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  • 2021-10-21 发布

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

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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.