第五章 曲線運(yùn)動(dòng)?
1 曲線運(yùn)動(dòng)
演練提升
夯基達(dá)標(biāo)
1.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件為( )

A.物體運(yùn)動(dòng)的初速度不為零
B.物體所受的合外力為變力
C.物體所受的合外力的方向與速度的方向不在同一條直線上?
D.物體所受的合外力的方向與加速度的方向不在同一條直線上
解析:物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受的合力與其速度方向不在同一條直線上,根據(jù)牛頓第二定律可知加速度的方向與合力方向一致,因此,物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件也可以理解為加速度的方向與速度方向不在一條直線上。
答案:C
2.機(jī)械運(yùn)動(dòng)按軌跡分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng),按運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)又分為勻速和變速運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的有( )
A.勻速運(yùn)動(dòng)都是直線運(yùn)動(dòng)
B.勻變速運(yùn)動(dòng)都是直線運(yùn)動(dòng)
C.曲線運(yùn)動(dòng)都是變速運(yùn)動(dòng)
D.曲線運(yùn)動(dòng)不可能是勻變速運(yùn)動(dòng)
解析:勻速運(yùn)動(dòng)是指勻速直線運(yùn)動(dòng),A選項(xiàng)正確。勻變速運(yùn)動(dòng)包括勻變速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速曲線運(yùn)動(dòng)兩種,B選項(xiàng)錯(cuò)。曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向每時(shí)每刻都在發(fā)生變化,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),C選項(xiàng)正確。物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),若加速度不變,則物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),D選項(xiàng)錯(cuò)。
答案:AC
3.精彩的F1賽事相信你不會(huì)陌生吧!在觀眾感覺精彩與刺激的同時(shí),車手們卻時(shí)刻處在緊張與危險(xiǎn)之中。在一個(gè)彎道上高速行駛的某賽車后輪突然脫落,關(guān)于脫落的后輪的運(yùn)動(dòng)情況,以下說法正確的是( )
A.仍然沿著賽車行駛的彎道運(yùn)動(dòng)
B.沿著與彎道垂直的方向飛出
C.沿著脫落時(shí)輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動(dòng),離開彎道
D.上述情況都有可能
解析:賽車沿彎道行駛,任一時(shí)刻賽車上任何一點(diǎn)的速度方向是賽車運(yùn)動(dòng)的曲線軌跡上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的切線方向,脫落的后輪的速度方向就是甩出點(diǎn)軌跡的切線方向。車輪脫落后,不再受到車身的約束,只受到與車輪速度方向相反的阻力作用(重力和地面對(duì)車輪的支持力平衡),故車輪做直線運(yùn)動(dòng)。所以車輪不可能沿車行駛的彎道運(yùn)動(dòng),也不可能沿垂直于彎道的方向運(yùn)動(dòng)。故選項(xiàng)C正確。
答案:C
4.做曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),其軌跡上某一點(diǎn)的加速度方向 ( )
A.就在通過該點(diǎn)的曲線的切線方向上
B.與通過該點(diǎn)的曲線的切線垂直
C.與物體在該點(diǎn)所受合力方向相同
D.與該點(diǎn)瞬時(shí)速度的方向成一定夾角
解析:加速度的方向與合外力的方向始終是相同的,加速度的方向與速度的方向無關(guān),但與物體速度的變化量的方向有關(guān),與該點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向成一夾角,正確選項(xiàng)為C、D。
答案:CD
5.如圖所示,一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動(dòng),運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直,則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度 … ( )

A.大小和方向均不變
B.大小不變,方向改變
C.大小改變,方向不變
D.大小和方向均改變
解析:橡皮在水平方向和豎直方向均做勻速直線運(yùn)動(dòng),其合運(yùn)動(dòng)仍是勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小和方向均不變。選項(xiàng)A正確。
答案:A
能力提升
6.若已知物體運(yùn)動(dòng)的初速度 的方向及它受到的恒定的合外力F的方向,圖a、b、c、d表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,其中正確是的( )

解析:當(dāng)物體所受合外力的方向與速度方向不在一條直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng),所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)的軌跡始終處在合外力方向與速度方向的夾角之中,并且合外力F的方向指向軌跡的凹側(cè),據(jù)此可知,選項(xiàng)B正確,A、D錯(cuò)誤。
答案:B
7.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解,下列說法正確的是( )
A.由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng),合運(yùn)動(dòng)是唯一確定的
B.由合運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),可以有不同的分解方法
C.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),才能將這個(gè)運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)
D.任何形式的運(yùn)動(dòng),都可以用幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)代替
解析:根據(jù)平行四邊形定則,兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)就是以兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)為鄰邊的平行四邊形的對(duì)角線,A正確;而將合運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)時(shí),可以在不同方向上分解,從而得到不同的解,B正確;任何形式的運(yùn)動(dòng)都可以分解,故C錯(cuò)誤,D正確。
答案:ABD
8.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):如圖所示,在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水,水中放一個(gè)紅蠟塊做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合,在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度 =3 cm/s勻速上浮的同時(shí),玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4,6),此時(shí)R速度大小為 cm/s,R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是下圖中的 。

解析:蠟塊運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)(4,6)的時(shí)間為 s=2 s,蠟塊在水平方向上的加速度為 cm/s cm/s 在坐標(biāo)(4,6)處速度的水平分量為 cm/s,速度大小為 cm/s=5 cm/s;蠟塊在水平方向上的位移為 在豎直方向的位移為y= ,聯(lián)立兩式,可得 所以,R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是D圖所示。
答案:5 D
9.游泳運(yùn)動(dòng)員以恒定的速率垂直于河岸渡河,當(dāng)水速突然變大時(shí),對(duì)運(yùn)動(dòng)員渡河時(shí)間和經(jīng)歷的路程產(chǎn)生的影響是… ( )
A.路程變大,時(shí)間延長(zhǎng)
B.路程變大,時(shí)間縮短
C.路程變大,時(shí)間不變
D.路程和時(shí)間均不變化
解析:運(yùn)動(dòng)員渡河可以看成是兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng):垂直河岸的運(yùn)動(dòng)和沿河岸的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員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,由分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理可知,渡河時(shí)間不變;但是水速變大,沿河岸方向的運(yùn)動(dòng)速度變大,從而影響過河路程的大小,時(shí)間不變,水速變大,則沿河流方向的分位移變大,則總路程變大,故選項(xiàng)C正確。
答案:C
10.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解,下列說法正確的是( )
A.合運(yùn)動(dòng)的速度大小等于分運(yùn)動(dòng)的速度大小之和
B.物體的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)若是直線運(yùn)動(dòng),則它的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)
C.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng),合運(yùn)動(dòng)可能是直線運(yùn)動(dòng),也可能是曲線運(yùn)動(dòng)
D.若合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng),則其分運(yùn)動(dòng)至少有一個(gè)是曲線運(yùn)動(dòng)
解析:合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)之間滿足平行四邊形定則,故A錯(cuò)。合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng),取決于 的方向和 的方向的關(guān)系。若 的方向與 的方向共線,則合運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng),反之為曲線運(yùn)動(dòng),故B、D錯(cuò),而C正確。
答案:C
拓展探究
11.玻璃板生產(chǎn)線上,寬9 m的成型玻璃板以2 m/s的速度連續(xù)不斷地向前行進(jìn),在切割工序處,金剛鉆割刀的走刀速度為10 m/s。為了使割下的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形,金剛鉆..