曲線運動-課時同步檢測人教版必修

第五章曲線運動第1節(jié)曲線運動(時間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共20小題，每小題4分，共80分．有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1．下面說法中正確的是（）A．做曲線運動的物體速度方向必定變化B．速度變化的運動必定是曲線運動C．加速度恒定的運動不可能是曲線運動D．加速度變化的運動必定是曲線運動2．若已知物體運動的初速度的方向及它受到的恒定合外力F的方向,圖中M、N、P、Q表示物體運動的軌跡,其中正確的是（）A． B．C． D．3．小船在400米寬的河中橫渡,河水流速是2m/s,船在靜水中的航速是4m/s,要使船航程最短,則船頭的指向和渡河的時間t分別為()A．船頭應(yīng)垂直指向?qū)Π?t=100sB．船頭應(yīng)與上游河岸成60°角,t=100sC．船頭應(yīng)與上游河岸成60°角，t=sD．船頭應(yīng)與上游河岸成30°角，t=4．對曲線運動的速度，下列說法正確的是A．速度的大小與方向都在時刻變化B．速度的大小不斷發(fā)生變化，速度的方向不一定發(fā)生變化C．質(zhì)點在某一點的速度方向是在這一點的受力方向D．質(zhì)點在某一點的速度方向是在曲線上這一點的切線方向5．物體做曲線運動的條件為（）A．物體所受合外力為恒力B．物體所受合外力為變力C．物體所受合外力的方向與速度的方向不在同一條直線上D．物體所受合外力的方向與加速度的方向不在同一條直線上6．直角坐標(biāo)系xOy在水平面（紙面）內(nèi)，一質(zhì)點在該水平面內(nèi)運動，經(jīng)過坐標(biāo)原點時開始受水平力F作用，運動軌跡如圖所示，設(shè)質(zhì)點經(jīng)過O點時沿x方向的速度為，沿y方向的速度為，由圖可知（）A．，F(xiàn)可能沿x軸正方向 B．，F(xiàn)可能沿y軸正方向C．，F(xiàn)可能沿x軸正方向 D．，F(xiàn)可能沿y軸正方向7．如圖，A、B分別為固定的定滑輪，一根不可伸長的細(xì)繩跨過定滑輪，用一外力使細(xì)繩上端以v=3m/s向右勻速運動，下端連接的小物塊沿水平地面向左運動，當(dāng)角度β=θ=530時,小物塊的速度大小為（已知：sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）A．3m/s B．4m/s C．5m/s D．1.8m/s8．如下圖是直升機訓(xùn)練傘兵的情境.假設(shè)直升機放下繩索吊起傘兵后（如圖甲），豎直方向的速度圖象和水平方向的位移圖象分別如圖乙、丙所示，則（）A．繩索中拉力可能傾斜向上 B．在地面上觀察到傘兵的運動軌跡是一條拋物線C．傘兵始終處于失重狀態(tài) D．繩索中拉力先大于重力，后小于重力9．下列幾種說法正確的是A．物體受到變力作用，一定做曲線運動B．物體受到恒力作用，一定做直線運動C．物體所受的合力方向與速度方向有夾角時，一定做曲線運動D．如果合力方向與速度方向在同一直線上，在物體的速度方向不改變，只是速率變化10．如圖所示，甲、乙兩同學(xué)從河中O點出發(fā)，分別沿直線游到A點和B點后，立即沿原路線返回到O點，OA、OB分別與水流方向平行和垂直，且OA=OB．若水流速度不變，兩人在靜水中游速相等，則他們所用時間t甲、t乙的大小關(guān)系為（）A． B． C． D．無法確定11．無風(fēng)時氣球勻速豎直上升，速度為3m/s.現(xiàn)吹水平方向的風(fēng)，使氣球獲4m/s的水平恒定速度，則關(guān)于風(fēng)吹后氣球的運動以下說法正確的是()A．氣球的運動軌跡是曲線B．氣球以5m/s的速度做勻速直線運動C．氣球做勻加速直線運動，與無風(fēng)時相比，上升相同的高度需要的時間變短D．氣球做勻變速曲線運動，與無風(fēng)時相比，上升相同的高度需要的時間變長12．一質(zhì)點做曲線運動，下列說法正確的是()A．質(zhì)點速度方向保持不變B．質(zhì)點加速度方向時刻在改變C．質(zhì)點速度方向一定與加速度方向相同D．質(zhì)點速度方向一定沿曲線的切線方向13．一物體的運動規(guī)律是x=3t2m，y=4t2m，則下列說法中正確的是（）①物體在x和y方向上都是做初速度為零的勻加速運動②物體的合運動是初速度為零、加速度為5m/s2的勻加速直線運動③物體的合運動是初速度為零、加速度為10m/s2的勻加速直線運動④物體的合運動是做加速度為5m/s2的曲線運動A．①② B．①③ C．② D．④14．在研究曲線運動的條件時，某同學(xué)做了如圖所示的實驗。未放置磁鐵時，鋼球在水平面上做直線運動，若在鋼球運動路線的旁邊放置一塊磁鐵，鋼球?qū)⒆銮€運動。該實驗說明A．鋼球所受合力為零時也可以做曲線運動B．鋼球所受合力方向與速度方向不在同一條直線上，就會做曲線運動C．鋼球所受合力方向與速度方向在同一條直線上，就會做曲線運動D．鋼球加速度方向與速度方向在同一條直線上，就會做曲線運動15．如圖所示，殲-15沿曲線MN向上爬升，速度逐漸增大，圖中畫出表示殲-15在P點受到合力的四種方向，其中可能的是A．① B．② C．③ D．④16．物體在三個共點恒力F1、F2、F3的作用下做勻速直線運動，若突然撤去F2，則該物體（）A．可能做勻加速直線運動 B．可能繼續(xù)做勻速直線運動C．可能做變減速直線運動 D．可能做變加速曲線運動17．如圖所示，小船速度大小為v1，方向與上游河岸成θ角，從A處過河，正好到達(dá)正對岸的B處?，F(xiàn)水流速度變大少許，要使小船過河也正好到達(dá)正對岸的B處，下列方法中可行的有（）A．保持v1不變，同時增大θ角B．保持v1不變，同時減小θ角C．保持θ角不變，增大v1大小D．增大θ角，減小v1大小18．如圖所示，人在岸上拉船，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為Ff，當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時，船的速度為v，此時人的拉力大小為F，則此時()A．人拉繩行走的速度為vcosθB．人拉繩行走的速度為C．船的加速度為D．船的加速度為19．一條小船在靜水中速度為10m/s，要渡過寬度為60m、水流速度為6m/s的河流，下列說法正確的是（）A．小船渡河的最短時間為6sB．小船渡河的最短時間為10sC．小船渡河的路程最短時，渡河時間為7.5sD．若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程減小20．如圖所示，一輕質(zhì)細(xì)繩一端拴著物體A，另一端跨過光滑的定滑輪O，輕繩上有一結(jié)點B?，F(xiàn)用一外力以速率v勻速拉動細(xì)繩，使物體A在水平面上向右運動，當(dāng)細(xì)繩與水平面間夾角為時，結(jié)點B剛好在繩OA段中點。則該時刻（）A．物體A的速度大小為 B．物體A的速度大小為C．結(jié)點B的速度大小為 D．結(jié)點B的速度大小為二、計算題(本題2小題，共20分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)21．（10分）表演“頂竿”雜技時，站在地上的演員（稱為“底人”）扛一竹竿，演員和竹竿的總質(zhì)量為80kg，一質(zhì)量為10kg的小猴（可當(dāng)質(zhì)點處理）在竿底端從靜止開始以2m/s2加速上爬，同時演員以1m/s的速度水平向右勻速移動，以猴的出發(fā)點為坐標(biāo)原點，建立平面直角坐標(biāo)系如圖所示，g取10m/s2。(1)2s時猴子的位置（用坐標(biāo)表示）；(2)2s時猴子的瞬時速度為多大？(3)在此過程中，演員對地面的壓力。（根號可保留）22．（10分）已知某船在靜水中的速率為，現(xiàn)讓船渡過某條河，假設(shè)這條河的兩岸是理想的平行線，河寬為，河水的流動速度為，方向與河岸平行。試分析：(1)欲使船以最短時間渡過河去，船頭指向應(yīng)怎樣？最短時間是多少？到達(dá)對岸的位置怎樣？船發(fā)生的位移是多大？(2)欲使船渡河過程中的航行距離最短，船頭指向又應(yīng)怎樣？渡河所用時間是多少？參考答案1.【答案】A【解析】【詳解】A．曲線運動的速度沿切線方向而時刻改變方向，則曲線運動一定是變速運動，故A正確；B．速度大小變化的直線運動運動不是曲線運動，故速度變化的運動不一定是曲線運動，故B錯誤；C．平拋運動為加速度恒定的曲線運動，故加速度恒定的運動可以是勻變速直線運動或勻變速曲線運動，故C錯誤；D．加速度變化的運動還有可能是直線運動，故D錯誤。故選A。2．【答案】B【解析】【詳解】曲線運動的速度方向沿著運動軌跡的切線方向,由此可以判斷A、C錯誤;做曲線運動的物體受到的合力應(yīng)該指向運動軌跡彎曲的內(nèi)側(cè),由此可以判斷D錯誤,B正確.3．【答案】C【解析】當(dāng)合速度的方向與河岸垂直時，渡河位移最短，設(shè)船頭與上游河岸方向的夾角為，則，所以，渡河的位移x=d=400m；根據(jù)矢量合成法則，則有：，渡河時間，C正確．【點睛】船航行時速度為靜水中的速度與河水流速二者合速度，這類題主要是問最短的時間和最短的路程，最短的時間主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，這樣就可以用最快的速度過河，這個分量一般剛好是船在靜水中的速度，即船當(dāng)以靜水中的速度垂直河岸過河的時候渡河時間最短；最短的路程主要是希望合速度的方向在垂直河岸方向上，這樣就可以在垂直河岸方向上運動，最短的位移是河兩岸的距離．4．【答案】D【解析】質(zhì)點在某一點的速度方向總是沿著在曲線的這一點的切線方向，所以速度方向時刻變化，因而有加速度，則力的方向一定與速度方向相同，而大小不一定變化，D正確．5．【答案】C【解析】A、當(dāng)合力與速度不在同一條直線上時，物體做曲線運動，合力可以是恒力，也可以是變力，故C正確，AB錯誤；

D、由牛頓第二定律可知合外力的方向與加速度的方向始終相同，故D錯誤.點睛：物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，合外力大小和方向不一定變化，由此可以分析得出結(jié)論．6．【答案】B【解析】【分析】【詳解】題圖是一個軌跡曲線圖，若不考慮力F的作用，則質(zhì)點在O點沿曲線切線方向運動，可以由圖象得，此時切線斜率小于1，則。再考慮力F的作用，此時曲線向y軸彎曲，即質(zhì)點沿y軸方向有加速度，由曲線運動性質(zhì)知，力F可能沿y軸正方向，故B正確，ACD錯誤。故選B。7．【答案】C【解析】【詳解】設(shè)小物塊沿水平地面向左運動速度為，根據(jù)運動的合成與分解可知，解得小物塊的速度大小為，故C正確，A、B、D錯誤；故選C．8．【答案】D【解析】由圖丙可知，傷員沿水平方向做勻速直線運動，即在水平方向處于平衡狀態(tài)，受到的合外力等于零，所以可知繩子沿水平方向的作用力為零，則繩索中拉力方向一定沿豎直向上，故A錯誤；由圖可知，傷員沿水平方向做勻速直線運動，而沿豎直方向做變速運動，所以其軌跡一定是曲線，故B錯誤；繩索吊起傷員后傷員在豎直方向運動的方向向上，結(jié)合圖乙可知，在豎直方向傷員先向上做加速運動，后向上做減速運動，所以加速度的方向先向上后向下，傷員先超重后失重，所以繩索中拉力先大于重力，后小于重力，故D正確，C錯誤．所以D正確，ABC錯誤．9．【答案】C【解析】當(dāng)變力的方向與速度方向在同一直線上時，物體做直線運動，故A錯誤；物體在恒力作用下可能做曲線運動，如平拋運動，故B錯誤；當(dāng)物體所受合外力方向與速度方向不在一條直線上時，一定做曲線運動，故C正確；合力方向跟速度方向在同一條直線上，存在加速度，但速度方向可以改變，例如：豎直上拋，故D錯誤．所以C正確，ABD錯誤．10．【答案】A【解析】【詳解】設(shè)游速為v，水速為v0，OA=OB=l，則甲整個過程所用時間：，乙為了沿OB運動，速度合成如圖：

則乙整個過程所用時間：，因為，則t甲＞t乙，選A正確，選項BCD錯誤。11．【答案】B【解析】水平方向與豎直方向，均做勻速直線運動，則合運動也是勻速直線運動，水平速度為4m/s，而豎直速度為3m/s，根據(jù)合成的法則，則有實際速度的大小為，A錯誤B正確；無論氣球做什么運動，在豎直方向上的速度恒定，不受水平方向上的影響，與無風(fēng)時相比，上升相同的高度需要的時間不變，CD錯誤．12．【答案】D【解析】【詳解】A.做曲線運動過程中，質(zhì)點的速度方向時刻在變化著，速度方向不變的為直線運動，A錯誤；B.平拋運動是曲線運動，但加速度方向恒定不變，B錯誤；C.做曲線運動過程中，速度方向和合力方向不共線，故速度方向和加速度方向一定不共線，C錯誤；D.質(zhì)點做曲線運動過程中速度方向沿曲線的切線方向，D正確．故選D13．【答案】B【解析】【詳解】在x方向上有：，知，做初速度為零的勻加速直線運動，在y方向上有：，知，做初速度為零的勻加速直線運動，故①正確；根據(jù)平行四邊形定則知，，合初速度為零，知合運動做初速度為零，加速度的勻加速直線運動，故③正確。故選：B。14．【答案】B【解析】【分析】本題關(guān)鍵找出鋼球的速度方向和受力方向，從而判斷出鋼球做曲線運動的條件；【詳解】A．在未放置磁鐵時，小鋼球的合力認(rèn)為是零，則做直線運動，故選項A錯誤；BCD．曲線運動的速度方向是切線方向，合力方向即加速度的方向是指向磁體的方向，兩者不共線，球在做曲線運動，說明曲線運動的條件是合力或加速度與速度不在同一條直線上，就會做曲線運動，故選項B正確，CD錯誤。15．【答案】B【解析】【詳解】物體做曲線運動時，合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，故③④錯誤；因為飛機的速度增大，故合力應(yīng)與速度方向（沿軌跡切線方向）的夾角為銳角，所以①錯誤②正確；綜上可知B正確，ACD錯誤。故選B。16．【答案】A【解析】【詳解】有一個作勻速直線運動的物體受到三個力的作用，這三個力一定是平衡力，如果突然撤去F2，剩余的兩個力的合力與撤去的力等值、反向、共線，這個合力恒定不變．A．若物體的速度方向與此合力方向相同，則物體將勻加速直線運動，若剩余的兩個力的合力與物體的速度方向相反，則物體做勻減速直線運動，選項A正確．BCD．曲線運動的條件是合力與速度不共線，當(dāng)其余兩個力的合力與速度不共線時，物體做曲線運動；由于合力恒定，故加速度恒定，即物體做勻變速曲線運動，剩余的兩個力的合力方向與原來速度方向垂直，則物體做類似于平拋運動，故BCD錯誤；故選A.17．【答案】BC【解析】【詳解】設(shè)水流速度為，要從處過河，正好到達(dá)正對岸的處，則滿足現(xiàn)水流速度變大，若保持不變，應(yīng)減小角；若保持角不變，應(yīng)增大大小；若增大角，一定要增大大小，故B、C正確，A、D錯誤；故選BC。18．【答案】AD【解析】【詳解】AB．船運動的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動速度的合速度.如圖所示根據(jù)平行四邊形定則有：所以A正確，B錯誤.CD．對小船受力分析如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有：因此船的加速度大小為：所以C錯誤，D正確.19．【答案】AC【解析】小船在靜水中的速度為10m/s，它大于河水流速6m/s，由速度合成的平行四邊形法則可知，

當(dāng)以靜水中的速度垂直河岸過河時，過河時間最短為：t=dvc點睛：小船過河問題屬于運動的合成