人教高中物理同步講義練習必修二5.1 曲線運動（原卷版）

5.1曲線運動學習目標學習目標課程標準學習目標通過實驗，了解曲線運動，知道物體做曲線運動的條件。1、知道曲線運動的瞬時速度的方向，能運用極限思想理解瞬時速度的方向，并會在軌跡圖上畫出某點的速度方向。2、理解曲線運動是變速運動，知道物體做曲線運動的條件。3、能運用牛頓第二定律和分解與合成的方法分析曲線運動，進一步理解運動與相互作用的觀念。002預習導學課前研讀課本，梳理基礎(chǔ)知識：一、曲線運動的速度方向1．速度的方向：質(zhì)點在某一點的速度方向，沿曲線在這一點的2．曲線運動的性質(zhì)：做曲線運動的物體，速度的方向時刻在改變，所以曲線運動一定是運動．a(chǎn)恒定：運動；a變化：非勻變速曲線運動．二、物體做曲線運動的條件1．運動學角度：物體的方向與速度方向不在同一條直線上。2．動力學角度：物體所受的方向跟它的速度方向不在同一條直線上。二、曲線運動的受力特點1．物體所受合外力的方向跟它的速度方向。2．物體所受合外力的方向志指向運動軌跡的。（二）即時練習：【小試牛刀1】如圖所示，一個鋼球從一斜面上滑下后在水平桌面上做直線運動，現(xiàn)在其運動路線的一側(cè)放一塊磁鐵，鋼球做曲線運動。下列說法正確的是()A．鋼球的運動軌跡為拋物線B．鋼球所受合力為零時也可以做曲線運動C．鋼球做曲線運動的條件是所受合力的方向與運動方向必須垂直D．鋼球做曲線運動的條件是所受合力的方向與運動方向不在同一直線上【小試牛刀2】雙人滑冰運動員在光滑的水平冰面上做表演，甲運動員給乙運動員一個水平恒力F，乙運動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，乙運動員受到甲運動員的恒力可能是圖中的()A．F1B．F2C．F3 D．F4【小試牛刀3】如圖為“嫦娥五號”返回器在繞地球運行回收過程一段時間內(nèi)的運動軌跡，返回器沿曲線從M點向N點飛行的過程中速度逐漸減小，在此過程中返回器所受合力方向可能是()003題型精講【題型一】曲線運動的瞬時速度的方向【典型例題1】2022年2月19日，北京冬奧會花樣滑冰雙人滑比賽中，中國選手隋文靜、韓聰獲得金牌，奪得中國隊第九金。如圖所示是某花樣滑冰運動員入場時的運動軌跡，其中a、b、c、d是軌跡上的四個點。運動員在這四個點處的速度方向標注正確的是（

）A．位置a B．位置b C．位置c D．位置d【典型例題2】關(guān)于曲線運動速度的方向，下列說法中正確的是()A．在曲線運動中速度的方向總是沿著曲線并保持不變B.質(zhì)點做曲線運動時，速度方向是時刻改變的，它在某一點的瞬時速度的方向與這—點運動的軌跡垂直C．曲線運動中速度的方向是時刻改變的，質(zhì)點在某一點的瞬時速度的方向就是在曲線上的這—點的切線方向D．曲線運動中速度的方向是不斷改變的，但速度的大小不變【對點訓練1】在F1賽事中，若在彎道上高速行駛的賽車車輪脫落，則關(guān)于脫落的車輪的運動情況，下列說法中正確的是()A.仍然沿著賽車的彎道行駛B.沿著與彎道切線垂直的方向飛出C.沿著脫離時輪子前進的方向做直線運動，離開彎道D.上述情況都有可能【對點訓練2】如圖所示，水平桌面上有一圓滑的彎曲軌道，鋼球以一定的速度從軌道的始端進入，末端離開。對鋼球在軌道末端速度方向的判斷，圖中表示正確的是（）A．a(chǎn) B．b C．c D．d【題型二】曲線運動的受力特點【典型例題3】圖甲為我國運動員參加冰壺比賽的場景．比賽中投壺手在投出冰壺時會帶有一定的旋轉(zhuǎn)(自旋)，擦冰手在冰壺運動的前方高速摩擦冰面(刷冰)，減小冰壺前方受到的摩擦力，可使冰壺做曲線運動．在圖乙所示的各圖中，圓表示冰壺，ω表示冰壺自旋的方向，v表示冰壺前進的方向，則在刷冰的過程中，冰壺的運動軌跡(虛線表示)可能正確的是()A．①③ B．①④C．②③ D．②④【典型例題4】2021年8月21日，中國人民解放軍火箭軍成功發(fā)射兩枚新型導彈．導彈軌跡通常都十分復雜，如圖是分析導彈工作時的軌跡示意圖，其中彈頭的速度v與所受合外力F關(guān)系正確的是()A．圖中A點 B．圖中B點C．圖中C點 D．圖中D點【對點訓練3】一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛，速度逐漸增大．圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時受到的合力F的四種方向，可能正確的是()【對點訓練4】“落葉球”是足球比賽中任意球的一種踢法，如圖所示，這是某運動員主罰任意球時踢出快速旋轉(zhuǎn)的“落葉球”在空中運動的軌跡，跟正常飛行軌跡相比，“落葉球”會更早地向下落回地面。對“落葉球”在飛行過程中的分析正確的是()A．“落葉球”在空中的運動軌跡是對稱的B．“落葉球”的更早下落是因為在運動過程中受到了指向軌跡內(nèi)側(cè)的空氣作用力C．“落葉球”的更早下落是因為在運動過程中受到了沿切線方向的空氣阻力D．“落葉球”在最高點的瞬時速度為零【題型三】恒力作用下的曲線運動【典型例題5】(多選)物體在光滑水平面上受三個水平恒力(不共線)作用處于平衡狀態(tài)，如圖所示，當把其中一個水平恒力撤去時(其余兩個力保持不變)物體()A.一定做勻加速直線運動B.可能做勻變速直線運動C.可能做曲線運動D.一定做曲線運動【典型例題6】如圖所示，光滑水平面上的物體受五個沿水平面的恒力F1、F2、F3、F4、F5作用，以速率v0沿水平面做勻速直線運動，若撤去其中某個力(其他力不變)，則在以后的運動中，下列說法正確的是()A．若撤去的是F1，則物體將做圓周運動B．若撤去的是F2，則經(jīng)過一段時間后物體的速率可能再次變?yōu)関0C．若撤去的是F3，則經(jīng)過一段時間后物體的速率可能再次變?yōu)関0D．無論撤去這五個力中的哪一個，物體在相同時間內(nèi)的速度改變量一定都相同【對點訓練5】一個質(zhì)點在恒力F的作用下由O點開始運動，在O、A兩點的速度方向如圖所示，在A點的速度方向與x軸平行，則恒力F可能（）A．沿x軸正方向B．沿x軸負方向C．沿y軸正方向D．沿y軸負方向【對點訓練6】個做勻速直線運動的物體，突然受到一個與運動方向不在同一直線上的恒力作用時，物體運動為()A．繼續(xù)做直線運動B.一定做曲線運動C．可能做直線運動，也可能做曲線運動D．運動的形式不能確定004體系構(gòu)建1．合外力與軌跡、速度間的關(guān)系分析思路2．速率變化的判斷005記憶清單1．運動軌跡的判斷(1)若物體所受合力方向與速度方向在同一直線上，則物體做直線運動．(2)若物體所受合力方向與速度方向不在同一直線上，則物體做曲線運動．2．曲線運動中速度方向、合力方向與運動軌跡之間的關(guān)系(1)速度方向與運動軌跡相切；(2)合力方向指向曲線的“凹”側(cè)；(3)運動軌跡一定夾在速度方向和合力方向之間．3．速率變化的判斷00601強化訓練1．如圖所示為一質(zhì)點由M處向N處運動的軌跡圖，質(zhì)點在經(jīng)過彎道上的P點時，下圖標明了它的速度v方向和所受外力的合力F方向。正確的可能是圖（）A． B．C． D．2.某質(zhì)點在Oxy平面內(nèi)運動的軌跡如圖所示，則該質(zhì)點在x、y兩個正方向上的運動狀況可能是()A．質(zhì)點在x、y兩方向上都勻速運動B．質(zhì)點在x方向上勻速運動，在y方向上先加速后減速C．質(zhì)點在y方向上勻速運動，在x方向上先加速后減速D．質(zhì)點在y方向上勻速運動，在x方向上先減速后加速3．關(guān)于曲線運動，下列敘述不正確的是()A．做曲線運動的物體一定是變速運動B．做曲線運動的物體所受的合外力一定不為零C．如果物體不受外力，由于慣性而持續(xù)的運動不可能是曲線運動D．因曲線運動的速度在不斷變化，所以不可能是勻變速運動4.如圖所示，一質(zhì)點受一恒定合外力F作用從y軸上的A點平行于x軸射出，經(jīng)過一段時間到達x軸上的B點，在B點時其速度垂直于x軸指向y軸負方向，質(zhì)點從A到B的過程，下列判斷正確的是()A．合外力F可能指向y軸負方向B．該質(zhì)點的運動為勻變速運動C．該質(zhì)點的速度大小可能保持不變D．該質(zhì)點的速度一直在減小5．[多選]一質(zhì)點在xOy平面內(nèi)的運動軌跡如圖所示，下列判斷正確的是()A．質(zhì)點沿x軸方向可能做勻速運動B．質(zhì)點沿y軸方向可能做變速運動C．若質(zhì)點沿y軸方向始終勻速運動，則沿x軸方向可能先加速后減速D．若質(zhì)點沿y軸方向始終勻速運動，則沿x軸方向可能先減速后加速6．(多選)初速度不為零的小球只受到一個大小不變的力的作用，下列說法正確的是()A．小球可能做曲線運動B．小球的位置可能保持不變C．小球的速度大小可能保持不變D．小球的加速度一定保持不變7.下列關(guān)于力與運動的敘述中正確的是()A.物體所受合力方向與運動方向有夾角時，該物體速度一定變化，加速度也變化B.物體做圓周運動，所受的合力一定指向圓心C.物體運動的速率在增加，所受合力方向與運動方向夾角小于90°D.物體在變力作用下有可能做曲線運動，做曲線運動的物體一定受到變力作用8.2018年6月1日，在傣族自治州景洪市墜落了一顆隕石，如圖所示為一目擊者畫出的隕石在大氣層中下落的一段運動軌跡，由此可判斷隕石在圖示的運動過程中()A.所受合力可能為零B.運動軌跡上每一點的切線方向，就是隕石在該點的運動方向C.隕石受到的合力方向可能與速度方向相同D.隕石的運動速度可能不變9.（多選）如圖所示，一物塊在一個水平力F作用下沿足夠大斜面勻速運動，此力F的方向與斜面平行。某時刻將力F撤除，下列對撤除力F后物塊運動的描述正確的是（