【讲与练】高中物理人教版(2019)必修2：5.1 曲线运动提能作业习题

第五章1合格考训练1．(多选)(2022·重庆沙坪坝高一重庆一中校考期末)质点在F1、F2、F3三个恒力的共同作用下处于匀速直线运动状态，若突然撤去F3，则质点(BC)A．一定做直线运动B．可能做曲线运动C．一定做匀变速运动D．可能做非匀变速运动解析：质点在F1、F2、F3三个恒力的共同作用下处于匀速直线运动状态，则这三个力的合力为0，撤去F3时，F1、F2的合力与F3等大反向，当质点的速度方向与F3在同一条直线上时，质点做直线运动，当质点的速度方向与F3不在同一条直线上时，质点做曲线运动，A错误，B正确；根据上述，撤去F3后质点所受外力的合力大小方向均一定，即质点加速度大小与方向均一定，可知质点做匀变速运动，C正确，D错误。故选BC。2．(多选)(2022·福建龙岩高三福建省连城县第一中学阶段练习)一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则(BD)A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C．质点单位时间内速率的变化量总是不变D．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同解析：若恒力的方向与质点的速度方向成一定夹角，则质点速度的方向与该恒力的方向不相同，A错误；若恒力的方向与质点的速度垂直，则质点速度的方向与该恒力的方向先垂直后成锐角，质点单位时间内速率的变化量变大，B正确，C错误；根据牛顿第二定律，质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同，D正确。故选BD。3．如图所示的陀螺，是汉族民间很早的娱乐工具，也是我们很多人小时候喜欢玩的玩具。从上往下看(俯视)，若陀螺立在某一点顺时针匀速转动，此时滴一滴墨水到陀螺上，则被甩出的墨水径迹可能是图中的哪一个(D)解析：陀螺的边缘上的墨水沿切线方向飞出，所以A、B错误；陀螺立在某一点顺时针匀速转动，所以墨水滴的运动方向沿该点的切线方向，故C错误，D正确。4．(多选)一小球以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动。现使一水平力作用在小球上，小球的运动轨迹如图中实线所示，图中B为轨迹上一点，虚线是过A、B两点并与运动轨迹相切的直线，虚线和实线将水平面划分为图示的5个区域。则关于该施力物体位置的判断，下列说法中正确的是(AC)A．如果这个力是引力，则施力物体一定在④区域B．如果这个力是引力，则施力物体一定在②区域C．如果这个力是斥力，则施力物体一定在②区域D．如果这个力是斥力，则施力物体可能在①或③区域解析：小球受力沿弧线由A运动到B，小球所受合外力应指向轨迹的内侧；如果这个力是引力，则施力物体一定在④区域，选项A正确，B错误；如果这个力是斥力，在①③⑤区域内任取一点分别与A、B两点相连并延长，①③⑤区域的点与A、B两点的连线表示斥力的方向，会发现斥力的方向有时不指向轨迹的内侧，则施力物体不可能在①③⑤区域；而②区域的点与A、B两点的连线表示斥力的方向，斥力的方向总指向轨迹的内侧，则施力物体一定在②区域；因此选项C正确，D错误。5．篮球无转动加速下落时轨迹如图甲所示，若在篮球释放瞬间给它一个转动速度，其下落轨迹如图乙所示，球转动时沿轨迹乙运动的现象称为马格努斯效应，马格努斯效应在球类运动项目中非常普遍。已知P为甲轨迹上一点，Q为乙轨迹上一点。下列判断正确的是(D)A．篮球在P点受到空气给它的力可能斜向右上B．篮球在P点受到空气给它的力可能大于篮球重力C．篮球在Q点受到空气给它的力可能水平向左D．篮球在Q点受到空气给它的力可能斜向右上解析：篮球无转动加速下落时，加速度的方向竖直向下，可知合力方向竖直向下，球受到重力和空气给它的力，重力竖直向下，空气给它的力竖直向上，且重力大于空气给它的力，故A、B错误；篮球在Q点时，受重力和空气给它的力，根据曲线运动的特点知，合力指向轨迹凹侧，可知空气给它的力可能斜向右上，不可能水平向左，故C错误，D正确。6．(多选)(2023·沙坪坝区重庆南开中学高一期末)一个质量为1kg，初速度不为零的物体，在光滑水平面上受到大小分别为1N、3N和5N的三个水平方向的共点力作用，则该物体(ABC)A．可能做曲线运动B．可能做匀减速运动C．加速度的大小可能是5.75m/s2D．加速度的大小可能是0.5m/s2解析：三力的合力的范围为[5－(1＋3)]N≤F≤(5＋1＋3)N，即1N≤F≤9N。当合力与速度不共线时，物体做曲线运动，A正确；当合力与速度方向相反时，物体做匀减速运动，B正确；根据牛顿第二定律得加速度的取值范围为1m/s2≤a＝eq\f(F,m)≤9m/s2，C正确，D错误。7．(多选)(2022·浙江杭州高一杭州市富阳区第二中学期末)在光滑的水平面上有一质量为2kg的物体，在几个共点力的作用下做匀速直线运动。保持其他力不变的情况下，将与物体运动方向相反，大小2N的一个力突然水平顺时针转过90°，则关于物体此后运动情况的叙述中正确的是(AC)A．物体做加速度大小为eq\r(2)m/s2的匀变速曲线运动B．物体做加速度大小为1m/s2的匀变速曲线运动C．1s后把这个力突然水平逆时针转过90°，则物体此后又做匀速直线运动D．1s后把这个力突然水平逆时针转过90°，则物体此后仍做匀变速曲线运动解析：将与物体运动方向相反，大小2N的一个力突然水平顺时针转过90°，此时物体受的合力大小变为F＝2eq\r(2)N，加速度大小为a＝eq\f(F,m)＝eq\r(2)m/s2，此时合外力方向与速度方向不共线，则物体做匀变速曲线运动，选项A正确，B错误；1s后把这个力突然水平逆时针转过90°，则物体受力又达到平衡，则此后又做匀速直线运动，选项C正确，D错误。故选AC。8．根据曲线运动，回答问题。(1)如图所示，砂轮上打磨下来的炽热的微粒沿砂轮的切线飞出，其速度方向不断变化，那么如何确定物体在某一点的速度方向？(2)曲线运动一定是变速运动吗？(3)曲线运动可能是匀变速运动吗？(4)物体做曲线运动时，加速度可以为零吗？为什么？答案：见解析解析：(1)从题图可以看出，从砂轮上打磨下来的炽热微粒沿脱落点的切线方向飞出，所以物体在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。(2)由于曲线运动的速度方向时刻在变化，不论其速度大小是否变化，其速度一定变化，因此曲线运动一定是变速运动。(3)曲线运动是否是匀变速运动取决于物体所受的合外力情况，合外力为恒力，物体做匀变速曲线运动；合外力为变力，物体做非匀变速曲线运动。(4)不可以，物体做曲线运动时，速度不断变化，所以加速度一定不为零。等级考训练9．(2023·河北高一开学考试)如图所示，物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，下列对它的运动分析正确的是(B)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解析：物体以恒定的速率沿圆弧AB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0，故B正确，C错误；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。10．(2022·北京丰台高一月考)如图所示，一辆汽车在水平路面上行驶，正在通过环形路段。汽车的运动轨迹可以认为是某个圆的一段圆弧。若汽车正减速通过该环形路段，下图中分别画出了汽车转弯时(运动方向由M到N)所受合外力F的方向，你认为可能正确的是(A)解析：汽车做的是曲线运动，汽车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于汽车是从M向N运动的，并且速度在减小，所以合力与汽车的速度方向的夹角要大于90°，故A正确，B、C、D错误。11．(2023·湖北孝感高一校考阶段练习)如图是一种创新设计的“空气伞”，它的原理是从伞柄下方吸入空气，然后将空气加速并从顶部呈环状喷出形成气流，从而改变周围雨水的运动轨迹，形成一个无雨区，起到传统雨伞遮挡雨水的作用。在无风的雨天，若“空气伞”喷出的气流水平，则雨水从气流上方穿过气流区至无气流区的运动轨迹可能与下列四幅图中哪一幅类似(C),,A B,,C D解析：气流对雨滴有排斥力，当雨滴接近空气伞时，受到水平方向的作用力，将产生水平方向的加速度，此时雨滴所受的合力与运动的方向不在一条直线上，所以其运动轨迹将逐渐发生弯曲，速度的方向不能发生突变，故A、B错误。穿过气流区受气流水平方向的力，水平方向做匀加速直线运动，到无气流区后，只受重力水平方向做匀速直线运动，故C正确，D错误。故选C。12．如图所示为一空间探测器的示意图，P1，P2、P3、P4是四个喷气发动机，P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行，P2、P4的连线与y轴平行，每台发动机开动时，都能向探测器提供恒定推力，但不会使探测器转动。开始时，探测器以恒定的速率v0沿x轴正方向平移。(1)分别单独开动P1、P2、P3、P4，探测器将做什么运动？(2)同时开动P2与P3，探测器将做什么运动？(3)若四个发动机能产生相同的推力，同时开动时探测器将做什么运动？(4)单独开动P2与单独开动P4，探测器的运动有何不同？答案：见解析解析：(1)单独开动P1时，推力沿x轴负方向，探测器做