5.1 曲線運動（舉一反三）【四大題型】（原卷版）-2024-2025學年高一物理舉一反三系列（人教版2019必修第二冊）

5.1曲線運動【四大題型】【人教版2019】TOC\o"1-3"\h\u【題型1對曲線運動的理解】 2【題型2對曲線運動條件的理解】 3【題型3曲線運動瞬時速度的方向】 4【題型4軌跡、受力、速度的相互判斷】 5知識點1：對曲線運動的理解1．曲線運動的位置和位移描述：采用平面直角坐標系一般先確定x軸、y軸上的坐標變化，再利用矢量合成的方法求出總的位移．2．曲線運動的速度：與該時刻運動軌跡曲線上相應點的切線方向相同，速度的方向時刻發(fā)生變化．3．曲線運動的性質(zhì)：速度是矢量，由于速度方向時刻在變化，所以曲線運動一定是變速運動．注意：曲線運動是變速運動，但變速運動不一定是曲線運動．二、對曲線運動條件的理解1．物體做曲線運動的條件(1)動力學條件：合力方向與物體的速度方向不在同一條直線上．(2)運動學條件：加速度方向與速度方向不在同一直線上．2.無力不拐彎，拐彎必有力．曲線運動的軌跡始終夾在合力方向與速度方向之間，而且向合力的方向彎曲，即合力指向軌跡的凹側(cè)．3．曲線運動的分類及受力特點(1)勻變速曲線運動：物體受恒力作用(2)非勻變速曲線運動：物體受變力作用4．物體的受力與運動性質(zhì)【題型1對曲線運動的理解】【例1】下列說法中，正確的是()A．物體保持速率不變沿曲線運動，其加速度為0B．曲線運動一定是變速運動C．變速運動一定是曲線運動D．物體沿曲線運動一定有加速度，且一定是勻加速曲線運動【變式1-1】關于曲線運動的速度，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．速度的方向不斷發(fā)生變化，速度的大小不一定發(fā)生變化D．質(zhì)點在某一點的速度方向是在曲線的這一點的切線方向【變式1-2】（多）關于做曲線運動物體的速度和加速度，下列說法中正確的是()A．速度方向不斷改變，加速度方向不斷改變B．速度方向不斷改變，加速度一定不為零C．加速度越大，速度的大小改變得越快D．加速度越大，速度改變得越快【變式1-3】翻滾過山車是大型游樂園里的一種比較刺激的娛樂項目．如圖所示，翻滾過山車(可看成質(zhì)點)從高處沖下，過M點時速度方向如圖所示，在圓形軌道內(nèi)經(jīng)過A、B、C三點，下列說法中正確的是()A．過A點時的速度方向沿AB方向B．過B點時的速度方向沿水平方向C．過A、C兩點時的速度方向相同D．圓形軌道上與M點速度方向相同的點在AB段上【題型2對曲線運動條件的理解】【例2】一物體在xOy直角坐標平面內(nèi)運動的軌跡如圖所示，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【變式2-1】關于曲線運動，下列說法正確的是()A．物體在恒力作用下不可能做曲線運動B．物體在變力作用下一定做曲線運動C．做曲線運動的物體，其速度大小一定變化D．加速度(不為0)不變的運動可能是曲線運動【變式2-2】質(zhì)點在三個恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡狀態(tài)，若突然撤去F1，保持其他力不變，則質(zhì)點()A．一定做勻變速運動B．一定做直線運動C．一定做非勻變速運動D．可能做曲線運動【變式2-3】若已知物體運動的初速度v0的方向及它受到的恒定的合力F的方向，如圖所示．則可能的軌跡是()【題型3曲線運動瞬時速度的方向】【例3】如圖所示，殲-20沿曲線MN向上爬升，圖中畫出表示殲-20在P點速度的四種方向，其中可能正確的是（）A．① B．② C．③ D．④【變式3-1】利用風洞實驗室可以模擬運動員比賽時所受風阻情況，幫助運動員提高成績。為了更加直觀的研究風洞里的流場環(huán)境，可以借助煙塵輔助觀察，如圖甲所示，在某次實驗中獲得煙塵顆粒做曲線運動的軌跡，如圖乙所示，則由該軌跡可推斷出（）A．煙塵顆粒做的不可能是勻變速曲線運動 B．煙塵顆粒一定做勻變速曲線運動C．P、Q兩點處的速度方向可能相反 D．P、Q兩點處的速度方向可能垂直【變式3-2】如圖，虛線描述的是跳水運動員在10米跳臺跳水時頭部的運動軌跡示意圖，則運動過程中與入水速度方向可能相同的點是（）A．a(chǎn) B．b C．c D．d【變式3-3】如圖為我國殲擊機在大型航展上編隊飛行時的情形，若飛機做曲線運動，則（）A．飛機的合力為零B．飛機的加速度方向與速度方向在同一條直線上C．飛機的速度可能不變D．某一過程，飛機的速度大小可能不變【題型4軌跡、受力、速度的相互判斷】【例4】一輛汽車在水平公路上沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小。圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎所受合力F的四種方向，其中可能正確的是（）A．B．C． D．【變式4-1】一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由向行駛，速度逐漸增大。下圖分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時所受合力的四種方向，正確的（）A．B．C． D．【變式4-2】如圖為小貓蹬地躍起騰空追蝶的情景，以下說法正確的是（）A．蝴蝶轉(zhuǎn)彎時所受合力沿運動方向B．飛行的蝴蝶只受重力的作用C．小貓蹬地時彈力大于所受重力D．小貓騰空時受重力和彈力的作用【變式4-3】（多）如圖所示為質(zhì)點做勻變速曲線運動軌跡的示意圖，且質(zhì)點運動到D點時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則質(zhì)點從A點運動到E點的過程中