高中物理人教版必修2同步课堂第五章曲线运动.pdf

第五章曲线运动 1 曲线运动 演练提升 夯基达标 1.物体做曲线运动的条件为( ) A.物体运动的初速度不为零 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 解析 :物体做曲线运动的条件是所受的合力与其速度方向不 在同一条直线上,根据牛顿第二定律可知加速度的方向与合 力方向一致 ,因此 ,物体做曲线运动的条件也可以理解为加速 度的方向与速度方向不在一条直线上 答案 :C 2.机械运动按轨迹分为直线运动和曲线运动,按运动的性质又 分为匀速和变速运动下列判断正确的有( ) A.匀速运动都是直线运动 B.匀变速运动都是直线运动 C.曲线运动都是变速运动 D.曲线运动不可能是匀变速运动 解析 :匀速运动是指匀速直线运动,A选项正确匀变速运动包括 匀变速直线运动和匀变速曲线运动两种,B选项错曲线运动 中速度的方向每时每刻都在发生变化,所以曲线运动一定是 变速运动 ,C选项正确物体做曲线运动时,若加速度不变 ,则物 体做匀变速曲线运动,D选项错 答案 :AC 3.精彩的 F1赛事相信你不会陌生吧!在观众感觉精彩与刺激的 同时 ,车手们却时刻处在紧张与危险之中。

在一个弯道上高速 行驶的某赛车后轮突然脱落,关于脱落的后轮的运动情况,以 下说法正确的是( ) A.仍然沿着赛车行驶的弯道运动 B.沿着与弯道垂直的方向飞出 C.沿着脱落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 解析 :赛车沿弯道行驶,任一时刻赛车上任何一点的速度方向是 赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向,脱落的后轮的速 度方向就是甩出点轨迹的切线方向车轮脱落后 ,不再受到车 身的约束 ,只受到与车轮速度方向相反的阻力作用(重力和地 面对车轮的支持力平衡),故车轮做直线运动所以车轮不可 能沿车行驶的弯道运动,也不可能沿垂直于弯道的方向运动 故选项 C正确 答案 :C 4.做曲线运动的质点,其轨迹上某一点的加速度方向( ) A.就在通过该点的曲线的切线方向上 B.与通过该点的曲线的切线垂直 C.与物体在该点所受合力方向相同 D.与该点瞬时速度的方向成一定夹角 解析 :加速度的方向与合外力的方向始终是相同的,加速度的方 向与速度的方向无关,但与物体速度的变化量的方向有关,与 该点的瞬时速度的方向成一夹角,正确选项为 C、D 答案 :CD 5.如图所示 ,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 ( ) 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 解析 :橡皮在水平方向和竖直方向均做匀速直线运动,其合运动 仍是匀速直线运动,速度大小和方向均不变。

选项A正确 答案 :A 能力提升 6.若已知物体运动的初速度 0 v的方向及它受到的恒定的合外力 F的方向 ,图a、b、c、d表示物体运动的轨迹,其中正确是的 ( ) 解析 :当物体所受合外力的方向与速度方向不在一条直线上时, 物体做曲线运动,所以选项 C错误 ;在物体做曲线运动时,运动 的轨迹始终处在合外力方向与速度方向的夹角之中,并且合 外力 F的方向指向轨迹的凹侧,据此可知 ,选项 B正确 ,A、D错 误 答案 :B 7.关于运动的合成与分解,下列说法正确的是( ) A.由两个分运动求合运动,合运动是唯一确定的 B.由合运动分解为两个分运动,可以有不同的分解方法 C.物体做曲线运动时,才能将这个运动分解为两个分运动 D.任何形式的运动,都可以用几个分运动代替 解析 :根据平行四边形定则,两个分运动的合运动就是以两个 分运动为邻边的平行四边形的对角线,A正确 ;而将合运动分 解为两个分运动时,可以在不同方向上分解,从而得到不同的 解,B正确 ;任何形式的运动都可以分解,故C错误 ,D正确 答案 :ABD 8.某研究性学习小组进行了如下实验:如图所示 ,在一端封闭的 光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡块做成的小圆柱 体R。

将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合 , 在R从坐标原点以速度 0 v=3 cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿 x 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动同学们测出某时 刻R的坐标为 (4,6),此时 R速度大小为cm/s,R在上 升过程中运动轨迹的示意图是下图中的 解析 :蜡块运动到坐标(4,6)的时间为 6 3 ts=2 s,蜡块在水平方向 上的加速度为 22 22 4 2 x t acm/s 2 2cm/s 2 在坐标 (4,6)处速度的 水 平 分 量 为4 x vatcm/s, 速 度 大 小 为 2222 0 43 x vvv cm/s=5 cm/s;蜡块在水平方向上的位移为 22 1 2 xatt在竖直方 向的位移为 y= 0 3v tt,联立两式 ,可得 2 9yx所以 ,R在上升过程 中运动轨迹的示意图是D图所示 答案 :5 D 9.游泳运动员以恒定的速率垂直于河岸渡河,当水速突然变大 时,对运动员渡河时间和经历的路程产生的影响是 ( ) A.路程变大 ,时间延长 B.路程变大 ,时间缩短 C.路程变大 ,时间不变 D.路程和时间均不变化 解析 :运动员渡河可以看成是两个运动的合运动:垂直河岸的运 动和沿河岸的运动。

运动员以恒定的速率垂直河岸渡河,在垂 直河岸方向的分速度恒定,由分运动的独立性原理可知,渡河 时间不变 ;但是水速变大 ,沿河岸方向的运动速度变大,从而影 响过河路程的大小,时间不变 ,水速变大 ,则沿河流方向的分位 移变大 ,则总路程变大 ,故选项 C正确 答案 :C 10.关于运动的合成与分解,下列说法正确的是( ) A.合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和 B.物体的两个分运动若是直线运动,则它的合运动一定是直线 运动 C.两个分运动是直线运动,合运动可能是直线运动,也可能是曲 线运动 D.若合运动是曲线运动,则其分运动至少有一个是曲线运动 解析 :合运动和分运动之间满足平行四边形定则,故A错合运 动是直线运动还是曲线运动,取决于v合的方向和a合的方向的 关系若v合的方向与a合的方向共线 ,则合运动为直线运动,反 之为曲线运动 ,故B、D错,而C正确 答案 :C 拓展探究 11.玻璃板生产线上,宽9 m的成型玻璃板以2 m/s的速度连续 不断地向前行进,在切割工序处,金刚钻割刀的走刀速度为10 m/s为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,金刚钻割刀 的轨道应如何控制?切割 1次的时间是多长 ? 解析 :只有使割刀的走刀速度在玻璃板运动方向上的分速度等 于玻璃板的运动速度,才能使割下的玻璃板成规定尺寸的矩 形。

如图所示 ,设玻璃板向右运动,割刀的走刀速度v是合速度 ,玻璃 板的运动速度 2 v是分速度 ,另一分速度 1 v是实际切割玻璃板的 速度 设v的方向与 2 v的方向的夹角为则 vcos 2 v cos 21 5 v v 所以有arccos 1 5 故金刚钻割刀的轨道应取图中v的方向 ,且使arccos1 5 切割一 次所用时间为 1 9m9 10sinv ts=0.92 s 答案 :金刚钻割刀的轨道应取上图中v的方向 ,且使arccos 1 5 切割一次的时间为0.92 s 。