2019高中物理第5章1曲线运动精练（含解析）新人教必修2 6页

曲线运动1．(多选)(2014·长沙高一期末)下列关于运动状态与受力关系的说法中，正确的是(　　)A．物体的运动状态发生变化，物体的受力情况一定变化B．物体在恒力作用下，一定做匀变速直线运动C．物体的运动状态保持不变，说明物体所受的合力为零D．物体做曲线运动时，受到的合力可以是恒力【解析】　根据牛顿第二定律，当物体所受合外力不等于零时，其运动状态就要发生变化．若合外力的方向跟物体的速度方向成一定角度，合外力产生的加速度方向跟速度方向也成一定角度，那么物体的速度不仅方向一定发生变化，而且大小也可能发生变化，即物体应做曲线运动．所受合外力可以是恒力，也可以是变力．【答案】　CD2．(2014·昆明高一检测)如图所示，火车在水平轨道上以大小为v的速度向西做匀速直线运动，车上有人相对车厢以大小为u的速度向东水平抛出一小球，已知v>u，站在地面上的人看到小球的运动轨迹应是(图中箭头表示列车运动的方向)(　　)【解析】　小球抛出后相对于地面有水平向西的速度，由于抛出后小球合力向下，故抛出后小球仍向前运动，同时向下落，运动轨迹为曲线，选项D正确．【答案】　D3．若一个物体的运动是由两个独立的分运动合成的，则(　　)A．若其中一个分运动是变速运动，另一个分运动是匀速直线运动，则物体的合运动一定是变速运动B．若两个分运动都是匀速直线运动，则物体的合运动有可能是匀变速直线运动C．若其中一个分运动是匀变速直线运动，另一个分运动是匀速直线运动，则物体的运动一定是曲线运动D．若其中一个分运动是匀加速直线运动，另一个分运动是匀减速直线运动，则合运动一定是曲线运动【解析】　当一个分速度变化时，合速度会不断变化，所以是变速运动，A正确；当两个分运动都是匀速直线运动时，合运动一定也是匀速直线运动，B错误；若匀变速直线运动与同方向的匀速直线运动合成，则合运动是直线运动，C错误；同方向的匀加速直线运动与n匀减速直线运动合成，合运动是直线运动，D错误．【答案】　A4．“神舟九号”已于2012年6月与在轨的“天宫一号”实现交会对接．如图所示，“神舟九号”在沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小．在此过程中“神舟九号”所受合力方向可能是下列图中的(　　)【解析】　做曲线运动的物体的运动轨迹向合力方向弯曲，A、D错误；卫星速度减小，表明它所受的合力沿切线方向的分力与速度方向相反，故B错误，C正确．【答案】　C5．两个互成角度的匀变速直线运动，初速度分别为v1和v2，加速度分别为a1和a2，它们的合运动的轨迹(　　)A．如果v1＝v2≠0，那么轨迹一定是直线B．如果v1＝v2≠0，那么轨迹一定是曲线C．如果a1＝a2，那么轨迹一定是直线D．如果＝，那么轨迹一定是直线【解析】　物体做曲线运动的条件是合外力的方向(即合加速度的方向)与速度的方向不在一条直线上，如果＝，那么，合加速度的方向与合速度方向一定在一条直线上，所以D正确．【答案】　D6．(2014·佛山高一期中)如图516，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行．当绳与河岸的夹角为α时，船的速率为(　　)图516A．vsinα　　　　　　　　B.C．vcosαD.【解析】　把人的速度v沿着绳方向和垂直于绳方向分解．如图所示．n其中v1＝vcosα，所以船的速度等于vcosα.因此C选项正确．【答案】　C7．在学习运动的合成与分解时我们做过如图517所示的实验．在长80～100cm，一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个用红蜡做成的小圆柱体(小圆柱体恰能在管中匀速上浮)，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．然后将玻璃管竖直倒置，在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面在水平方向上匀加速移动，你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是下列选项中的(　　)图517【解析】　由于红蜡块匀速上浮，物体在竖直方向做匀速直线运动，而在红蜡块匀速上浮的同时，玻璃管紧贴黑板面在水平方向上匀加速移动，则红蜡块在水平方向上速度越来越大，合速度方向应逐渐向右偏，红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是选项C.【答案】　C8．(2014·汕头高一期末)月亮的阴晴圆缺使人们知道，月亮的运动轨迹可近似地认为是以地球为中心的圆．关于月亮的运动，下列说法正确的是(　　)A．月亮做匀速运动B．月亮运动的加速度为零C．月亮受到指向地心的力的作用，且这个力的大小不变D．月亮不受力的作用【解析】　月亮运动的轨道可近似地认为是一个以地球为中心的圆，由此我们知道月亮做曲线运动．由曲线运动的条件可知，月亮受到的合外力一定不等于零．由我们的观察和经验知，月亮绕地球做曲线运动的速率不变化，因此，月亮应该受到一个与速度方向垂直的力，也就是沿着轨道半径指向地心的力的作用．因为月亮运动的速率是不变的，可以知道月亮的速度方向的改变是均匀的，也就是说，月亮的瞬时速度在相同的时间内改变的角度是相同n的．由曲线运动方向改变的原因推知，月亮受到的指向地心的力大小应该不变化．【答案】　C9．(多选)(2014·海口高一期末)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．现突然将与速度反方向的2N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【解析】　物体原来所受的合外力为零，当把与速度反方向的2N的力水平旋转90°后，其受力相当于如图所示，其中F是Fx、Fy的合力，即F＝2N，且大小、方向都不变，是恒力，那么物体的加速度为a＝＝m/s2＝m/s2.又因为F与v的夹角θ＜90°，所以物体做速度越来越大、加速度恒为m/s2的匀变速曲线运动．故正确答案是B、C两项．【答案】　BC10．在一次漂流探险中，探险者驾驶摩托艇想上岸休息，江岸是平直的，江水沿江向下流速为v，摩托艇在静水中航速为u，探险者离岸最近点O的距离为d.如果探险者想在最短的时间内靠岸，则摩托艇登陆的地点离O的距离为多少？【解析】　如果探险者想在最短的时间内靠岸，摩托艇的前端应垂直于河岸，即u垂直于河岸，如图所示，则探险者运动的时间为t＝，那么摩托艇登陆的地点离O的距离为x＝vt＝d.【答案】　d11．一人一猴在玩杂技，如图518所示，直杆AB长12m，猴子在直杆上由A向B匀速向上爬，同时人顶着直杆水平匀速移动，已知在10s内，猴子由A运动到B，而人也由甲位置运动到了乙位置．已知x＝9m，求：n图518(1)猴子对地的位移；(2)猴子对人的速度，猴子对地的速度；(3)若猴子从静止开始匀加速上爬，其他条件不变，试在图中画出猴子运动的轨迹．【解析】　(1)相对于地面，猴子参与沿杆上升和随杆水平移动的两个运动，在爬到杆顶的过程中，满足l＝＝m＝15m.(2)由于猴子和人在水平方向运动情况相同，保持相对静止，因此猴子对人的速度v1＝m/s＝1.2m/s，猴子对地的速度v＝＝m/s＝1.5m/s.(3)由于猴子向上匀加速运动，加速度(或外力)方向向上，因此，运动轨迹向上弯曲，其轨迹如图所示．【答案】　(1)15m　(2)1.2m/s　1.5m/s　(3)见解析图12．如图519所示，在水平地面上以速度v做匀速直线运动的汽车，用绳子通过定滑轮吊起一个物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2.已知v1＝v.图519(1)求两绳夹角为θ时，物体上升的速度大小．(2)在汽车做匀速直线运动的过程中，物体是加速上升还是减速上升？(3)绳子对物体的拉力F与物体所受重力mg的大小关系如何？【解析】　n(1)依据实际效果将汽车的运动分解为沿绳的直线运动和垂直于绳的圆周运动，如图所示，则有v2＝v1sinθ，v1＝v，所以v2＝vsinθ.(2)依据v2＝vsinθ可知：当小车向左做匀速直线运动时，θ角变大，则sinθ变大，因此物体的运动速度变大，即物体加速上升．(3)由于物体加速上升，根据牛顿第二定律知，拉力F大于物体的重力mg.【答案】　(1)vsinθ　(2)加速上升　(3)F＞mg