高中物理 专题5_1 曲线运动全国名卷试题分章节汇编（第01期）新人教版必修2

专题5.1 曲线运动一、单选题1如图所示，河水的流速保持不变，为使小船由O点沿虚线匀速航行，船头的指向应为图中的 （ ）A. 方向 B. 方向 C. 方向 D. 方向【答案】 B故选B2如图所示，小船在静水中的速度为8m/s，它在宽为240m，水流速度为6m/s的河中渡河，船头始终与河岸垂直，则小船渡河需要的时间为 （ ）A. 24s B. 40sC. 30s D. 17.1s【答案】 C【解析】小船渡河时间由垂直河岸方向的分运动决定，船头始终垂直河岸，渡河时间： ，故选项C正确。点睛：将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，抓住分运动与合运动具有等时性，求出到达对岸时间。3某一小球（可视为质点）在两个互成相角度的水平恒力作用下沿着水平面由静止开始运动，当经过一段时间后，突然去掉其中一个力，此后, 该小球将一定做 （ ）A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动C. 匀减速直线运动 D. 匀变速曲线运动【答案】 D【解析】一个物体在两个互为锐角的恒力作用下，由静止开始运动，做的是初速度为零的匀加速直线运动；合力方向在两个力的角平分线上，速度与合力同向；撤去其中一个力，则合力与速度不共线了，故一定做曲线运动；当合力是恒定的，故加速度也是恒定的，故是匀变速曲线运动，故D正确，ABC错误。4物体做曲线运动条件 （ ）A. 物体运动初速度为0B. 物体所受合力为变力C. 物体所受合力方向与速度方向不在一条直线上D. 物体所受合力方向与加速度方向不在一条直线上【答案】 C5如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和被吊的物体在同一时刻的速度分别为v1和v2，绳子对物体的拉力为T，物体所受重力为G，则下列说法正确的是 （ ）A. 物体做匀速运动，且v1=v2 B. 物体做加速运动，且TGC. 物体做加速运动，且v2v1 D. 物体做匀速运动，且T=G【答案】 B【解析】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，设滑轮两边两段绳子夹角为，由几何关系可得：v2=v1sin，所以v1v2，而逐渐变大，故v2逐渐变大，物体有向上的加速度，处于超重状态，TG，故ACD错误，B正确；故选B6某人从码头坐船到河止对岸的码头，此时河水流速较大，航行时他发观艄公为了将他送到正对岸，船头并不垂直于河岸，而是略朝向上游，请问艄公这样做的主要目的是什么 （ ）A. 为了多绕点路看风景B. 为了节省体力C. 为了节省时间D. 为了船的路程最小【答案】 DB、由于不是最短时间渡江，故不是节省体力，故B错误。点睛：本题关键是找出船参与的分运动和合运动，明确本题是最短位移渡河问题，不是最小时间渡河问题。7物体做曲线运动的条件为 （ ）A. 物体所受的合外力为恒力B. 物体所受的合外力为变力C. 物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上D. 物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上【答案】 C【解析】A、当合力与速度不在同一条直线上时，物体做曲线运动，合力可以是恒力，也可以是变力，故C正确，AB错误；D、由牛顿第二定律可知合外力的方向与加速度的方向始终相同，故D错误.点睛：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。8做曲线运动的物体，在运动的过程中一定变化的物理量是 （ ）A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 加速度的大小【答案】 B【解析】既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，而速率可以不变，如匀速圆周运动；加速度可以是不变的，例如平抛运动所以曲线运动一定是变速运动，速度一定是改变的而受到的合力可以不变，如平抛运动故ACD错误，B正确故选B9关于物体做曲线运动的条件，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. 物体在变力作用下一定做曲线运动C. 合力的方向与物体速度的方向既不相同、也不相反时，物体一定做曲线运动D. 做曲线运动的物体所受的力的方向一定是变化的【答案】 C点睛：物体做曲线运动的条件是合力（加速度）方向与速度方向不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，可以有匀变速曲线运动和变加速曲线运动。10一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由N向M行驶，速度逐渐增大图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向，你认为正确的是 （ ）A. B. C. D. 【答案】 B【解析】汽车从N点运动到M，做曲线运动，必有指向圆心的合力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时加速，所以沿切向方向有与速度相同的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角小于，所以选项ACD错误，选项B正确。点睛：汽车在水平的公路上转弯，所做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做变速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相同或相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象时对的。11一艘船以恒定的速度，往返于上、下游两码头之间如果以时间t1和t2分别表示水的流速较小和较大时船往返一次所需的时间，那么，两时间的长短关系为 （ ）A. t1t2 B. t1t2 C. t1v1，用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置，虚线表示小船过河的路径，则图中可能的是 （ ）A. B. C. D. 【答案】 C【解析】船参与了静水运动和水流的运动，根据平行四边形定则得出合速度的方向，确定其运动的轨迹若静水速的方向垂直河岸，水流速自西向东，根据平行四边形定则，则合速度的方向偏向下游，渡河的轨迹为倾斜的直线，A错误C正确；静水速斜向下游，根据平行四边形定则知，合速度的方向不可能与静水速的方向重合，B错误；根据平行四边形定则知，合速度的方向夹在静水速和水流速之间，不可能垂直河岸，D错误63如图，汽车在一水平路面上匀速率转弯，关于它受到水平方向的作用力方向的示意图如图所示，可能正确的是(图中F为地面对它的静摩擦力，f为它行驶时所受阻力) （ ）A. B. C. D. 【答案】 C64如图，物体A和B质量均为m，且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，B放在水平面上，A与悬绳竖直，用力F拉B沿水平面向左匀速运动过程中，绳对A的拉力的大小 （ ）A. 小于mgB. 总等于mgC. 大于mgD. 无法确定【答案】 C【解析】由于B做匀速运动，将B的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，得到沿绳子方向的运动速度，即物体A的速度表达式，得到A的运动规律，再根据牛顿第二定律判断绳子拉力的变化情况将B的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，如图解得，由于不断变小，故不断变大，由于物体A的速度等于，故物体A加速上升，加速度向上，即物体A处于超重状态，故绳子的拉力大于mg，C正确65物体在直角坐标系xOy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03s做直线运动B. 物体在34s做直线运动C. 物体在34s做曲线运动D. 物体在03s做变加速运动【答案】 B【解析】由图示图象可知，在03s内物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向作初速度为零的匀加速直线运动，物体的合运动是曲线运动，物体的加速度恒定不变，物体做匀加速曲线运动，AD错误；由图示图象可知，在34s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，速度与x轴夹角： ，加速度与x轴夹角： ，合加速度的方向与合速度方向在同一直线上，物体做直线运动，故B正确，C错误；66如图，船从A处开出后沿直线AB到达对岸，若AB与河岸成37角，水流速度为4 m/s，则船从A点开出相对水流的最小速度为 （ ）A. 3.5 m/sB. 3 m/sC. 2.4 m/sD. 2 m/s【答案】 C当v合与v船垂直时，v船最小，由几何关系得到v船的最小值为v船=v水sin37=2.4m/s，故C正确，ABD错误；故选C67某河流宽420 m，船在静水中的航速为4 m/s，水流速度是3 m/s，则船渡过该河流的最短时间 （ ）A. 140 s B. 105 s C. 80 s D. s【答案】 B【解析】当静水速与河岸垂直，渡河时间最短则有： ,故选B点睛：解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短当合速度与河岸垂直时，渡河位移最短；当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短68如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受的力反向而大小不变（即由F变为-F），在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是： （ ）A. 物体可能沿曲线Ba运动B. 物体可能沿曲线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【答案】 C【解析】物体从A到B运动，因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中，所以物体所受恒力方向应是向下的， 到达B点后，力的大小不变方向相反，变成向上；A、由于力的方向发生了改变，曲线Ba不在力与速度的夹角内，故A错误；B、因为物体在B点的速度方向为切线方向，即直线Bb，而力与速度方向不同，所以物体不可能做直线运动，故B错误；C、Bc在力与速度的夹角内，物体有可能沿Bc运动，故C正确；D、很明显，物体不可能由B返回A，故D错误。点睛：物体做曲线运动时，运动轨迹是在速度与力的夹角之中，根据这一点可以判断原来的恒力F的方向是向下的，当F变成向上时，运动轨迹仍然要处于速度与合力的夹角之间。69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、加速度都一定随时在改变B. 速度、加速度方向都一定随时在改变C. 速度、加速度大小都一定随时在改变D. 速度、加速度的大小可能都保持不变【答案】 D【解析】做曲线运动的物体的速度方向一定变化，但是大小不一定变化，例如匀速圆周运动；曲线运动的加速度大小和方向都可能不变，例如平抛运动；故选D.考点：曲线运动70在宽度为d的河中，水流速度为v2 ，船在静水中速度为v1（且v1v2），方向可以选择，现让该船开始渡河，则下列说法不正确的是 （ ）A. 最短渡河时间为 B. 最短渡河位移为dC. 不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间和水速均无关 D. 只有当船头垂直河岸渡河时，渡河时间才和水速无关【答案】 D【解析】当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短， 故A正确当合速度的方向与河岸垂直时，渡河位移最短，最短位移为d故B正确将船分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，静水速的方向（即船头与河岸的夹角）不同，垂直于河岸方向上的分速度不同，则渡河时间不同，但与水流速无关故C正确当船头与河岸垂直，渡河时间仅与静水速有关，与水流速无关故D错误本题选错误的，故选D点睛：解决本题的关键知道当静水速与河岸垂直，渡河时间最短，当合速度与河岸垂直时，渡河位移最短71在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到，赛车沿圆周由P向Q行驶下列图中画出了赛车转弯时所受合力的四种方式，你认为正确的是 （ ）A. B. C. D. 【答案】 D【解析】做曲线运动的物体，运动的轨迹是曲线，物体受到的合力应该是指向运动轨迹弯曲的内侧，速度沿着轨迹的切线的方向解：赛车做的是曲线运动，赛车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于赛车是从P向Q运动的，并且速度在减小，所以合力与赛车的速度方向的夹角要大于90，故D正确，A、B、C错误故选D72在光滑水平面上运动的物体，受到水平恒力F作用后，沿曲线MN运动，速度方向改变了90，如图所示，则此过程中，物体受到的恒力可能是 （ ）A. F1 B. F2C. F3 D. F4【答案】 B【解析】由图可知，物体从M向N运动的过程中，沿初速度的方向做减速运动，所以具有与初速度方向相反负力；同时物块向右做加速运动，所以物体还受到向右的作用力。所以物体受到的合力的方向沿F2的方向。故B正确，ACD错误。故选：B。73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. 两个直线运动的合运动一定是直线运动C. 合运动的加速度一定比每个分运动加速度大D. 两个分运动的时间一定与合运动时间相等【答案】 D74关于曲线运动，下列说法中正确的是 （ ）A. 曲线运动一定是变速运动B. 物体受到变力作用时就做曲线运动C. 曲线运动的物体受到的合外力可以为零D. 曲线运动物体的速度方向保持不变【答案】 A【解析】曲线运动的方向一定变化，则曲线运动一定是变速运动，选项A正确，D错误； 物体受到变力作用时，不一定就做曲线运动，选项B错误； 曲线运动是变速运动，一定有加速度，则物体受到的合外力不可以为零，选项C错误； 故选A.75如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，