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文檔簡介
曲線運(yùn)動(dòng)(3大題型)
【題型導(dǎo)航】
【重難題型講解】................................................................................1
題型1曲線運(yùn)動(dòng)定義與特點(diǎn)...................................................................1
題型2物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.................................................................4
題型3曲線運(yùn)動(dòng)速率的變化...................................................................6
【能力培優(yōu)練】..................................................................................9
【鏈接高考】...................................................................................17
【重難題型講解】
題型1曲線運(yùn)動(dòng)定義與特點(diǎn)
1、曲線運(yùn)動(dòng)定義:軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng),
2、曲線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)
(1)速度方向:質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的四方向。對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)而言,每一時(shí)刻的速度
都是沿著軌跡的切線方向。
極限思維法求速度的方向:如圖所示,若質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),則質(zhì)點(diǎn)的平均速度的方向
由B點(diǎn)指向A點(diǎn)。當(dāng)B點(diǎn)越來越靠近A點(diǎn)時(shí),質(zhì)點(diǎn)的平均速度方向?qū)⒃絹碓浇咏麬點(diǎn)的切線方向。當(dāng)B點(diǎn)
與A點(diǎn)的距離接近()時(shí),質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的速度方向沿過A點(diǎn)的切線方向。
曲城的切線
(2)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度的方向時(shí)刻在改變,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),即必然具
有加速度。
尚別提解
變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng),如勻變速直線運(yùn)動(dòng),曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),因?yàn)樗俣确较蛞欢ㄗ兓?/p>
曲線運(yùn)動(dòng)不一定是非勻變速運(yùn)動(dòng),如平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng),也是勻變速運(yùn)動(dòng)。
[探究歸第】曲線運(yùn)動(dòng)是物體軌跡為曲線的運(yùn)動(dòng),核心特點(diǎn)是速度方向沿軌跡切線,速度時(shí)刻變化(必有
加速度),合外力與速度不共線。
【典例1-1】如圖所示,在研究“忙線運(yùn)動(dòng)的速度方向〃時(shí),為了分析質(zhì)點(diǎn)沿曲線從8點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到/點(diǎn)時(shí)在4點(diǎn)
的速度方向,使用的物理學(xué)思想方法是()
A.控制變量法B.極限思維法
C.等效替代法D.轉(zhuǎn)換法
【答案】B
【詳解】利用曲線.上兩點(diǎn)無限逼近作曲線的切線的方法對(duì)應(yīng)的思想方法是極限思維法。
故選Bo
【典例1-2】(多選)如圖,某同學(xué)五一期間去濱江濕地公園玩,向河中拋出一石塊,石塊在空中運(yùn)動(dòng)的過
程中(不計(jì)空氣阻力),下列說法正確的是()
A.石塊的速度方向時(shí)刻在發(fā)生變化
B.石塊的加速度方向一定沿曲線每一點(diǎn)的切線方向
C.石塊的速度方向始終在曲線每一點(diǎn)的切線方向上
D.石塊的運(yùn)動(dòng)為非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
【答案】AC
【詳解】AC.石塊做曲線運(yùn)動(dòng),速度的方向沿曲線每一點(diǎn)的切線方向,速度方向不斷改變,故AC正確:
BD.石塊只受重力作用,加速度為重力加速度,其方向豎直向下,跟速度方向不在同一直線上,也不沿
曲線的切線方向,石塊做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故BD錯(cuò)誤。
故選AC.
跟蹤訓(xùn)練1對(duì)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,下列分析正確的是()
A.物體在某點(diǎn)的速度方向,一定與該點(diǎn)的合外力方向成銳角
B.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度方向的變化快慢由合外力的大小決定
C.若物體所受合外力方向不變,只要與初速度方向不共線,物體就做曲線運(yùn)動(dòng)
D.曲線運(yùn)動(dòng)中,物體速度方向沿軌跡切線方向,合外力方向一定沿軌跡切線方向
【答案】C
【詳解】A.物體在某點(diǎn)的速度方向與合外力方向不一定成銳角.例如在平拋運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn),速度方向
水平,合外力(重力)方向豎直向下,兩者夾角為90。,故A錯(cuò)誤。
B.速度方向變化的快慢由向心加速度決定,而向心加速度與合外力的法向分量有關(guān)(4=±),而非
m
合外力的大小。若合外力存在切向分量,總合力的大小包含切向和法向部分,但方向變化僅由法向分量
決定,故B錯(cuò)誤。
C.若合外力方向不變且與初速度不共線,物體的加速度方向恒定,速度方向不斷變化,軟跡必為曲線
(如平拋運(yùn)動(dòng))。即使速度方向逐漸趨近合外力方向,只要未完全共線,仍為曲線運(yùn)動(dòng),故C正確。
D.曲線運(yùn)動(dòng)中,合外力必須存在法向分量以改變速度方向。若合外力沿切線方向,則無法產(chǎn)生法向加
速度,物體將做直線運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選C。
跟蹤訓(xùn)練2(多選)下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說法正確的是()
A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)
B.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度可能為0
C.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的合力一定不為0
D.當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)
【答案】AC
【詳解】ABC.由于曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是變化的,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),物體做曲線運(yùn)動(dòng)
時(shí)加速度一定不為0,根據(jù)牛頓第二定律,可知物體所受的合力一定不為0,故AC正確,B錯(cuò)誤;
D.當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選ACo
題型2物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
1、從動(dòng)力學(xué)角度看:物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一條直線」二。
2、從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看:物體的加速3/向跟它的速度左回不在同?條直線上。
3、運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng):若物體所受合力方向與速度方向不
在同?直線上,則物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
⑵物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),合力指向軌跡的凹皿:運(yùn)動(dòng)軌跡在速度方向與合力方向所夾的區(qū)間。可速記為“無
力丕變,力速西邊”。
4、對(duì)于給定的軌跡、速度(運(yùn)動(dòng))方向或受力(加速度)情況,三者中的兩個(gè)即可大致判斷第三個(gè)物理量
的情況。
5、對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡類問題,從以下三個(gè)角度分析:
(1)速度沿切線方向。
(2)受力(加速度)指向曲線的側(cè)。
(3)軌跡在速度和力之間。
K探究蚪納】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是:合外力(或加速度)與物體的瞬時(shí)速度方向不共線(存在夾角),
且合外力始終指向軌跡的凹側(cè)。
【典例2-1】下列情景中,物體既滿足曲線運(yùn)動(dòng)條件,且速度方向符合規(guī)律的是()
A.物體初速度豎直向上,所受合外力豎直向卜°,物體做曲線運(yùn)動(dòng)
B.物體初速度水平向右,所受合外力水平向右,物體速度方向始終沿軌跡切線方向
C.物體初速度沿斜向上,所受合外力豎直向下,物體做曲線運(yùn)動(dòng),速度方向沿軌跡切線方向
D.物體初速度為零,所受合外力沿水平方向,物體做曲線運(yùn)動(dòng),速度方向不斷變化
【答案】C
【詳解】A.初速度與合外力共線(豎直),物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),不滿足曲線運(yùn)動(dòng)條件,故A錯(cuò)誤:
B.初速度與合外力同方向(水平),物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),軌跡為直線,速度方向雖沿切線但不符
合曲線運(yùn)動(dòng)條件,故B錯(cuò)誤;
C.初速度斜向上,合外力豎直向下,二者不共線,物體做曲線運(yùn)動(dòng),速度方向沿軌跡切線方向,符合
條件,故C正確;
D.初速度為零時(shí),合外力水平方向使物體沿直線加速,不滿足曲線運(yùn)動(dòng)條件,故D錯(cuò)誤。
故選Co
【典例2-2】(多選)如圖所示,物體在光滑水平面上受三個(gè)水平恒力(不共線)作用處于平衡狀態(tài),如圖
所示,當(dāng)把其中一個(gè)水平恒力撤去時(shí),物體將()
A.物體一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.物體可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C.物體有可能做曲線運(yùn)動(dòng)D.物體一定做曲線運(yùn)動(dòng)
【答案】BC
【詳解】當(dāng)把其中一個(gè)水平恒力撤去時(shí),如果物體具有一定的初速度,且速度方向與剩下兩個(gè)力的合力
方向相同,則物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng);如果物體速度方向與剩下兩個(gè)力的合力方向相反,則物體做勻減
速直線運(yùn)動(dòng):如果物體速度方向與剩下兩個(gè)力的合力方向不在同一直線上,則物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
故選BCo
跟蹤訓(xùn)練1關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)與條件,下列說法錯(cuò)誤的是()
A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),因?yàn)樗俣确较驎r(shí)刻變化
B.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵條件是合外力與速度方向不在同一直線上
C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度方向的變化與合外力無關(guān)
D.即使物體所受合外力為恒力,只要與速度方向不共線,也能做曲線運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【詳解】C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度方向的變化由加速度1即合外力)的方向決定。合外力方向指向
軌跡凹側(cè),速度方向的變化率(即法向加速度)與合外力相關(guān),故c錯(cuò)誤。
A.曲線運(yùn)動(dòng)速度方向時(shí)刻變化,速度矢量變化,因此是變速運(yùn)動(dòng),故A正確;
B.曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合外力與速度方向不共線,故B正確;
D.恒力作用下,若力與速度不共線(如平拋運(yùn)動(dòng)),物體做曲線運(yùn)動(dòng),故D正確。
此題選擇不正確的,故選C。
跟蹤訓(xùn)練2(多選)足球比賽中,運(yùn)動(dòng)員發(fā)任意球時(shí),踢出的足球有時(shí)會(huì)在行進(jìn)中繞過“人墻”轉(zhuǎn)彎進(jìn)入球門
(如圖甲),這就是所謂的“香蕉球踢出“香蕉球”是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員踢出球時(shí),足球向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還在
繞軸自轉(zhuǎn)(如圖乙所示);自上向下觀察(如圖丙所示)由于足球的自轉(zhuǎn)使貼著足球表面的一層薄空
氣被球帶動(dòng)做同一旋向的轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)致足球力、8兩側(cè)的空氣相對(duì)球的速度不等而產(chǎn)生壓力差”,使得
足球發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則()
A.甲圖中足球受到空氣壓力向左
B.甲圖中足球受到空氣壓力向右
C.空氣流速大的一側(cè)壓力大
D.空氣流速小的一側(cè)壓力大
【答案】BD
【詳解】AB.甲圖中足球受到空氣的壓力,而繞過“人墻”轉(zhuǎn)彎進(jìn)入球門,根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),可知足
球受到的空氣壓力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè),根據(jù)甲圖中足球的運(yùn)動(dòng)軌跡可.判斷,足球受到的空氣壓力向
右。A錯(cuò)誤,B正確;
CD.踢出“香蕉球”是因?yàn)樽闱騼蓚?cè)的空氣相對(duì)球的速度不等而產(chǎn)生壓力差產(chǎn),壓力較大的一側(cè)會(huì)推動(dòng)足
球向壓力較小的一側(cè)偏轉(zhuǎn)。從丙圖可知,壓力差尸指向空氣流速快的一側(cè),即空氣流速大的一側(cè)壓力
小,空氣流速小的一側(cè)壓力大。C錯(cuò)誤,D正確。
故選BDO
題型3曲線運(yùn)動(dòng)速率的變化
物體運(yùn)動(dòng)軌跡在速度和合力之間,其運(yùn)動(dòng)的速率與速度和合力的關(guān)系為:
(1)合力方向與速度方向的夾角為銳魚時(shí):物體的速率增大。
(2)合力方向與速度方向的夾角為鈍加時(shí):物體的速率減小。
(3)合力方向與速度方向的夾角為巫魚時(shí):物體的速率不變。
【探究,歸觸】曲線運(yùn)動(dòng)中,速率變化由合外力沿速度切線方向的分力決定:分力與速度同向速率增大,反
向則減小,無切向分力時(shí)速率不變。
[典例3-1]一質(zhì)量為機(jī)的物塊在光滑水平面上以速度%做勻速直線運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻開始受到與水平面平行的
恒力”作用,其速度大小先減小后增大,最小值為藍(lán)。下列圖中初速度%與恒力”夾角正確的是()
【答案】A
【詳解】根據(jù)題意知初速度%與恒力廠的夾角大于90。,如圖所示將速度沿力方向和垂直力方向分解,
設(shè)速度%與垂直力方向夾角為3,則有匕=%co。=+
解得CO的=-,Q=60。,則初速度%與恒力”夾角為150。。
2
故選A。
【典例3-2】(多選)殲20戰(zhàn)機(jī)正沿曲線仍向上爬升,其所受合力的方向可能正確的是()
【答案】AC
【詳解】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力方向指向軌跡的凹向:若飛機(jī)加速爬升,則合力與速度夾角為
銳角:若飛機(jī)減速爬升,則合力與速度夾角為鈍角。
故選AC。
跟蹤訓(xùn)練12025年8月,我國自主研發(fā)的一款新型察打一體無人機(jī)在試飛場完成高機(jī)動(dòng)性能測試。在某次
測試中無人機(jī)沿圓弧從M到W大仰角加速爬升,在此過程中,無人機(jī)所受合力的方向可能是()
A.F、B.F2C.F3D.
【答案】B
【詳解】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受合外力方向指向軌跡的凹側(cè),速度方向沿軌跡的切線方向,因加速爬升,
則合外力方向與速度方向夾角為銳角。
故選B..
跟蹤訓(xùn)練2(多選)如圖所示,一質(zhì)量為m的小球靜止在4點(diǎn),現(xiàn)給小球一水平向右的初速度,同時(shí)施加
豎直向上、大小尸=2mg的拉力,從4點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到4點(diǎn),在8點(diǎn)時(shí)撤去拉力繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),運(yùn)動(dòng)軌跡如
圖中曲線曲線44、8。恰好是以8為中心的中心對(duì)稱圖形,。是軌跡曲線上的兩點(diǎn),關(guān)于8
點(diǎn)對(duì)稱。已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,則下列對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的描述正確的是()
A.小球運(yùn)動(dòng)到〃、兩點(diǎn)時(shí)的速度相同
B.小球運(yùn)動(dòng)到人方兩點(diǎn)時(shí)加速度相同
C.小球在段與8c段運(yùn)動(dòng)的位移相同
D.小球在48段與8c段運(yùn)動(dòng)的速度變化量相同
【答案】AC
【詳解】ABC.小球的受力與運(yùn)動(dòng)情況是:在48段受恒力作用,運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)時(shí),力的方向調(diào)整為相反
的方向;小球在8c段的運(yùn)動(dòng)視為48段的逆過程,所以小球運(yùn)動(dòng)到力兩點(diǎn)時(shí)的速度一定相等:加
速度大小相等方向相反;小球在段運(yùn)動(dòng)的位移與8C段運(yùn)動(dòng)的位移相等,故AC正確,B錯(cuò)誤;
D.在力4段與8c段運(yùn)動(dòng)時(shí)力的方向相反,速度的變化最大小相等,方向相反,故D錯(cuò)誤。
故選ACo
【能力培優(yōu)練】
1.如圖所示,在地面上的M點(diǎn)豎直上拋一個(gè)皮球,由于受到水平向右的恒定風(fēng)力作用(不考慮空氣阻
力),皮球在豎直面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖中實(shí)線所示。皮球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí),其速度方向恰好改變了
90。,則在皮球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到.V點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是()
A.皮球的運(yùn)動(dòng)軌跡是一段圓弧
B.皮球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
C.皮球的速率不斷增大
D.皮球的速率先增大后減小
【答案】B
【詳解】AB.因?yàn)槠で蚴苤亓退斤L(fēng)力作用,合力恒定,所以皮球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤,B
正確;
CD.合力方向斜向右下方,則皮球在運(yùn)動(dòng)過程中,速度方向與合力的夾角先大于90。后小于90。,速率先
減小后增大,故CD錯(cuò)誤。
故選Bo
2.一質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)到N點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng),當(dāng)它通過P點(diǎn)時(shí),下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)速度u和加速度〃的關(guān)系圖可能正確
【答案】A
【詳解】質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng),速度方向處于軌跡的切線方向,加速度方向位于軌跡的凹側(cè)。
故選A。
3.一物體在水平面上做曲線運(yùn)動(dòng),依次經(jīng)過尸、。、〃三點(diǎn),已知物體在P點(diǎn)速度方向水平向右。下列判
斷正確的是()
A.物體在。點(diǎn)的速度方向一定與PQ段軌跡的延長線方向一致
B.物體在R點(diǎn)的速度方向,一定沿QA段軌跡在R點(diǎn)的切線方向
C.若物體從P到Q速度大小不變,則其在。點(diǎn)速度方向不變
D.若物體在。點(diǎn)速度方向豎直向上,則其軌跡在。點(diǎn)的切線方向水平向左
【答案】B
【詳解】A.物體在曲線運(yùn)動(dòng)7某點(diǎn)的速度方向沿該點(diǎn)軌跡的切線方向。。點(diǎn)的速度方向應(yīng)為段軌
跡在0點(diǎn)的切線方向,而非尸。段的延長線方向,故A錯(cuò)誤。
B.曲線運(yùn)動(dòng)中,某點(diǎn)的速度方向沿該點(diǎn)軌跡的切線方向。R點(diǎn)的速度方向必沿0H段軌跡在火點(diǎn)的切線
方向.故B正確.
c.速度大小不變時(shí).,方向仍可能變化(如勻速圓周運(yùn)動(dòng))。因此物體在。點(diǎn)的速度方向可能改變,故
C錯(cuò)誤。
D.若。點(diǎn)速度方向豎直向上,則軌跡在。點(diǎn)的切線方向應(yīng)與速度方向一致,即豎直向上,而非水平向
左,故D錯(cuò)誤。
故選Bo
4.2024仟9月25日,解放軍向太平洋方向發(fā)射一枚洲際彈道導(dǎo)彈,該導(dǎo)彈的射程約12000公里,采用了
錢學(xué)森彈道設(shè)計(jì)理念。如圖所示為導(dǎo)彈從起飛到擊中目標(biāo)的軌跡示意圖,導(dǎo)彈在。點(diǎn)加速?zèng)_向目標(biāo),圖
中所示四個(gè)點(diǎn)中速度方向和所受合力方向的示意圖,可能正確的是()
A.A點(diǎn)B.B點(diǎn)C.。點(diǎn)D.。點(diǎn)
【答案】B
【詳解】根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),可知速度丫方向沿運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向,合力/方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹
側(cè),軌跡在兩者之間;其中在。點(diǎn)加速?zèng)_向目標(biāo),則此時(shí)合力E方向與速度v方向的夾角小于90。;故
圖中所示四個(gè)點(diǎn)中速度方向和所受合力方向的示意圖,可能正確的是夕點(diǎn)。
故選Bo
5.關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),下列說法正確的是()
A.平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
B.平拋運(yùn)動(dòng)是變加速曲線運(yùn)動(dòng)
C.平拋運(yùn)動(dòng)的速度方向始終與加速度方向垂直
D.平拋運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間逐漸增大
【答案】A
【詳解】A.平拋運(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度g,大小和方向均恒定,因此是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故A正
確:
B.平拋運(yùn)動(dòng)的加速度恒定,不屬于變加速運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C.平拋運(yùn)動(dòng)的加速度方向豎直向下,速度方向沿軌跡的切線方向。僅在1=0時(shí)速度方向與加速度方向
垂直,/>0時(shí)速度方向與加速度方向不垂直,故C錯(cuò)誤;
D.平拋運(yùn)動(dòng)的加速度始終為g,不隨時(shí)間變化,故D錯(cuò)誤。
故選Ao
6.如圖所示,足球被踢出后在空中依次經(jīng)過。三點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖,6為最高點(diǎn),〃、。兩點(diǎn)等高。
則足球()
A.在8點(diǎn)的速度為零
B.在b點(diǎn)的加速度方向豎直向下
C.在a、c兩點(diǎn)的速度大小相等
D.在ab間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于be間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
【答案】D
【詳解】A.在力點(diǎn),足球豎直方向速度為零而水平方向速度向右,A錯(cuò)誤;
B.在b點(diǎn),足球運(yùn)動(dòng)方向向右,空氣阻力水平向左,還受豎直向下的重力,則合外力斜向下,故此刻
足球的加速度斜向下,B錯(cuò)誤;
CD.足球被踢出后,受到重力和空氣阻力,當(dāng)從a運(yùn)動(dòng)到A過程中豎直方向上重力和空氣阻力都向下,
從h運(yùn)動(dòng)到c過程中空氣阻力向上,故由。運(yùn)動(dòng)到b過程中的豎直方向上的加速度大于由b運(yùn)動(dòng)到c過
程中的加速度,a、c兩點(diǎn)等高,故從。運(yùn)動(dòng)到〃的時(shí)間小于從方運(yùn)動(dòng)到c的,在。的速度大于c點(diǎn)的速
度,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選Do
7.“2025濟(jì)南國際泉水節(jié)一一,泉染星學(xué)無人飛機(jī)秀〃在大明湖上空拉開帷幕。5000架無人機(jī)繪制出一幅璀
璨畫卷,點(diǎn)亮泉城夜空。在無人機(jī)運(yùn)動(dòng)的過程中,以下說法中正確的是()
A.無人機(jī)的速度變化得越多,加速度一定越大
B.無人機(jī)的速度變化越快,加速度一定越大
C.無人機(jī)的加速度不斷減小,則速度一定越來越小
D.無人機(jī)的加速度方向保持不變,則速度方向也一定保持不變
【答案】B
【詳解】A.加速度。=電,速度變化量Aw大,若時(shí)間加長,加速度不一定大,故A錯(cuò)誤;
Ar
B.加速度反映速度變化的快慢,速度變化越快加速度越大,故B正確;
C.如果加速度與速度方向相同,無論加速度增大、減小還是保持不變,速度都會(huì)增大,故C錯(cuò)誤;
D.加速度方向不變時(shí),如果與初速度方向不在同一直線上,則會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選Bo
8.一列車沿直線向右勻加速運(yùn)動(dòng)的過程中,列車車廂頂部落下一個(gè)小物塊,不計(jì)空氣阻力,則物塊相對(duì)車
廂的軌跡a和相對(duì)地面的軌跡b均可能正確的是()
【答案】B
【詳解】物塊從車廂頂部落下后,在水平方向上,由于不計(jì)空氣阻力,它不受任何水平力作用。根據(jù)牛
頓第一定律(慣性定律),物塊將保持脫離車廂瞬間的水平速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在豎直方向上,物塊
只受重力作用,做自由落體運(yùn)動(dòng)。因此,物塊相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng),其軌跡是一條拋物線。
以車廂為參考系,在物塊下落的過程中,車廂在水平方向上向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),而物塊在水平方向
上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。因此,物塊在水平方向上相對(duì)于車廂向左做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(加速度
大小等于車廂的加速度,方向向左)。在豎直方向上,物塊相對(duì)于車廂做自由落體運(yùn)動(dòng)。物塊相對(duì)于
車廂的運(yùn)動(dòng),可以看作是水平方向向左的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向向下的勻加速宜.線運(yùn)溝(自由落體)
的合運(yùn)動(dòng)。由于這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是從靜止開始的,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成,其合運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條過起點(diǎn)的直
線,方向指向左下方。
故選Bo
9.(多選)2024年巴黎奧運(yùn)會(huì)上,全紅嬋獲得女子單人跳水10m跳臺(tái)金牌,成為中國奧運(yùn)只上最年輕的
三金得中.如圖所示,虛線描繪的是某跳水運(yùn)動(dòng)員的頭部運(yùn)動(dòng)軌冰,最后該運(yùn)動(dòng)員沿豎育方向以速度v
入水。在圖中標(biāo)注的1、2、3、4四個(gè)位置中,頭部速度方向與】,方向相反的是()
一
A.1B.2C.3D.4
【答案】BD
【詳解】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向?yàn)檐壽E在該點(diǎn)的切線方向,所以1位置的速度方向水平向左,2位
置的速度方向豎直向上,3位置的速度方向豎直向下,4位置的速度方向豎直向上,所以頭部速度方向
與v方向相反的是2位置和4位置。
故選BD,
10.(多選)如圖,足夠大光滑水平桌面上有一小球,以某一初速度%在桌面內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻小球經(jīng)
過位置。時(shí),受到一個(gè)方向位于桌面內(nèi)的恒力作用,關(guān)于小球此后在桌面上的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的
是()
A.小球不會(huì)再次回到位置。
B.小球的速度大小可能先變小后變大
C.在相同時(shí)間內(nèi)小球的速度變化量相同
D.經(jīng)過一段時(shí)間,小球的速度方向不可能與初速度%的方向垂直
【答案】BC
【詳解】AB.若恒力方向與%方向相反,則小球先沿%方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),再反向做勻加速直線
運(yùn)動(dòng),小球會(huì)再次回到位置0;小球的速度大小先變小后變大,故A錯(cuò)誤,B止確;
C.由于小球受到恒力作用,根據(jù)牛頓第二定律可知,小球的加速度保持不變,根據(jù)加,=S可知,在
相同時(shí)間內(nèi)小球的速度變化量相同,故C正確;
D.若小球受到的恒力與%方向的夾角大于90。,且不在同一直線上,則小球沿%方向做勻減速直線運(yùn)
動(dòng),同時(shí)垂直%方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)%方向速度減為。時(shí),此時(shí)小球的速度方向與初速度%的
方向垂直,故D錯(cuò)誤。
故選BCo
11.(多選)關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是()
A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力可以為零
B.合力不為零的運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)
C.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定是改變的
D.曲線運(yùn)動(dòng)的加速度一定不為零
【答案】CD
【詳解】AD.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力一定不為零,加速度一定不為零,故A錯(cuò)誤,D正確;
B.合力不為零的運(yùn)動(dòng),如果合力與速度方向在同一直線上,則物體做直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向沿軌跡的切線方向,所以速度方向?定是改變的,故C正確。
故選CDo
12.(多選)如圖所示,甲、乙兩運(yùn)動(dòng)物體在小〃、“時(shí)刻的速度矢量分別為匕、匕、匕和X、心、日,
下列說法中正確的是()
A.甲做的一定不是直線運(yùn)動(dòng)B.乙做的可能是直線運(yùn)動(dòng)
C.甲受到的合力不可能是恒力D.乙受到的合力不可能是恒力
【答案】AD
【詳解】AB.甲、乙的速度方向在變化,所以甲、乙不可能做百線運(yùn)動(dòng),故A正確.B錯(cuò)誤:
C.由圖可知甲的速度變化量的方向不變,則加速度的方向不變,可知甲的加速度可能不變,根據(jù)牛頓
第二定律,可知甲的合力可能是恒力。故C錯(cuò)誤;
D.由圖知乙的速度變化量方句在改變,則加速度的方向改變,所以乙的合力不可能是恒力。故D正確。
故選ADo
13.(多選)目前國內(nèi)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來顯著進(jìn)展,不少企業(yè)枳極布局并發(fā)布產(chǎn)品,人形機(jī)器人的GPT
時(shí)刻即將到來.如圖為某新型機(jī)器人,在一次執(zhí)行任務(wù)過程中,給它設(shè)定了如下動(dòng)作程序:機(jī)器人在
平面坐標(biāo)系內(nèi),由點(diǎn)(0,。)出發(fā),沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(3mAn),然后又由點(diǎn)(3mAn)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(5m,5m),
第一個(gè)過程機(jī)器人用時(shí)1s,第二個(gè)過程中機(jī)器人所用時(shí)間是2s0則()
A.機(jī)器人做的是曲線運(yùn)動(dòng)B.第一個(gè)過程的平均速度大小為5m/s
D.整個(gè)過程中機(jī)器人的平均速率也m/s
C.整個(gè)過程中機(jī)器人的位移大小為50m
3
【答案】BC
【詳解】A.機(jī)器人所做的運(yùn)動(dòng)為兩段直線構(gòu)成的折線,做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向時(shí)刻發(fā)生變化,所
以機(jī)械人做的不是曲線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B.第一個(gè)過程的位移為占=打+4?(m)=5m
第一個(gè)過程的平均速度為,=7L=5m/s
故B正確:
C.整個(gè)過程從點(diǎn)(0,0)到點(diǎn)(51叫5m),所以整個(gè)過程的位移為工=反手m=50m
故C正確;
D.第一個(gè)過程的路程為S=再=5m
第二個(gè)過程的位移為七=和-3了+(5-盯=
路程為s2=x2=J?rn
整個(gè)過程的總路程為s=0+$2=5+J?(m)
整個(gè)過程中機(jī)器人的平均速率為萬=2=23n/s
/3
故D錯(cuò)誤。
故選BC”
14.如圖,一物體沿曲線由例向N運(yùn)動(dòng),速率逐漸減小,則物體在尸點(diǎn)的速度沿(填"1"、"2"、“3〃
或"4")方向;物體在尸點(diǎn)的受力沿(填"1"、"2〃、"3"或"4")方向。
【答案】14
【詳解】⑴物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度方向沿軌跡的切線方向。在2點(diǎn),軌跡的切線方向是1方向,因
此物體在P點(diǎn)的速度沿1方間。
⑵物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),合力方向指向軌跡的凹側(cè);同時(shí)速率逐漸減小,可知合力方向與速度方向成鈍
角,故受力方向沿4方向。
15.如圖為砂輪打磨下來隨砂輪邊緣運(yùn)動(dòng)的熾熱微粒飛離砂輪時(shí)的情形,微粒離開砂輪的時(shí)刻不同,飛離
時(shí)的速度方向也不一樣。
(1)微粒離開砂輪瞬間速度方向如何?
⑵微粒在離開砂輪前速度是否變化?
【詳解】(1)微粒未離開砂輪前,隨著砂輪一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌跡為圓,離開砂輪瞬間速度為圓
周上該點(diǎn)的切線方向,也即沿離開砂輪時(shí)該點(diǎn)的切線方向。
(2)微粒在離開砂輪前做圓周運(yùn)動(dòng),速度是不斷變化的。
【鏈接高考】
1.(2023?遼寧?高考真題)某同學(xué)在練習(xí)投籃,籃球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示,籃球所受合力產(chǎn)
的示意圖可能正確的是()
【答案】A
【詳解】籃球做曲線運(yùn)動(dòng),所受合力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)。
故選A。
2.(2025?黑吉遼蒙卷?高考真題:書法課上,某同學(xué)臨摹"力"字時(shí),筆尖的軌跡如圖中帶箭頭的實(shí)線所示。
筆尖由。點(diǎn)經(jīng)力點(diǎn)回到〃點(diǎn),則()
為
A.該過程位移為0B.該過程路程為0
C.兩次過。點(diǎn)時(shí)速度方向相同D.兩次過a點(diǎn)時(shí)摩擦力方向相同
【答案】A
【詳解】A.筆尖由。點(diǎn)經(jīng)〃點(diǎn)回到。點(diǎn)過程,初位置和末位置相同,位移為零,故A正確;
B.筆尖由。點(diǎn)經(jīng)〃點(diǎn)回到。點(diǎn)過程,軌跡長度
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