高中物理1 曲线运动优秀一课一练

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5.1 曲线运动
【基础训练】
1. 下列说法中正确的是(    )
A. 做曲线运动的物体，加速度可能为零
B. 物体的运动状态发生改变，其运动轨迹可能是直线也可能是曲线
C. 做曲线运动的物体，其加速度方向与速度方向可能一致
D. 做曲线运动的物体所受的合外力可能为零
【答案】B
【解析】
A.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，既然有合力，那么必定就有加速度，所以A错误； 
B.物体的运动状态发生改变，当速度与力在同一条直线上时，物体做直线运动，当速度与力不在一条直线上时，物体做曲线运动，故B正确； 
C.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合力的方向与加速度的方向是一样的，所以加速度方向与速度方向一定不在同一条直线上，故C错误；
D.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，所以做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零，故D错误。
故选B。  
2. 如图所示，质点通过位置P时的速度、加速度及P附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是(   )
①    ②     ③      ④ 
A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①④
【答案】C
【解析】
图①中速度方向正确，加速度方向应该直线曲线的内侧，故①错误；
图②中速度方向是切线方向，加速度方向指向曲线的内侧，故②正确；
图③中速度方向是切线方向，加速度方向指向曲线的内侧，故③正确；
图④中速度方向不是切线方向，加速度方向也没有指向曲线内侧，故④错误。
故选C。  
3. 某质点在几个恒力作用下做匀速直线运动，现突然将与质点速度方向相反的一个力旋转90°，则关于质点运动状况的叙述正确的是
A. 质点的速度一定越来越小
B. 质点的速度可能先变大后变小
C. 质点一定做匀变速曲线运动
D. 因惯性质点继续保持匀速直线运动
【答案】C
【解析】解：A、将与速度反方向的作用力F水平旋转90°时，该力与其余力的合力夹角为90°，这时物体的合力大小为2F，方向与速度的夹角为45°，物体受力的方向与运动的方向之间的夹角是锐角，所以物体做速度增大的曲线运动．故A错误，B错误；
C、根据牛顿第二定律得加速度a=Fm，所以物体做加速度不变的匀变速曲线运动．故C正确；
D、将与质点速度方向相反的一个力旋转90°后物体受力方向与速度的夹角为45°，所以质点的运动不是匀速直线运动，故D错误．
故选：C
4. 对于做曲线运动的物体，下列说法正确的是(    )
A. 物体的运动轨迹一定是圆 B. 物体的速度大小一定变化
C. 物体的速度方向可能不变 D. 物体一定在做变速运动
【答案】D
【解析】解：A.做曲线运动的物体轨迹不一定是圆，如平抛运动，故A错误；
B.物体做曲线运动，其速度方向一定变化，但是大小不一定变化，例如匀速圆周运动，故B错误；
C..物体做曲线运动，其速度方向一定变化，故C错误；
D.物体做曲线运动，其速度方向一定变化，即速度一定改变，一定是变速运动，故D正确；
故选D。
5. 关于曲线运动，下面说法正确的是(    )
A. 物体运动状态改变，它一定做曲线运动
B. 物体做曲线运动，它的运动状态一定在改变
C. 物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向一致
D. 物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向垂直
【答案】B
【解析】
解：A、物体做匀减速直线运动时，运动状态变化，是直线运动，故A错误；
B、曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，则运动状态一定改变，故B正确；
C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，则加速度方向与速度方向不在同一直线上，故C错误；
D、物体做曲线运动时，它的加速度可以始终和速度的方向垂直，也可以不垂直，只要加速度与速度不共线。故D错误；
故选：B。  
6. 初速度为v的物体在恒力F作用下做曲线运动，其运动轨迹用虚线表示．关于v、F及运动轨迹三者的关系，下列选项中可能正确的是(    )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，即力和速度将运动轨迹夹在中间，运动轨迹向力的方向上偏折，故B正确，ACD错误。  
7. 生活中曲线运动随处可见，物体做曲线运动一定受到了外力的作用。关于物体做曲线运动，下列说法正确的是(    )
A. 速度方向有时与曲线相切，有时与曲线的切线垂直
B. 平抛运动是匀变速曲线运动，斜抛运动是变加速曲线运动
C. 物体所受合力方向一定指向曲线的凹侧
D. 物体所受合力可能不变，但它的加速度一定改变
【答案】C
【解析】
A.在曲线运动中，质点的速度方向一定是沿着轨迹的切线方向，故A错误；
B.平抛运动是匀变速曲线运动，斜抛运动仅受重力，是匀变速曲线运动，故B错误；
C.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度变化的方向(即加速度的方向)指向曲线的内侧，所以合外力的方向一定指向曲线的凹侧，故C正确；
D.物体做曲线运动所受合力不变，其加速度也不会改变，故D错误。
故选C。  
8. 下列说法正确的是(    )
A. 物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动
B. 物体在变力作用下一定是做曲线运动
C. 物体做曲线运动时，速度可能保持不变
D. 两个直线运动的合运动一定是直线运动
【答案】A
【解析】A.物体在恒力作用下可能做直线运动，如匀加速直线运动；在恒力作用下，也可能做曲线运动，如平抛运动，故A正确；
B.物体在变力作用下可能做直线运动，如果只改变力的大小，不改变力的方向，如物体在水平力作用下从静止开始运动，轨迹是直线，故B错误；
C.物体做曲线运动时，速度方向时刻改变，速度一定变化，故C错误；
D.两个直线运动的合运动可以是曲线运动，如平抛运动，故D错误；
故选A。
9. 如图所示，一质点在恒力作用下做曲线运动，从M点运动到N点的过程中，质点的速度方向恰好改变了90°，则(    )
A. 质点在M点受到的合力方向水平向右
B. 质点在N点受到的合力方向竖直向下
C. 质点从M点到N点的轨迹是一段圆弧
D. 质点从M点到N点做匀变速曲线运动
【答案】D
【解析】
AB.由图示运动轨迹可知，质点速度方向恰好改变了90°，可以判断恒力方向应为右下方，与初速度的方向夹角要大于90°小于180°才能出现末速度与初速度垂直的情况，故AB错误；
D.质点在恒力的作用下运动，由牛顿第二定律可知，加速度的大小方向都不变，质点做匀变速曲线运动，故D正确；
C.质点做匀变速曲线运动，运动的轨迹是抛物线的一部分，不是圆弧，故C错误。
故选D。  
【能力提升】
10. 下列说法中正确的是
A. 若物体做曲线运动，则其加速度可能是不变的
B. 若物体做曲线运动，则其加速度一定是变化的
C. 物体在恒力作用下，不可能做曲线运动
D. 物体在变力的作用下，不可能做直线运动
【答案】A
【解析】
A、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但合外力大小和方向不一定变化，如平抛运动，所以A正确；
B、由A的分析可知B错误；
C、只要合力的方向与速度的方向不再一条直线上，物体就会做曲线运动，合力的大小可以不变，如平抛运动，所以C错误；
D、当力的方向和速度的方向在一条直线上是，物体就可以做直线运动，如果是在变力的作用下，物体做的就是加速度变化的直线运动，所以D错误．
故选A．  
11. 下列说法正确的是(    )
A. 物体在恒力作用下只能做直线运动
B. 物体在变力作用下一定做曲线运动
C. 物体做曲线运动，加速度方向与速度方向一定不在同一条直线上
D. 两个直线运动的合运动一定是直线运动
【答案】C
【解析】解：A、物体在恒力作用下可以做曲线运动，如平抛运动；故A错误；
B、若力的方向保持不变，只有大小改变，且力与运动方向在同一直线上，则物体可以做直线运动，故B错误；
C、根据曲线运动的条件可知，物体做曲线运动，加速度方向与速度方向一定不在同一条直线上，故C正确；
D、两个直线运动的合运动不一定是直线运动，如平抛运动可以分解为水平方向的直线运动与竖直方向的直线运动；故D错误；
故选：C。
12. 关于曲线运动，下列说法中正确的是(    )
A. 曲线运动速度的方向可能不变
B. 曲线运动速度大小一定是变化的
C. 曲线运动一定是变速运动
D. 曲线运动的速度大小和方向一定同时改变
【答案】C
【解析】
ABD.曲线运动的特征是速度方向时刻改变，速度大小不一定变化，故ABD错误。
C.曲线运动的特征是速度方向时刻改变，是变速运动，故C正确。
故选C。  
13. 如图所示，实线为一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动的轨迹，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体从M点到N点的运动过程中，下列说法不正确的是(     )
A. 物体在M点时的速度方向不可能水平向右
B. 物体所受水平恒力的方向应为右下方
C. 物体一定做的是匀变速曲线运动
D. 物体的速率一定是先增大后减小
【答案】D
【解析】
C.由于物体在水平恒力作用下做曲线运动，则可知物体的加速度恒定，则物体一定做匀变速曲线运动，故C正确，不符合题意；
AB.由于物体在水平恒力作用下做曲线运动，而物体做曲线运动的条件是：合外力与速度不在同一直线上，且合外力指向运动轨迹的内侧，则可知物体在M点的速度方向不可能水平向右，物体所受的水平恒力的不可水平向右，否物体在N点时速度与水平恒共线，故AB正确，不符合题意；
D.由前面的分析可得物体所受水平恒力的方向大致如图所示：

则物体在运动过程中，速度方向与水平恒力的夹角先大于90°后小于90°，即物体的速度先减小后增大，故D错误，符合题意。
故选D。  
14. 如图所示，光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴正方向成α角，与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy，则(    )
A. 因为有Fx，质点一定做曲线运动
B. 如果Fy>Fx，质点向y轴一侧做曲线运动
C. 如果Fy D. Fy=Fx质点做直线运动

【答案】C
【解析】解：A、若Fx=Fycotα，则合力方向与速度方向在同一条直线上，物体做直线运动；故A错误；
B、若Fxtan α>Fy，则合力方向与速度方向不在同一条直线上，合力偏向于速度方向下侧，则质点向x轴一侧做曲线运动；若Fxtan α 故选：C．
15. 关于物体的运动，以下说法正确的是(    )
A. 物体做匀速圆周运动时，加速度不改变
B. 物体做匀速圆周运动时，加速度大小不变，方向不变且始终指向圆心
C. 物体做曲线运动时，加速度一定改变
D. 物体做曲线运动时，加速度可能不变
【答案】D
【解析】解：AB、匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，方向是变化的，则加速度是变化的，是变加速运动，故AB错误；
C、物体做曲线运动时，加速度不一定改变，如平抛运动，加速度为g，不变，故C错误，D正确；
故选：D