合格考過關(guān)檢驗(yàn)
一、選擇題(第1~5題為單選題,第6~7題為多選題)
1.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,在運(yùn)動(dòng)過程中,一定變化的物理量是( )
A.速率B.速度
C.加速度D.合力
答案:B
解析:物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度方向一定變化,速度大小不一定變化,即速率可能不變,但速度一定變化,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的合力和加速度有可能變化,也有可能不變化,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。
2.下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說法不正確的是( )
A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,軌跡上某點(diǎn)的切線方向即為物體在該位置的速度方向
B.曲線運(yùn)動(dòng)可以是勻速運(yùn)動(dòng)
C.在曲線運(yùn)動(dòng)中,物體的加速度方向和速度方向是不相同的
D.當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)
答案:B
解析:做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,軌跡上某點(diǎn)的切線方向即為物體在該位置的速度方向,選項(xiàng)A正確;做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向不斷變化,即速度不斷變化,則不是勻速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在曲線運(yùn)動(dòng)中,物體的加速度方向和速度方向是不相同的,選項(xiàng)C正確;當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D正確。
3.如圖所示,高速攝像機(jī)記錄了一名擅長飛牌、射牌的魔術(shù)師的發(fā)牌過程,虛線是飛出的撲克牌的軌跡,則撲克牌所受合力F與速度v關(guān)系正確的是( )
答案:A
解析:做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向沿切線方向,而受到的合力應(yīng)該指向運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的內(nèi)側(cè),由此可以判斷選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤,A正確。
4.一輛靜止在水平地面上的汽車?yán)镉幸粋€(gè)小球從高處自由下落,下落一半高度時(shí)汽車突然向右勻加速運(yùn)動(dòng),站在車廂里的人觀察到小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是圖中的( )
答案:C
解析:開始時(shí)小球相對于觀察者做自由落體運(yùn)動(dòng);當(dāng)車突然向右加速時(shí),等效于小球相對于汽車突然向左加速,受到一個(gè)水平向左的力,故觀察者看到小球的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)該是選項(xiàng)C所示。
5.下列說法正確的是( )
A.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小可能不變
B.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向可能不變
C.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng)
D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力一定是變力
答案:A
解析:做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向時(shí)刻變化,速度大小可以不變,也可以變化,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),但是加速度可能不變,也可能時(shí)刻改變,故曲線運(yùn)動(dòng)不一定是變加速運(yùn)動(dòng),也可能是勻變速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力可以是恒力,也可以是變力,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
6.一物體在xOy直角坐標(biāo)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,其中初速度方向沿虛線方向,下列判斷正確的是( )
A.物體可能受沿x軸正方向的恒力作用
B.物體可能受沿y軸負(fù)方向的恒力作用
C.物體可能受沿虛線方向的恒力作用
D.物體不可能受恒力作用
答案:AB
解析:根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知物體受到的合力方向應(yīng)該指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè),選項(xiàng)A、B正確,C錯(cuò)誤;所受的力可以為恒力,也可以為變力,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
7.電動(dòng)自行車?yán)@如圖所示的400 m標(biāo)準(zhǔn)跑道運(yùn)動(dòng),車上車速表一直顯示15 km/h。則下列說法正確的是( )
A.電動(dòng)自行車的速度一直保持不變
B.電動(dòng)自行車沿彎道BCD運(yùn)動(dòng)過程中,車一直具有加速度
C.電動(dòng)自行車?yán)@跑道一周的平均速度等于零
D.電動(dòng)自行車在彎道上運(yùn)動(dòng)時(shí)合力方向不可能沿切線方向
答案:BCD
解析:電動(dòng)自行車運(yùn)動(dòng)過程中,速度大小保持不變,速度的方向在彎道處發(fā)生變化,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;經(jīng)過彎道時(shí),速度方向始終沿彎道的切線方向,在不斷發(fā)生變化,一直具有加速度,方向指向彎道的內(nèi)側(cè),選項(xiàng)B正確;此加速度由電動(dòng)自行車所受合力提供,由牛頓第二定律可以推斷,此合力方向也必指向彎道內(nèi)側(cè),而不可能沿切線方向,選項(xiàng)D正確;電動(dòng)自行車?yán)@跑道一周過程中位移為零,由平均速度概念可知,此過程中平均速度為零,選項(xiàng)C正確。
二、論述題
8.下圖為一空間探測器的示意圖,P1、P2、P3、P4是四個(gè)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),P1、P3的連線與空間一固定平面直角坐標(biāo)系的x軸平行,P2、P4的連線與y軸平行。每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)開動(dòng)時(shí),都能向探測器提供推力,但不會(huì)使探測器轉(zhuǎn)動(dòng)。開始時(shí),探測器以恒定的速率v0向x軸正方向平移。
(1)單獨(dú)分別開動(dòng)P1、P2、P3、P4,探測器將分別做什么運(yùn)動(dòng)?
(2)單獨(dú)開動(dòng)P2、P4,探測器的運(yùn)動(dòng)有什么不同?
解答:(1)單獨(dú)開動(dòng)P1時(shí),力沿x軸負(fù)方向,故探測器做勻減速直線運(yùn)動(dòng);單獨(dú)開動(dòng)P3時(shí),探測器做勻加速直線運(yùn)動(dòng);單獨(dú)開動(dòng)P2或P4時(shí),探測器做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。
(2)單獨(dú)開動(dòng)P2時(shí),探測器做曲線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡向上彎曲;單獨(dú)開動(dòng)P4時(shí),探測器做曲線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡向下彎曲。
等級考素養(yǎng)提升
一、選擇題(第1~5題為單選題,第6~7題為多選題)
1.下圖為某一物體的速度—時(shí)間圖像,則由此可知物體是做( )
A.曲線運(yùn)動(dòng)B.勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.勻變速直線運(yùn)動(dòng)D.變加速直線運(yùn)動(dòng)
答案:D
解析:v-t圖像中的曲線不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡。據(jù)題圖可知,物體運(yùn)動(dòng)的速度方向一直為正方向,其大小逐漸減小,斜率逐漸增大,即物體做加速度逐漸增大的減速直線運(yùn)動(dòng)。
2.從高處水平拋出的物體在各個(gè)時(shí)刻的速度、加速度方向如圖所示(不考慮空氣阻力),其中正確的是( )
答案:C
解析:物體在飛行過程中只受重力,方向豎直向下,所以加速度的方向豎直向下,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;在曲線運(yùn)動(dòng)中,速度的方向時(shí)刻改變,而A項(xiàng)中速度的方向保持不變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;C項(xiàng)中速度和加速度的方向都正確,選項(xiàng)C正確。
3.如圖所示,一個(gè)放飛了的孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運(yùn)動(dòng),在水平Ox方向做勻速運(yùn)動(dòng),孔明燈的運(yùn)動(dòng)軌跡可能為( )
A.直線OAB.曲線OB
C.曲線OCD.曲線OD
答案:D
解析:孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運(yùn)動(dòng),此方向上合力沿Oy方向,在水平Ox方向做勻速運(yùn)動(dòng),此方向上合力為零,所以合運(yùn)動(dòng)的加速度方向沿Oy方向,但合速度方向不沿Oy方向,孔明燈做曲線運(yùn)動(dòng),結(jié)合合力指向軌跡凹側(cè)可知軌跡可能為OD,選項(xiàng)D正確,A、B、C錯(cuò)誤。
4.關(guān)于物體的受力和運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )
A.物體在不垂直于速度方向的合力作用下,速度大小可能一直不變
B.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),某點(diǎn)的加速度方向就是通過這一點(diǎn)的曲線的切線方向
C.物體受到變化的合力作用時(shí),它的速度大小一定改變
D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,一定受到與速度不在同一直線上的合力作用
答案:D
解析:物體的速度方向與所受合力方向不垂直,則速度大小一定改變,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),某點(diǎn)的速度方向就是通過這一點(diǎn)的曲線的切線方向,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;物體受到變化的合力作用時(shí),它的速度大小可以不改變,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是一定受到與速度不在同一直線上的合力作用,故選項(xiàng)D正確。
5.雙人滑冰運(yùn)動(dòng)員在光滑的水平冰面上做表演,甲運(yùn)動(dòng)員給乙運(yùn)動(dòng)員一個(gè)水平恒力F,乙運(yùn)動(dòng)員在冰面上完成了一段優(yōu)美的弧線MN。vM與vN正好成90°角,則此過程中,乙運(yùn)動(dòng)員受到甲運(yùn)動(dòng)員的恒力可能是圖中的( )
A.F1B.F2
C.F3D.F4
答案:C
解析:根據(jù)題圖可知乙運(yùn)動(dòng)員由M向N做曲線運(yùn)動(dòng),乙運(yùn)動(dòng)員向前的速度減小,同時(shí)向右的速度增大,故合力的方向指向水平線下方,故F3的方向可能是乙運(yùn)動(dòng)員受到的恒力方向,選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤。
6.物體在力F1、F2、F3的共同作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),若突然撤去外力F1,則物體的運(yùn)動(dòng)情況是( )
A.必沿著F1的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.必沿著F1的方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C.不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.可能做直線運(yùn)動(dòng),也可能做曲線運(yùn)動(dòng)
答案:CD
解析:撤去外力F1后物體所受合力大小及方向恒定,故撤去外力F1后物體不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確。若合力與物體的運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上,則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),若合力與物體的運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上,則物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,D正確。
7.翻滾過山車是大型游樂園里比較刺激的一種娛樂項(xiàng)目。如圖所示,翻滾過山車(可看成質(zhì)點(diǎn))從高處沖下,過M點(diǎn)時(shí)速度方向如圖所示,在圓形軌道內(nèi)經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)。下列說法正確的是( )
A.過山車做勻速運(yùn)動(dòng)
B.過山車做變速運(yùn)動(dòng)
C.過山車受到的合力不等于零
D.過山車經(jīng)過A、C兩點(diǎn)時(shí)的速度方向相同
答案:BC
解析:過山車做曲線運(yùn)動(dòng),其速度方向時(shí)刻變化,速度是矢量,故過山車的速度是變化的,即過山車做變速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;做變速運(yùn)動(dòng)的過山車具有加速度,由牛頓第二定律可知過山車所受合力一定不為零,選項(xiàng)C正確;過山車經(jīng)過A點(diǎn)時(shí),速度方向豎直向上,經(jīng)過C點(diǎn)時(shí),速度方向豎直向下,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
二、論述題
8.在光滑平面上的一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)以速度v通過原點(diǎn)O,v與x軸成α角,與此同時(shí),質(zhì)點(diǎn)上加有沿x軸正方向的恒力Fx和沿y軸正方向的恒力Fy,試著分析Fx與Fy的大小關(guān)系對質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的影響。
解答:質(zhì)點(diǎn)所受合力方向與速度方向不在同一直線上時(shí),質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)。(1)若Fy=Fxtan α,則Fx和Fy的合力F與v在同一直線上,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng);(2)若Fy,則Fx、Fy的合力F與x軸的夾角βFxtan α,即tan αα,則質(zhì)點(diǎn)偏向y軸一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng)。

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1 曲線運(yùn)動(dòng)

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