道上高速行驶的赛车后轮突然脱离赛车，关于脱离了赛车的后轮的运动情况，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 4.电动自行车绕图 2 所示的 400 米标准跑道运动，车上的车速表指针一直指在 36 km/h 处不 动．则下列说法中正确的是( ) 图 2 A．电动车的速度一直保持不变 B．电动车沿弯道 BCD 运动过程中，车一直具有加速度 C．电动车绕跑道一周需 40 秒钟，此 40 秒内的平均速度等于零 D．电动车在弯道上运动时合外力不可能为 0 题组二 对曲线运动条件的理解 5．下列说法中正确的是( ) A．做曲线运动的物体所受的力一定是变化的 B．物体做曲线运动可能受恒力作用 C．做曲线运动的物体加速度一定不为零 D．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上 6．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．则可能的 轨迹是( ) 7.如图 3 所示，物体在恒力 F 作用下沿曲线从点 A 运动到点 B，这时突然使它所受的力反向， 但大小不变，即由 F 变为－F.在此力的作用下，物体以后的运动情况，下列说法中正确的是 ( ) 图 3 A．物体不可能沿曲线 Ba 运动 B．物体不可能沿直线 Bb 运动 C．物体不可能沿曲线 Bc 运动 D．物体不可能沿原曲线 BA 返回 8．在光滑水平面上有一质量为 2 kg 的物体，受几个共点力作用做匀速直线运动．现突然将与 速度反方向的 2 N 的力水平旋转 90°，则关于物体运动情况的叙述正确的是( ) A．物体做速度大小不变的曲线运动 B．物体做加速度为 2 m/s2 的匀变速曲线运动 C．物体做速度越来越大的曲线运动 D．物体做非匀变速曲线运动，其速度越来越大 9．如图 4 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 F1、 F3 的方向恰好在同一直线上，则： 图 4 (1)若只撤去 F1，物体将做________运动，加速度大小为________，方向为________． (2)若只撤去 F2，物体将做________运动，加速度大小为________，方向为________． (3)若只撤去 F3，物体将做________运动，加速度大小为________，方向为________． 题组三 运动的合成和分解 10．关于运动的合成，下列说法中正确的是( ) A．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大 B．合运动的时间一定比每一个分运动的时间大 C．分运动的时间一定与它们合运动的时间相等 D．合运动的速度可以比每个分运动的速度小 11．一名 92 岁的南非妇女从距地面大约 2 700 米的飞机上，与跳伞教练绑在一起跳下，成为 南非已知的年龄最大的高空跳伞者．假设没有风的时候，他们落到地面所用的时间为 t，而实 际上在下落过程中受到了水平方向的风的影响，则实际下落所用时间( ) A．仍为 t B．大于 t C．小于 t D．无法确定 12．如图 5 所示，一块橡皮用细线悬挂于 O 点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运 动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度( ) 图 5 A．大小和方向均不变 B．大小不变，方向改变 C．大小改变，方向不变 D．大小和方向均改变 13．某直升机空投物资时，可以停留在空中不动，设投出的物资离开飞机后由于降落伞的作 用在空中能匀速下落，无风时落地速度为 5 m/s.若飞机停留在离地面 100 m 高处空投物资， 由于风的作用，使降落伞和物资以 1 m/s 的速度匀速水平向北运动，求： (1)物资在空中运动的时间； (2)物资落地时速度的大小； (3)物资在下落过程中水平方向移动的距离． 题组训练答案精析 第五章 曲线运动 第 1 讲 曲线运动 1．BD [物体做曲线运动时，速度方向时刻改变，受到外力作用，由牛顿第二定律知，加速 度一定不为零；由加速度物理意义知，加速度越大，速度改变越快，故正确答案为 B、D.] 2．B [翻滚过山车经过 A、B、C 三点的速度方向如图所示．由图判断 B 正确，A、C 错误；用直尺和三角板作 M 点速度方向的平行线且与圆 相切于 N 点(如图所示)，则翻滚过山车在 N 点时的速度方向与 M 点相 同，D 错误．] 3．C [曲线上某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向，所以脱离了赛车的后轮将沿着 脱离时轮子前进的方向做直线运动而离开弯道，故 C 正确．] 4．BCD [速度是矢量，不仅有大小，还有方向．电动车运动过程中车速表指针一直指在 36 km/h 处不动，只能说明其速度大小保持不变，而运动过程中速度的方向在发生变化，故选项 A 错；而经过弯道时，速度方向始终沿弯道的切线方向在不断发生变化，也就具有加速度，方 向指向弯道的内侧，故选项 B 正确；此加速度由电动车所受合外力提供，由牛顿第二定律可 以推断，此合外力不可能为 0，所以选项 D 正确；电动车绕跑道一周过程中位移为零，由平均 速度概念可知，此过程中平均速度为零，所以选项 C 也正确．] 5．BCD [物体做曲线运动的条件是速度方向与合力方向不在同一直线上，至于合力是否为变 力对物体是否做曲线运动无影响，故 B、C、D 正确．] 6．C 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 线凹的一侧，则运动轨迹在合力与速度之间，且向合力的方向弯曲． 7．ABD [物体沿曲线从点 A 运动到点 B(点 B 除外)的过程中，其所受恒力 F 的方向必定指向 曲线的内侧．当运动到 B 点时，因恒力反向，由曲线运动的特点“物体以后运动的曲线轨迹必 定向合外力方向弯曲”可知：物体以后的运动只可能沿 Bc 运动．故本题正确选项为 A、B、D.] 8．BC [物体原来所受合外力为零，当将与速度反方向的 2 N 的力水 平旋转 90°后其受力如图所示，其中 Fx＝Fy＝2 N，F 是 Fx、Fy 的合力， 即 F＝2 2 N，且大小、方向都不变，是恒力，那么物体的加速度为 a ＝F m ＝2 2 2 m/s2＝ 2 m/s2 恒定．又因为 F 与 v 夹角θ＜90°，所以物体 做速度越来越大、加速度恒为 2 m/s2 的匀变速曲线运动，故正确答案是 B、C 两项．] 9．(1)匀加速直线 F1 m F1 的反方向 (2)匀变速曲线 F2 m F2 的反方向 (3)匀减速直线 F3 m F3 的反方向 解析 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F1 m 的匀加速直线运动，加速度方向与 F1 相反；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F2 m 的匀变速曲线运动，加速度方向与 F2 相反；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F3 m 的匀减速直线运动，加速度方 向与 F3 相反． 10．CD [根据平行四边形定则，知合速度可能比分速度大，可能比分速度小，也可能与分速 度相等，故 A 错误．分运动与合运动具有等时性，故 B 错误．] 11．A [水平风力并不影响跳伞者在竖直方向的运动规律，有风与无风的情况下，下落时间均 为 t，故 A 正确．] 12．A [橡皮参与了两个分运动，一个是沿水平方向与铅笔速度相同的匀速直线运动，另一 个是沿竖直方向与铅笔移动速度大小相等的匀速直线运动，这两个直线运动的合运动是斜向 上的匀速直线运动，故选项 A 正确．] 13．(1)20 s (2) 26 m/s (3)20 m 解析 如图所示，物资的实际运动可以看做是竖直方向的匀速直线运动和水平 方向的匀速直线运动两个分运动的合运动． (1)分运动与合运动具有等时性，故物资实际运动的时间与竖直方向分运动的时 间相等． 所以 t＝h vy ＝100 5 s＝20 s (2)物资落地时 vy＝5 m/s，vx＝1 m/s， 由平行四边形定则得 v＝ v 2x ＋v 2y ＝ 12＋52 m/s＝ 26 m/s (3)物资在下落过程中水平方向移动的距离为： x＝vxt＝1×20 m＝20 m.