高中物理人教版 (新课标)必修21.曲线运动课后测评

第五章  曲线运动

 (时间：60分钟)

知识点一　曲线运动的理解

1．关于曲线运动，下列说法中正确的是

(　　)．

A．曲线运动一定是变速运动

B．变速运动一定是曲线运动

C．曲线运动一定是变加速运动

D．匀速运动可能是曲线运动

解析　曲线运动的速度方向一定是变化的，即速度是变化的，选项A正确．变速运动可以是速度的方向改变，也可以是速度的大小改变，或者两者都改变．若只是速度的大小改变的变速运动，是直线运动，如急刹车，因此选项B错误．加速度不变的曲线运动是匀变速曲线运动，选项C错误．匀速运动的速度大小和方向都不变，只能是直线运动，不可能是曲线运动，选项D错误．

答案　A

2．关于曲线运动，下面说法正确的是

(　　)．

A．物体运动状态改变时，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所受到的合外力方向一致

解析　物体运动状态的改变是指物体运动速度的变化，包括速度大小或方向的变化或速度的大小和方向都变化．若物体只改变速度的大小而保持方向不变，则物体做直线运动，故选项A错误．而曲线运动是变速运动，它的运动状态一定改变，故选项B正确．物体做曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不共线，而加速度方向就是合外力的方向，故选项C错误，而选项D正确．

答案　BD

3．下列关于匀变速运动的说法正确的是

(　　)．

A．匀变速运动就是指匀变速直线运动

B．匀变速运动的轨迹一定不是曲线

C．匀变速运动的轨迹可能是曲线

D．匀变速运动是指加速度不变的运动，轨迹可能是直线

解析　匀变速运动是指加速度不变的运动，包括加速度的大小和方向都不变．如果加速度和初速度的方向不在一条直线上，物体做曲线运动，如水平抛出的物体的运动；如果加速度和初速度的方向在同一直线上，物体做直线运动．故正确答案为C、D.

答案　CD

4．翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目．如图5-1-9所示，翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点，下列说法中正确的是

(　　)．

图5-1-9

A．过A点时的速度方向沿AB方向

B．过B点时的速度方向沿水平方向

C．过A、C两点时的速度方向相同

D．圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上

解析　翻滚过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示．由图判断B正确，A、C错误．用直尺和三角板作M点速度方向的平行线且与圆相切于N点，则过山车过N点时速度方向与M点相同，D错误．

答案　B

知识点二　做曲线运动的条件

5．关于物体做曲线运动的条件，以下说法中正确的是

(　　)．

A．物体受变力作用才可能做曲线运动

B．物体受恒力作用也可能做曲线运动

C．物体不受力也能做曲线运动

D．物体只要受到外力就一定做曲线运动

解析　物体做曲线运动的条件是所受的合外力方向与它的速度方向不在一条直线上，跟此合外力是否为变力无关．

答案　B

6．一个物体在力F1、F2、F3…几个力的共同作用下，做匀速直线运动，若突然撤去力F1后，则物体

(　　)．

A．可能做曲线运动

B．不可能继续做直线运动

C．必定沿F1的方向做直线运动

D．必定沿F1的方向做匀加速直线运动

解析　物体做匀速直线运动的速度方向与F1的方向关系不明确，可能相同、相反或不在同一条直线上．因此，撤去F1后物体所受合外力的方向与速度v的方向关系不确定，A正确．

答案　A

7．(2011·全国高考)质点沿如图所示的轨迹从A点运动到B点，已知其速度逐渐减小，图中能正确表示质点在C点处受力的是

(　　)．

解析　把力F分解为一个与速度方向在同一直线上的分力F1，一个与速度方向垂直的分力F2，根据曲线运动中力F应指向轨迹的“凹侧”，可排除A、D.在B项中，F1的方向与v的方向同向，使质点从A到B加速，故B错；在C项中，F1的方向与v的方向反向，使质点从A到B减速，故C正确，故选C.

答案　C

知识点三　运动的合成与分解

8．关于两个分运动的合运动，下列说法中正确的是

(　　)．

A．两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动

B．两个直线运动的合运动一定是直线运动

C．合运动的速度一定大于分运动的速度

D．合运动的位移大小可能小于分运动的位移大小

解析　两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动，其速度为两个分速度的合速度，故A项对；两个直线运动中，若其中一个做变速运动，则合速度方向与合力方向不在同一直线上，故合运动是曲线运动，故B项错；速度的合成与分解如同力的合成与分解，故合速度不一定大于分速度，故C项错；当合速度小于某一分速度时，合运动的位移就小于分运动的位移，故D项对．所以选A、D.

答案　AD

9．雨点正在以4 m/s的速度竖直下落，忽然一阵风以3 m/s的速度水平吹来，雨中撑伞正在行走的人，为使雨点尽量不落在身上，手中伞杆应与竖直方向所成夹角为

(　　)．

A．30°      B．37°        C．45°      D．0°

解析　雨点同时参与两个方向的分运动，一是竖直向下的匀速直线运动，二是沿风方向的匀速直线运动，其合速度方向与竖直方向的夹角为θ，tan θ＝＝，所以θ＝37°，为使雨点尽量不落在身上，应使伞面与雨点速度方向垂直，伞杆与雨点的速度方向平行，所以，伞杆与竖直方向应成37°夹角，B对．

答案　B

10．(2010·江苏高考)如图5-1-10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

(　　)．

图5-1-10

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　铅笔匀速向右移动时，x随时间均匀增大，y随时间均匀减小，说明橡皮水平方向匀速运动，竖直方向也是匀速运动，如右图所示，所以橡皮实际运动是匀速直线运动，A正确．

答案　A

11．如图5-1-11所示，不计所有接触面之间的摩擦，斜面固定，两物体质量分别为m1和m2，且m1<m2.若将m2从位置A由静止释放，当落到位置B时，m2的速度为v2，且绳子与竖直方向的夹角为θ，则这时m1的速度大小v1等于

(　　)．

图5-1-11

A．v2 sin θ            B.

C．v2 cos θ            D.

解析　物体m2的实际运动情况是沿杆竖直下滑，这个实际运动是合运动，m1的速度与绳上各点沿绳方向的速度大小相等，所以绳的速度等于m1的速度v1，而m2的实际运动应是合运动(沿杆向下)，合速度v2可由沿绳子方向的分速度和垂直于绳子的分速度来合成(即两个实际运动效果)．因此v1跟v2的关系如图所示 ，由图可看出m1的速度大小v1＝v2cos θ，所以选项C正确．

答案　C

12．飞机在航行测量时，它的航线要严格地从东到西，如果飞机的速度是80 km/h，风从南面吹来，风的速度为40 km/h，那么：

(1)飞机应朝哪个方向飞行？

(2)如果所测地区长达80 km，所需时间是多少？

解析　飞机实际运动为合运动，风速为一分运动．

(1)如图所示，飞机飞行速度方向与正西方向夹角θ的正弦值为(v1为风速，v2是飞机速度)sin θ＝＝＝，得θ＝30°.

(2)飞机的合速度v＝v2cos 30°＝40 km/h

据x＝vt得t＝＝ h＝2 h.

答案　(1)与正西成夹角30°偏南　(2)2 h

13．小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向航行时，在出发后10 min到达对岸下游120 m处，若船头保持与河岸成α角向上游航行，出发后12.5 min到达正对岸，求：

(1)水流的速度大小；(2)船在静水中的速度大小；

(3)河的宽度；(4)船头与河岸间的夹角α.

解析　船头垂直对岸方向航行时，如图甲所示．因为x＝v2t1

所以水的流速v2＝＝＝0.2 m/s

而且有d＝v1t1①

船头保持与岸成α角航行时(如图乙)

v1cos α＝v2②

d＝v1t2sin α③

由①③式得：sin α＝＝＝0.8，所以α＝53°

由②得：v1＝＝＝ m/s

由①得：d＝v1t1＝×600 m＝200 m.

答案　(1)0.2 m/s　(2) m/s　(3)200 m　(4)53°