【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2020-2021學(xué)年高中物理題組訓(xùn)練：5.1-曲線運(yùn)動(dòng)(人教版必修2)

1曲線運(yùn)動(dòng)(時(shí)間：60分鐘)題組一對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的理解1．關(guān)于做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度和加速度，下列說法中正確的是 ()A．速度方向不斷轉(zhuǎn)變，加速度方向不斷轉(zhuǎn)變B．速度方向不斷轉(zhuǎn)變，加速度肯定不為零C．加速度越大，速度的大小轉(zhuǎn)變得越快D．加速度越大，速度轉(zhuǎn)變得越快答案BD解析物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向時(shí)刻轉(zhuǎn)變，受到外力作用，由牛頓其次定律知，加速度肯定不為零；由加速度物理意義知，加速度越大，速度轉(zhuǎn)變?cè)娇欤收_答案為B、D.2.圖5－1－7翻滾過山車是大型游樂園里的一種比較刺激的消遣項(xiàng)目．如圖5－1－7所示，翻滾過山車(可看成質(zhì)點(diǎn))從高處沖下，過M點(diǎn)時(shí)速度方向如圖所示，在圓形軌道內(nèi)經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，下列說法中正確的是 ()圖5－1－7A．過A點(diǎn)時(shí)的速度方向沿AB方向B．過B點(diǎn)時(shí)的速度方向沿水平方向C．過A、C兩點(diǎn)時(shí)的速度方向相同D．圓形軌道上與M點(diǎn)速度方向相同的點(diǎn)在AB段上答案B解析翻滾過山車經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)的速度方向如右圖所示．由圖推斷B正確，A、C錯(cuò)誤；用直尺和三角板作M點(diǎn)速度方向的平行線且與圓相切于N點(diǎn)(如圖所示)，則翻滾過山車在N點(diǎn)時(shí)的速度方向與M點(diǎn)相同，D錯(cuò)誤．3．在彎道上高速行駛的賽車后輪突然脫離賽車，關(guān)于脫離了賽車的后輪的運(yùn)動(dòng)狀況，以下說法正確的是 ()A．仍舊沿著汽車行駛的彎道運(yùn)動(dòng)B．沿著與彎道垂直的方向飛出C．沿著脫離時(shí)輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動(dòng)，離開彎道D．上述狀況都有可能答案C解析曲線上某一點(diǎn)的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向，所以脫離了賽車的后輪將沿著脫離時(shí)輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動(dòng)而離開彎道，故C正確．4.圖5－1－8電動(dòng)自行車?yán)@圖5－1－8所示的400米標(biāo)準(zhǔn)跑道運(yùn)動(dòng)，車上的車速表指針始終指在36km/h處不動(dòng)．則下列說法中正確的是 ()圖5－1－8A．電動(dòng)車的速度始終保持不變B．電動(dòng)車沿彎道BCD運(yùn)動(dòng)過程中，車始終具有加速度C．電動(dòng)車?yán)@跑道一周需40秒鐘，此40秒內(nèi)的平均速度等于零D．電動(dòng)車在彎道上運(yùn)動(dòng)時(shí)合外力不行能為0答案BCD解析速度是矢量，不僅有大小，還有方向．電動(dòng)車運(yùn)動(dòng)過程中車速表指針始終指在36km/h處不動(dòng)，只能說明其速度大小保持不變，而運(yùn)動(dòng)過程中速度的方向在發(fā)生變化，故選項(xiàng)A錯(cuò)；而經(jīng)過彎道時(shí)，速度方向始終沿彎道的切線方向在不斷發(fā)生變化，也就具有加速度，方向指向彎道的內(nèi)側(cè)，故選項(xiàng)B正確；此加速度由電動(dòng)車所受合外力供應(yīng)，由牛頓其次定律可以推斷，此合外力不行能為0，所以選項(xiàng)D正確；電動(dòng)車?yán)@跑道一周過程中位移為零，由平均速度概念可知，此過程中平均速度為零，所以選項(xiàng)C也正確．題組二對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)條件的理解5．下列說法中正確的是 ()A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的力肯定是變化的B．物體做曲線運(yùn)動(dòng)可能受恒力作用C．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體加速度肯定不為零D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其速度方向與加速度方向肯定不在同始終線上答案BCD解析物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是速度方向與合力方向不在同始終線上，至于合力是否為變力對(duì)物體是否做曲線運(yùn)動(dòng)無影響，故B、C、D正確．6．一個(gè)向南運(yùn)動(dòng)的物體，假如某時(shí)刻開頭受到一個(gè)持續(xù)不斷的向東的恒力，物體將 ()A．折向東南做直線運(yùn)動(dòng)B．向南偏東做變速直線運(yùn)動(dòng)C．向正東方向做勻加速運(yùn)動(dòng)D．向南偏東做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)答案D解析物體受到的恒力與初速度方向垂直．所以物體做曲線運(yùn)動(dòng)，A、B、C錯(cuò)；恒力產(chǎn)生恒定的加速度，故物體向南偏東做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，D對(duì)．7.如圖5－1－9所示，物體在恒力F作用下沿曲線從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B，這時(shí)突然使它所受的力反向，但大小不變，即由F變?yōu)椋璅.在此力的作用下，物體以后的運(yùn)動(dòng)狀況，下列說法中正確的是 ()A．物體不行能沿曲線Ba運(yùn)動(dòng)圖5－1－9B．物體不行能沿直線Bb運(yùn)動(dòng)圖5－1－9C．物體不行能沿曲線Bc運(yùn)動(dòng)D．物體不行能沿原曲線BA返回答案ABD解析物體沿曲線從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B(點(diǎn)B除外)的過程中，其所受恒力F的方向必定指向曲線的內(nèi)側(cè)．當(dāng)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，因恒力反向，由曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)“物體以后運(yùn)動(dòng)的曲線軌跡必定向合外力方向彎曲”可知：物體以后的運(yùn)動(dòng)只可能沿Bc運(yùn)動(dòng)．故本題正確選項(xiàng)為A、B、D.8．在光滑水平面上有一質(zhì)量為2kg的物體，受幾個(gè)共點(diǎn)力作用做勻速直線運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)突然將與速度反方向的2N的力水平旋轉(zhuǎn)90°，則關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)狀況的敘述正確的是 ()A．物體做速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)B．物體做加速度為eq\r(2)m/s2的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．物體做速度越來越大的曲線運(yùn)動(dòng)D．物體做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，其速度越來越大答案BC解析物體原來所受合外力為零，當(dāng)將與速度反方向的2N的力水平旋轉(zhuǎn)90°后其受力如圖所示，其中Fx＝Fy＝2N，F(xiàn)是Fx、Fy的合力，即F＝2eq\r(2)N，且大小、方向都不變，是恒力，那么物體的加速度為a＝eq\f(F,m)＝eq\f(2\r(2),2)m/s2＝eq\r(2)m/s2恒定．又由于F與v夾角θ＜90°，所以物體做速度越來越大、加速度恒為eq\r(2)m/s2的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故正確答案是B、C兩項(xiàng)．9.圖5－1－10如圖5－1－10所示，質(zhì)量為m的物體在四個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度方向與力F1、F3的方向恰好在同始終線上，則：圖5－1－10(1)若只撤去F1，物體將做________運(yùn)動(dòng)，加速度大小為________，方向?yàn)開_______．(2)若只撤去F2，物體將做________運(yùn)動(dòng)，加速度大小為________，方向?yàn)開_______．(3)若只撤去F3，物體將做________運(yùn)動(dòng)，加速度大小為________，方向?yàn)開_______．答案(1)勻加速直線eq\f(F1,m)F1的反方向(2)勻變速曲線eq\f(F2,m)F2的反方向(3)勻減速直線eq\f(F3,m)F3的反方向解析若只撤去F1，物體所受的合外力大小為F1，方向與F1相反，與速度方向相同，所以物體做加速度大小為eq\f(F1,m)的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向與F1相反；若只撤去F2，物體所受的合外力大小為F2，方向與F2相反，與速度方向不共線，且夾角為銳角，所以物體做加速度大小為eq\f(F2,m)的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，加速度方向與F2相反；若只撤去F3，物體所受的合外力大小為F3，方向與F3相反，與速度方向相反，所以物體做加速度大小為eq\f(F3,m)的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向與F3相反．題組三運(yùn)動(dòng)的合成和分解10.圖5－1－11如圖5－1－11所示，一名92歲的南非婦女從距地面大約2700米的飛機(jī)上，與跳傘教練綁在一起跳下，成為南非已知的年齡最大的高空跳傘者．假設(shè)沒有風(fēng)的時(shí)候，落到地面所用的時(shí)間為t，而實(shí)際上在下落過程中受到了水平方向的風(fēng)的影響，則實(shí)際下落所用時(shí)間 ()圖5－1－11A．仍為t B．大于tC．小于t D．無法確定答案A解析水平風(fēng)力并不影響跳傘者在豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有風(fēng)與無風(fēng)的狀況下，下落時(shí)間均為t，故A正確．11．雨點(diǎn)正在以4m/s的速度豎直下落，突然一陣風(fēng)以3m/s的速度水平吹來，雨中撐傘正在行走的人，為使雨點(diǎn)盡量不落在身上，手中傘桿應(yīng)與豎直方向所成夾角為 ()A．30° B．37° C．45° D．0°答案B解析雨點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)，一是豎直向下的勻速直線運(yùn)動(dòng)，二是沿水平風(fēng)方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，其合速度方向與豎直方向的夾角為θ，tanθ＝eq\f(vx,vy)＝eq\f(3,4)，所以θ＝37°，為使雨點(diǎn)盡量不落在身上，應(yīng)使傘面與雨點(diǎn)速度方向垂直，傘桿與雨點(diǎn)的速度方向平行，所以，傘桿與豎直方向應(yīng)成37°夾角，B對(duì)．12.圖5－1－12如圖5－1－12所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度()圖5－1－12A．大小和方向均不變B．大小不變，方向轉(zhuǎn)變C．大小轉(zhuǎn)變，方向不變D．大小和方向均轉(zhuǎn)變答案A解析橡皮參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是沿水平方向與鉛筆速度相同的勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是沿豎直方向與鉛筆移動(dòng)速度大小相等的勻速直線運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是斜向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A正確．13．某直升機(jī)空投物資時(shí)，可以停留在空中不動(dòng)，設(shè)投出的物資離開飛機(jī)后由于降落傘的作用在空中能勻速下落，無風(fēng)時(shí)落地速度為5m/s.若飛機(jī)停留在離地面100m高處空投物資，由于風(fēng)的作用，使降落傘和物資以1m/s的速度勻速水平向北運(yùn)動(dòng)，求：(1)物資在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(2)物資落地時(shí)速度的大小；(3)物資在下落過程中水平方向移動(dòng)的距離．答案(1)20s(2)eq\r(26)m/s(3)20m解析如圖所示，物資的實(shí)際運(yùn)動(dòng)可以看做是豎直方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)．(1)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，故物資