高中物理第五章曲线运动第1节曲线运动课堂达标含解析新人教版必修2
高中物理 专题5.1 曲线运动(讲)(提升版)(含解析)新人教版必修2(2021年最新整理)
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专题5.1 曲线运动※知识点一、曲线运动的位移一、曲线运动定义:质点运动的轨迹是曲线的运动二、曲线运动的位移1．坐标系的选择研究曲线运动时通常建立平面直角坐标系.2．位移的描述对于做曲线运动的物体，其位移应尽量用坐标轴方向的分矢量来表示（如图)，当物体由O运动到A点时，可以用A点的_位置坐标(x A，y A)来表示位移矢量l。
※知识点二、曲线运动的速度1．速度的方向质点在某一点的速度的方向，沿曲线在这一点的切线方向2．运动性质做曲线运动的质点的速度方向时刻发生变化，即速度时刻发生变化，因此曲线运动一定是变速运动。
3．速度的描述可以用相互垂直的两个方向的分矢量表示，这两个分矢量叫做分速度。
如图，两个分速度v x、v y与速度v的关系是:v x＝v cosθ，v y＝v sinθ4．对曲线运动的速度的理解（1)曲线运动中质点在某一时刻（或某一位置)的速度方向，就是质点从该时刻（或该点)脱离曲线后自由运动的方向，也就是曲线上这一点的切线方向。
（2）速度是一个矢量，既有大小,又有方向，假如在运动过程中只有速度大小的变化,而物体的速度方向不变，则物体只能做直线运动，因此，若物体做曲线运动，表明物体的速度方向发生了变化。
2021年高中物理人教版(新教材)必修第二册同步练习：第5章 第1节 曲线运动 (含解析)
第五章第一节请同学们认真完成[练案1]合格考训练(25分钟·满分60分)一、选择题(本题共8小题，每题6分，共48分)1．做曲线运动的物体，在运动过程中一定会发生变化的物理量是(B)A．速率B．速度C．加速度D．合外力解析：匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，所以A选项错误；物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，所以B选项正确；平抛运动也是曲线运动，但是它所受的合力不变，加速度也不变，所以CD选项错误。
故选B。
2．如图所示是一位跳水运动员在空中完成动作时头部的运动轨迹，最后运动员以速度v 沿竖直方向入水。
则在轨迹的a、b、c、d四个位置中，头部的速度沿竖直方向的是(C)A．a位置B．b位置C．c位置D．d位置解析：物体做曲线运动，轨迹是曲线，任一点的切线方向为速度方向，由图可知，c点的速度方向竖直向下，故C正确。
3．(2020·山东潍坊一中高一下学期检测)物体做曲线运动的条件为(C)A．物体运动的初速度不为0B．物体所受合外力为变力C．物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上D．物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上解析：当物体受到的合外力方向与速度方向不共线时，物体做曲线运动，故C正确。
4．如图所示，高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的轨迹，则图中扑克牌所受合力F与速度v关系正确的是(A)解析：曲线运动的物体速度方向沿切线方向，而受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断B、C、D错误，A正确。
5．如图所示，一个质点沿曲线ABCD运动，图中画出了质点在各处的速度v和质点所受合力F的方向，其中可能正确的是(D)A．A位置B．B位置C．C位置D．D位置解析：当F＝0时，物体将做直线运动，故A错误；曲线上某点的速度方向为该点的切线方向，受力的方向指向弯曲轨迹的内侧，故D正确，B、C错误。
(完整版)人教版高中物理必修二第五章曲线运动教材分析课件(共51张PPT)
第1节 曲线运动
曲线运动的概念；曲线运动的方向；曲线运动的条件 演示实验
27
曲线运动速度的方向
打磨金属
掷链球
水滴飞溅 28
曲线运动的条件
29
30
31
小船过河
A
B
v船
v合
θ
v水
A
v合 v船
v船
v合
θ
θ
v水
θ
v船 v水
1.船头指向正对岸 2.船头偏向上游且v船＞v水 3.若v船＜v水,
渡河时间最短 当cosθ=v水/v船 时，
正 确 认 识 圆 周 运 动 的 Δv 至 此
已经有了相当基础，这里又作 了进一步强化
把对Δv方向的分析分为五步
骤，减小台阶，降低坡度
21
1.分别作出质点在A、B两点的速度矢量（长度一样）。
2.将vA的起点移到B，并保持vA的长度和方向不变。 3. 以vA的箭头端为起点， vB的箭头端为终点作矢量Δv。 4. Δv/Δt 是质点由A到B的平均加速度，Δv 的方向就是加速度
当船头与上游成(900
tmin=d/v船
航程最短Smin=d
航程为S=d/cosθ 渡河时间为 t=d/v船sinθ
－θ),
sinθ=v船/v水时 最短航程为 smin=d/sinθ
32
拉绳问题的分解
vA ?
θ
vA＝v合 cosθ
v⊥ 垂直于绳方向的转动
v合 v∥
沿绳方向的运动
注意：1) v合即为船实际运动的速度 2)沿绳的方向上各点的速度大小相等
正 确 认 识 圆 周 运 动 的 Δv 至 此
已经有了相当基础，这里又作 了进一步强化
2021学年高中物理第五章曲线运动第1节第2课时物体做曲线运动的条件学案新人教版必修2
第2课时物体做曲线运动的条件物体做曲线运动的条件1．当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动．2．合力为恒力，物体将做匀变速曲线运动；合力为变力，物体将做变加速曲线运动.一、合作探究找规律考点一物体做曲线运动的条件1．图甲是抛出的石子在空中划出的弧线，图乙是某卫星绕地球运行的局部轨迹．请画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向．2．用一块磁铁，如何使小钢球做以下运动：(1)加速直线运动；(2)减速直线运动；(3)曲线运动．3．物体做曲线运动的条件是什么？答：1.各点受力方向和速度方向如下图．2．(1)把磁铁放置在小钢球运动方向的正前方；(2)把磁铁放置在小钢球运动方向的正前方；(3)把磁铁放置在小钢球运动方向的某一侧．3．合力方向与速度方向不共线．考点二两个直线运动的合运动分析如下图的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩．在小车A与物体B以一样的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起．1．吊钩将物体B向上匀速吊起时，物体B的运动轨迹是直线还是曲线？2．吊钩将物体B匀加速向上吊起时，物体B的运动轨迹是直线还是曲线？，两个匀速直线运动的合运动为匀速直线运动．2．曲线，水平方向的匀速直线与竖直方向的匀加速的合运动为匀变速曲线运动．二、理解概念做判断1．李娜打出的网球做曲线运动．(√)2．当物体受力方向与运动方向总是在同一直线上时，物体也可以做曲线运动．(×)3．物体做曲线运动时，合力一定是变力．(×)4．物体做曲线运动时，加速度一定不为零．(√)5．物体做曲线运动时加速度方向一定与所受合力方向一样．(√)要点1|物体做曲线运动的条件1．从力和运动关系的角度理解物体做曲线运动的条件(1)当合力的方向跟物体的速度方向在同一直线上时，物体做直线运动．(2)当合力的方向跟物体的速度方向始终垂直时，物体做速度大小不变，方向不断改变的曲线运动，此时的合力只改变速度的方向，不改变速度的大小．(3)当合力的方向跟速度方向不在同一直线上时，可将合力分解到沿着速度方向和垂直于速度方向这两个方向，如下图，沿着速度方向的分力F1只改变速度的大小，垂直于速度方向的分力F2只改变速度的方向，这时物体做曲线运动．(4)假设力和速度之间的夹角为θ，当0≤θ＜90°时，物体速度不断增大，当90°＜θ≤180°时，物体速度不断减小．2．物体做直线运动与做曲线运动的比拟F合方向与v方向在一条直线上不在一条直线上a方向与v方向在一条直线上不在一条直线上程分别以甲、乙、丙、丁和戊标示．试问在哪一段，小球所受的合力为零( )A．甲B．乙C．丙D．戊【思路点拨】曲线运动的合力一定不为零，如果物体所受的合力为零那么物体一定处于静止状态或者匀速直线运动状态，观察图中小球的位置是否均匀来分析即可．【解析】小球所受的合力为零时，物体处于静止或匀速直线运动状态，根据图象可知，甲阶段做减速直线运动，乙阶段做曲线运动，丙阶段做匀速直线运动，丁阶段做曲线运动，戊阶段做加速直线运动，故丙阶段小球所受的合力为零，故C正确，A、B、D错误．应选C．【答案】 C(2021·天津市红桥区期中)关于曲线运动的性质，以下说法中正确的选项是( )A．曲线运动可能是匀速运动B．曲线运动一定是变速运动C．变速运动一定是曲线运动D．曲线运动的加速度方向可能与速度方向相反解析：曲线运动的速度方向沿着曲线上某点的切线方向，时刻改变，故一定是变速运动，A选项错误，B选项正确；曲线运动的条件是合力与速度不共线，即加速度方向与速度方向不共线，D选项错误；曲线运动一定是变速运动，而变速运动不一定是曲线运动，C选项错误．答案：B名师方法总结物体做曲线运动的判断方法：(1)直接根据曲线运动的定义来判断．假设物体的运动轨迹为直线，那么它做直线运动，为曲线那么物体所做的就是曲线运动．(2)根据物体做曲线运动的条件来确定①假设合外力方向与物体的运动方向共线，那么物体做直线运动，不共线那么物体做曲线运动．②假设物体的加速度方向与其速度方向共线，那么物体做直线运动，不共线那么物体做曲线运动．名师点易错物体做曲线运动的条件只强调合力方向跟它的速度方向不在同一直线上，不管合力是恒力还是变力.要点2|合外力、速度、运动轨迹三者之间的关系1．物体的运动轨迹与速度和合外力有关，如下图，物体的运动轨迹一定夹在合外力与速度方向之间．2．运动轨迹与速度相切，且轨迹是向合外力的方向弯曲，或者说合外力的方向总指向轨迹的内侧．典例2 春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福，如下图，孔明灯在竖直Oy 方向做匀加速运动，在水平Ox方向做匀速运动，孔明灯的运动轨迹可能为( )A．直线OA B．曲线OBC．曲线OC D．曲线OD【思路点拨】曲线运动的物体合力一定指向曲线的内侧，孔明灯在Oy方向匀加速，那么合力方向应在y轴正方向上．【解析】孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，那么合外力沿Oy方向，在水平Ox方向做匀速运动，此方向上合力为零，所以合运动的加速度方向沿Oy方向，但合速度方向不沿Oy方向，孔明灯做曲线运动，结合合力指向轨迹内侧，可知轨迹可能为OD，故D正确，A、B、C错误．【答案】 D如下图，一小球在光滑的水平面上以v0向右运动，运动中要穿过一段有水平向北的风的风带ab，经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力，其余区域无风力，那么小球过风带及过后的轨迹正确的选项是( )解析：小球受到风的作用后做曲线运动，合力指向轨迹的内侧，离开风带后，小球做匀速直线运动，B选项正确．答案：B名师方法总结物体运动到某点时，轨迹向哪个方向弯曲，可以用如下方法判断：作出该点的速度方向(即切线方向)所在的直线，那么合外力方向指向此直线的哪一侧，轨迹就向哪一侧弯曲，应用这一规律，我们也可以根据轨迹的弯曲方向判断合外力的大致方向．名师点易错物体受多个力作用时，并不是某一个力的方向指向曲线的内侧，而是合力方向才指向曲线内侧.要点3|两个直线运动的合运动的性质和轨迹的判断1．两个同一直线上的分运动的合成两个分运动在同一直线上，无论方向是同向还是反向，无论是匀速的还是变速的，其合运动一定是直线运动．2．两个互成角度的分运动的合成(1)两个匀速直线运动的合运动一定仍是匀速直线运动，v合由平行四边形定那么求解．(2)两个初速度均为零的匀加速直线运动的合运动一定仍是初速度为零的匀加速直线运动，a合由平行四边形定那么求解．(3)一个匀速直线运动和另一个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速曲线运动，合运动的加速度即为分运动的加速度．(4)两个匀变速直线运动的合运动，其性质由合加速度方向与合初速度方向的关系决定：当合加速度与合初速度共线时，合运动仍为匀变速直线运动；当合加速度与合初速度不共线时，合运动为匀变速曲线运动．3．两个相互垂直的分运动的合成如果两个分运动都是匀速直线运动，且互成角度为90°，其分位移为x1、x2，分速度为v1、v2，那么其合位移x和合速度v可以运用解直角三角形的方法求得，如下图．典例3 (多项选择)(2021·成都模拟)CCTV－1综合频道在黄金时间播出了电视剧?陆军一号?，其中直升机抢救伤员的情境深深感动了观众．假设直升机放下绳索吊起伤员后(如图甲所示)，竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示，假设不计空气阻力，那么( )A．伤员一直处于失重状态B．绳索中拉力方向一定沿竖直向上C．在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线D．绳索中拉力先大于重力，后小于重力【解析】分析图乙可知，伤员在竖直方向上先是向上做匀加速运动，加速度向上，拉力大于重力，处于超重状态；后向上做匀减速运动，加速度向下，拉力小于重力，处于失重状态，A选项错误，D选项正确；分析图丙可知，伤员在水平方向上做匀速直线运动，故绳索中拉力方向始终沿竖直向上，B选项正确；根据运动的合成与分解知识可知，伤员运动的轨迹是曲线，C选项错误．【答案】BD以下说法正确的选项是( )A．匀速直线运动与匀变速直线运动的合运动一定是直线运动B．匀速直线运动与匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动C．假设物体所受合外力不为零，那么一定做曲线运动D．假设物体做曲线运动，那么所受的合外力一定不为零解析：物体做直线和曲线运动的条件看合外力与初速度的方向，假设方向在一条直线上，那么做直线运动，假设不在一条直线上，那么做曲线运动，匀速直线运动与匀变速直线运动的合运动可是直线运动也可是曲线运动，A、B错误；假设物体所受合外力不为零，但合外力与初速度的方向在一条直线上，物体也做直线运动，C 错误；假设物体做曲线运动，速度方向一定改变，有加速度，物体所受的合外力一定不为零，D 正确．应选D ．答案：D名师方法总结两个互成角度的直线运动的合运动的性质和轨迹，由两分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定．判断方法如下：(1)性质的判断：根据合加速度是否恒定判定合运动是匀变速运动还是非匀变速运动，假设合加速度不变且不为零，那么合运动为匀变速运动，假设合加速度变化，那么为非匀变速运动．(2)轨迹的判断：根据合加速度与合初速度是否共线判断合运动是直线运动还是曲线运动．假设合加速度与合初速度在同一直线上，那么合运动为直线运动，否那么为曲线运动．名师点易错1．两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动．2．两个直线运动的合运动不一定是直线运动.要点4|曲线运动的分类曲线运动⎩⎪⎨⎪⎧匀变速曲线运动⎩⎪⎨⎪⎧①物体所受合力方向与初速度的方向不在同一直线上②合力是恒力，即加速度恒定变加速曲线运动⎩⎪⎨⎪⎧①物体所受合力方向与初速度的方向不在同一直线上②合力是变力(可以是力的大小改变，也可,以是力的方向改变或二者同时改变)，即加速度变化 典例4 一个物体在光滑水平面上以初速度v 做曲线运动，物体在运动过程中：只受恒力的作用，其运动轨迹如下图，那么物体在由M 点运动到N 点的过程中，物体的速度大小的变化情况为_____________________________．【思路点拨】物体做曲线运动时，合力一定指向曲线的凹侧，此题中恒力从M点或N 点均为指向凹侧，且方向不可变化，可从图上大体标出恒力方向，再根据恒力与速度夹角来判断速度大小如何变化．【解析】过M点做曲线的切线如下图AE，过N点做曲线的切线如下图DF.物体运动到M点时所受合外力的方向将以M点为作用点，方向可能指向直线AE的下方的任意一个方向；物体运动到N点时所受合外力的方向将以N点为作用点，方向可能指向直线DF的下方的任意一个方向．因为物体运动过程中物体所受合外力为一个定值，所以物体所受合外力的可能方向应在物体运动到M点时可能的速度方向与运动到N点时可能的速度方向的公共局部．显然当物体到达M点时，物体运动的速度方向与物体所受合外力的方向成钝角，故合外力充当阻力，导致物体运动速度减小；当物体到达N点时，物体运动的速度方向与物体所受合外力的方向成锐角，故合外力充当动力，导致物体运动速度增大．显然，物体沿着曲线MN运动的过程中，物体运动的速度大小先减小而后增大．【答案】先减小而后增大一个物体在光滑水平面上以初速度v0做曲线运动，此过程中水平方向只受一个恒力的作用，运动轨迹如下图，M点的速度为v0，那么由P到N的过程中，速度大小的变化为( )A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大解析：由于物体受到恒力作用，由轨迹的弯曲可知，力F的方向为斜向下方向，但比v 的方向向左偏折得多一些，由此可知力F与v0的夹角为钝角，力F沿轨迹切线方向的分量使速度逐渐减小，当速度方向与力F的方向垂直时，速度最小，而当速度的方向变化为与力F的方向成锐角后，物体的速度又逐渐增大，由此可知物体在由P到N运动的过程中速度应是逐渐增大，故A正确．答案：A名师方法总结判断做曲线运动的物体的速度大小变化情况时，应从以下关系入手：(1)当物体所受合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体做曲线运动的速率增大；(2)当物体所受合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体做曲线运动的速率减小；(3)当物体所受合外力方向与速度方向的夹角总为直角(或垂直)时，物体做曲线运动的速率不变．名师点易错物体做直线运动还是曲线运动，是由力的方向和速度的方向关系决定的，与力是恒力还是变力无关．恒力作用下的曲线运动称为匀变速曲线运动；变力作用下的曲线运动称为变加速曲线运动.对点训练一曲线运动的条件1．(多项选择)(2021·鸡泽期末)一个质量为1 kg、初速度不为零的物体，在光滑水平面上受到大小分别为1 N、3 N和5 N 的三个水平方向的共点力作用，那么该物体( ) A．可能做匀速直线运动B．可能做匀减速直线运动C．可能做匀变速曲线运动D．加速度的大小不可能是2 m/s2解析：先求三个力合力的取值范围，1N、3 N和5 N三力同向时合力最大，为9 N，而最小为1 N，合力不可能为零，物体不能做匀速直线运动，A选项错误；当合力与初速度反向时，物体做匀减速直线运动，B选项正确；当合力与初速度方向不共线时，物体可做匀变速曲线运动，C选项正确；根据牛顿第二定律可知，当合力等于2 N时，加速度为2 m/s2，D选项错误．答案：BC对点训练二合外力、速度、轨迹的关系2．(2021·嘉兴模拟)如下图，高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的轨迹，那么扑克牌所受合外力F与速度v关系正确的选项是( )解析：扑克牌做曲线运动，速度方向沿着运动轨迹的切线方向，合力指向运动轨迹弯曲的内侧，A选项正确．答案：A对点训练三合运动轨迹及性质的判断3．(多项选择)光滑水平面上一运动质点以速度v0通过点O，如下图，与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力F x和沿y轴正方向的恒力F y，那么 ( )A．因为有F x，质点一定做曲线运动B．如果F y<F x，质点向y轴一侧做曲线运动C．如果F y＝F x tanα，质点做直线运动D．如果F x>F y cotα，质点向x轴一侧做曲线运动解析：如果F x、F y二力的合力沿v0方向，即F y＝F x tanα.那么质点做直线运动，选项A 错误、选项C正确；假设F x>F y cotα，那么合力方向在v0与x轴正方向之间，那么轨迹向x 轴一侧弯曲而做曲线运动，假设F x<F y cotα，那么合力方向在v0与y轴之间，所以运动轨迹必向y轴一侧弯曲而做曲线运动．因不知α的大小，所以只凭F x、F y的大小不能确定F合是偏向x轴还是y轴，选项B错误、选项D正确.答案：CD对点训练四曲线运动的分类4．(多项选择)一个物体以初速度v0从A点开场在光滑水平面上运动．有一个水平力作用在物体上，物体运动轨迹如图中实线所示，图中B为轨迹上的一点，虚线是过A，B两点并与轨迹相切的直线，虚线和实线将水平面划分为5个区域．关于施力物体的位置，下面说法正确的选项是( )A．如果这个力是引力，那么施力物体一定在④区域B．如果这个力是引力，那么施力物体一定在②区域C．如果这个力是斥力，那么施力物体可能在②区域D．如果这个力是斥力，那么施力物体可能在③区域解析：做曲线运动的物体轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧，如果这个力是引力，那么施力物体一定在④区域，如果这个力是斥力，施力物体一定在②区域，A、C选项正确，B、D选项错误．答案：AC【强化根底】1．(2021·阜城期末)以下关于曲线运动的表达中，正确的选项是( )A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B．做曲线运动的物体，速度方向一定时刻改变C．物体做曲线运动时，它所受到的合力可能为零D．物体做曲线运动时，所受合力方向有可能与速度方向在一条直线上解析：曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但合力可能不变，加速度可能不变，A选项错误；曲线运动的速度方向必定是改变的，B选项正确；物体受到合外力为零时，做匀速直线运动，不可能是曲线运动，C选项错误；物体所受合力方向与速度方向在一条直线上时，一定做匀变速直线运动，D选项错误．答案：B2．如下图，一小球在光滑水平桌面上做匀速运动，假设沿桌面对小球施加一个恒定外力，那么小球一定做( )A．直线运动B．曲线运动C．匀变速运动D．匀加速直线运动解析：当物体所受的恒力与速度方向在同一条直线上，做匀变速直线运动，不在同一条直线上，做匀变速曲线运动，故小球一定做匀变速运动，C选项正确．答案：C3．(多项选择)(2021·济南市历城区模拟)如下图，一物体在光滑水平面上，在恒力F 的作用下(图中未画出)做曲线运动，物体的初速度、末速度方向如下图，以下说法正确的选项是( )A．物体的运动轨迹是抛物线B．F的方向可以与v2成45°C．F的方向可以与v1垂直D．F的方向可以与v2垂直解析：物体受到恒定的外力作用，运动轨迹为抛物线，A选项正确；根据曲线运动的规律可知，受力指向轨迹的内侧，要使物体沿如下图的轨迹运动，力的方向介于初速度切线的反向延长线和末速度方向之间，但不包括边界，F的方向可以与v2成45°，B选项正确；分析轨迹图可知，物体的初、末速度相互垂直，F的方向不能与初速度v1和末速度v2垂直，C、D选项错误．答案：AB4．假设物体运动初速度v0的方向及该物体受到的恒定合外力F的方向，那么图中所画物体运动的轨迹可能正确的选项是( )解析：曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，由此可以判断A、D错误；曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断B正确；C错误．答案：B5．双人滑运发动在光滑的水平冰面上做表演，甲运发动给乙运发动一个水平恒力F，乙运发动在冰面上完成了一段优美的弧线MN.v M与v N正好成90°角，那么此过程中，乙运发动受到甲运发动的恒力可能是图中的( )A．F1B．F2C．F3D．F4解析：物体由M向N做曲线运动受力指向轨迹的内侧，故物体先做匀减速运动后做匀加速运动，合外力的方向可能是F2的方向，B选项正确．答案：B【稳固易错】6．(2021·沈阳市三模)在水平桌面上放置一张纸，画有如下图的平面直角坐标系，一个涂有颜料的小球以速度v从原点O出发，沿y轴负方向做匀速直线运动(不计纸与球间的摩擦)，同时，白纸从静止开场沿x轴正方向做匀加速直线运动，经过一段时间，在纸面上留下的痕迹为以下图中的( )解析：根据运动的合成与分解法那么可知，以白纸为参考系，小球沿y轴负方向做匀速直线运动，沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，那么小球的运动轨迹，如B选项所示，B选项正确．答案：B7．一物体在共点恒力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动，突然撤去F1，其他力不变，那么物体可能做的运动，以下说法正确的选项是( )A．物体不可能做匀变速直线运动B．物体可能做直线运动，也可能做曲线运动C．物体一定沿着F1的方向做匀减速直线运动D．物体一定沿着与F1相反的方向做匀加速直线运动解析：一物体在共点力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动，合力为零，突然撤去F1，其他力不变，根据共点力的平衡知识可知，合力的方向与F1的方向相反，物体做匀变速运动．假设速度方向与F1方向不在同一条直线上，物体做曲线运动；假设速度方向与F1方向在同一条直线上，且与F1同向，那么物体做匀减速直线运动；假设速度方向与F1方向在同一条直线上，且与F1反向，那么物体做匀加速直线运动，B选项正确．答案：B【能力提升】8．一物体做曲线运动，轨迹如下图，物体运动到A、B、C、D四点时，图中关于物体速度方向和受力方向的判断，哪些点可能是正确的？解析：物体的速度方向一定沿曲线的切线方向，物体受到合外力的方向指向曲线的凹侧，故A、D两点正确．答案：A、D9．中国首颗火星探测器“萤火一号〞于2021年10月发射．如下图为该探测器示意图，P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机，P1、P3的连线与空间某一固定坐标系的x轴平行，P2、P4的连线与y轴平行，每台发动机开动时都能向探测器提供动力，开场时，探测器以恒定速率v0向x轴正方向平动，四个喷气发动机P1、P2、P3、P4能提供的推力大小相等，那么：(1)分别单独开动P1、P2、P3、P4，探测器将分别做什么运动？(2)同时开动P2与P3，探测器将做什么运动？(3)假设四个发动机同时开动，探测器将做什么运动？解析：(1)单独开动P1，产生一个沿x轴负方向的力，探测器先做匀减速直线运动直到速度为零，后沿x轴负方向做匀加速直线运动．单独开动P2，产生一个沿y轴正方向的力，与初速度方向垂直，探测器做曲线运动．单独开动P3，产生一个沿x轴正方向的力，探测器做匀加速直线运动．单独开动P4，产生一个沿y轴负方向的力，与初速度方向垂直，探测器做曲线运动．(2)同时开动P2与P3，产生一个沿y轴正方向的力和一个沿x轴正方向的力，合力与初速度夹角为45°，物体做曲线运动．(3)同时开动四个发动机，合外力为零，探测器将以原速度做匀速直线运动．答案：见解析。
人教版高一物理必修二第五章曲线运动测试含答案(K12教育文档)
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必修二第五章曲线运动单元测试一．选择题（1-4为单项选择题，5—8为多项选择题。
每题6分,共48分）1. 用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸，如图所示，已知拉绳的速度v不变,则船速（）A。
逐渐增大 B.逐渐减小C.不变D.先增大后减小2. 如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达地面时,速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。
下列说法正确的是( ）A．小球水平抛出时的初速度大小为B．小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为C．若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长D．若小球初速度增大，则θ减小3．如图所示，A、B为咬合传动的两齿轮，R A＝2R B，则A、B两轮边缘上两点的( ）A．角速度之比为2∶1 B．向心加速度之比为1∶2C．周期之比为1∶2 D．转速之比为2∶14．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,已知内外轨道平面与水平面的倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度小于g R，则tan( ）A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于D．这时铁轨对火车的支持力大于5．以初速度v0水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时（ ) A．竖直分速度等于水平分速度 B．瞬时速度为C．运动时间为2 D．速度变化方向在竖直方向上6．在高空匀速水平飞行的轰炸机，每隔1 s投放一颗炸弹,若不计空气阻力（）A. 这些炸弹落地前排列在同一条竖直线上 B。
高中物理必修二第五章曲线运动知识点及习题(含解析)
第五章曲线运动一、曲线运动1.曲线运动的速度：曲线运动的速度方向时刻改变2.质点在某一点的速度方向：沿曲线在这一点的切线方向3.速度是矢量，曲线运动中速度方向是改变的，曲线运动是变速运动4.当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
（物体做曲线运动的条件）●曲线运动速度方向一定时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。
速度大小可以变化，也可以不变。
●曲线运动的加速的可以改变，如匀速圆周运动曲线运动的加速的可以不变，如平抛运动●曲线运动一定是变速运动，变速运动不一定是曲线运动。
基础题1.物体做曲线运动,下列物理量中,一定变化的是（）A.速率B.合外力C.加速度D.速度2.关于运动的合成与分解,以下说法中不正确的是()A.任何形式的运动，都可以用几个分运动代替B.由合运动分解为两个分运动，可以有不同的分解方法C.物体做曲线运动时，才能将这个运动分解为两个分运动D.由两个分运动求合运动，合运动是唯一确定的3.撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转,伞面上的水滴随伞做曲线运动.若有水滴从伞面边缘最高处O飞出,如图所示.则飞出伞面后的水滴可能（）A.沿曲oa运动B.沿直线ob运动C.沿曲线oc运动D.沿圆弧od运动4.关于运动的合成有下列说法,不正确的是（）A.合运动的位移为分运动位移的矢量和B.合运动的速度为分运动速度的矢量和C.合运动和分运动是等效替代关系D.合运动的时间为分运动的时间之和5.如图所示,物体在恒力作用下沿曲线从A运动到B,这时,突然使它所受的力反向,大小不变,即由F变为−F.在此力作用下,物体以后的运动情况,下列说法错误的是（）A.物体不可能沿曲线Ba运动B.物体不可能沿曲线Bb运动C.物体不可能沿曲线Bc运动D.物体不可能沿原曲线由B返回A1.答案解析A. 匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，故A错误；BC、平抛运动也是曲线运动，合外力为重力，加速度是重力加速度，都是不变的，故BC错误；D. 物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，故D正确。
人教版高中物理必修第二册第五章曲线运动
当堂小练
1.如图,篮球沿优美的弧线穿过篮筐,图中能正
确表示篮球在相应点速度方向的是 ( C )
A.v1
B.v2 C.v3 D.v4
【解析】依据曲线运动特征可知:物体做曲线运动时,任意时刻的速度方向是 曲线上该点的切线方向,所以图中能正确表示篮球在相应点速度方向的只有 v3,故C项正确。
解：如图所示，甲在竖直方向的速度
v甲y v甲 sin 0.76 sin 30 m/s 0.38 m/s
乙在竖直方向的速度
v乙
=
2
0.15 1
m/s 0.3 m/s
因此v甲y
>
v乙,甲先到楼上。t甲
=
h v甲y
4.56 0.38
s 12 s
甲比乙先到达楼上，甲上楼用了12 s。
三、运动的合成与分解的实例 1、小船渡河模型
一、合运动与分运动 3.蜡块运动的速度 速度 v 与vx、vy 的关系已经在图中形象地标出，因此可以根 据勾股定理写出它们之间的关系
根据三角函数的知识，从图中还可以确 定速度v的方向，即用速度矢量v与x轴正方 向的夹角θ来表示，它的正切为
一、合运动与分运动 4.合运动与分运动
（1）合运动与分运动概念
在蜡块匀速上升的同时，将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀速移动 （图丙），观察蜡块的运动情况。
一、合运动与分运动
1.建立直角坐标系
在这个实验中，蜡块既向上做匀速运动，又由于玻璃管的移动向右做匀 速运动，在黑板的背景前我们看到蜡块向右上方运动。那么，蜡块向右上 方的这个运动是什么样的运动呢？
要想定量地研究蜡块的运动，就要建立坐标系，具体分析。
2021年高中物理人教版(新教材)必修第二册课件：第5章 第1节 曲线运动
对点训练 • 2．(2020·贵州贵阳六中高一下学期月考)一个小球在水平桌面上运动，
当小球运动至P点时，开始受到恒定外力的作用，运动轨迹如图所示， AP为直线，PB为曲线。对于小球受到的外力的方向，下列说法正确的是
几种常见的运动形式轨迹特点加速度特点运动性质直线加速度为零匀速直线运动加速度不变匀变速直线运动加速度变化变加速直线运动曲线加速度不变匀变速曲线运动加速度变化变加速曲线运动2物体的合外力为恒力时它一定做匀变速运动但可能是匀变速直线运动也可能是匀变速曲线运动
第五章
抛体运动
• 〔情 境 导 入〕
• 在我们生活的广阔空间里，物体在做各种各样的运动，其中有很多 是直线运动，更普遍的则是曲线运动。
• 3．物体的受力与运动性质
典例剖析
• 曲线由典M例向一2 N辆行汽驶车。在下水图平中公分路别上画减出速了转汽弯车，转从弯俯时视所图受中合可力以F的看四到种汽方车向沿，
你认为正确的是
()
C
• 思路引导：(1)曲线运动的轨迹在合力方向和速度方向之间且向力的方向 弯曲。
• (2)合外力方向与速度方向成锐角时，物本做加速曲线运动；成钝角时， 物体做减速曲线运动。
• A．物体受到变力作用，一定做曲线运动
• B．物体受到恒力作用，一定做直线运动
• C．物体所受的合力方向与速度方向不在同一直线上时，一定做曲线运 动
• D．如果合力方向与速度方向在同一直线上，则物体的速度方向不改变， 只是速率发生变化
• 易错分析：本题误认为力变化，速度方向就变化，从而错选A项；或认 为合力方向与速度方向在同一直线上时，速度方向一定不变化而错选D。 出错的原因是对物体做直线运动和曲线运动的条件理解不透彻。
(完整版)高中物理必修2课后习题答案
F＝mω2r＝0.1×42×0.1N＝0.16N （2）甲的意见是正确的。 静摩擦力的方向是与物体相对接触面运动的 趋势方向相反。设想一下，如果在运动过程中， 转盘突然变得光滑了，物体将沿轨迹切线方向滑 动。这就如同在光滑的水平面上，一根细绳一端 固定在竖直立柱上，一端系一小球，让小球做匀 速圆周运动，突然剪断细绳一样，小球将沿轨迹 切线方向飞出。这说明物体在随转盘匀速转动的 过程中，相对转盘有沿半径向外的运动趋势。 说明：本题的目的是让学生综合运用做匀速 圆周运动的物体的受力和运动之间的关系。 3. 解：设小球的质量为 m，钉子 A 与小球的距 离为 r。根据机械能守恒定律可知，小球从一 定高度下落时，通过最低点的速度为定值，
直方向位移为 y＝2.45m＝ 1 gt2 2
经历时间
2 2 3.14 rad / s 7.27 106 rad / s 。 T 243600
t
2 y g
4.9 9.8
s
0.71s
，在水平方向位移
x＝vt＝13.3m，零件做平抛运动的初速度为： v＝x／t＝13.3／0.71m/s＝18.7m/s＝67.4km/h
- -3--
设为 v。小球通过最低点时做半径为 r 的圆周 运动，绳子的拉力 FT 和重力 G 的合力提供了 向心力，即：
T
F
G
m r
v2
得
T
F
G
m r
v2
在 G
，， mv
一定的情况下，r 越小，FT 越大，即绳子承受的拉
力越大，绳子越容易断。
4. 答：汽车在行驶中速度越来越小，所以汽车 在轨迹的切线方向做减速运动，切线方向所
新人教高中物理必修2 第5章第1节 曲线运动
3．几种常见的运动形式
轨迹特点 直线 曲线
加速度特点 加速度为零 加速度不变 加速度变化 加速度不变 加速度变化
运动性质 匀速直线运动 匀变速直线运动 变加速直线运动 匀变速曲线运动 变加速曲线运动
【特别提醒】
(1)曲线运动一定是变速运动，但是变速运动不 一定是曲线运动。
(2)物体的合外力为恒力时，它一定做匀变速运 动，但可能是匀变速直线运动，也可能是匀变速曲线 运动。
提示：(1)蜡块参与了两个运动：水平方向的匀速运动和竖 直方向的匀速运动．
(2)经过时间 t，蜡块水平方向发生了位移 x＝vxt，竖直方向 发生了位移 y＝vyt，蜡块的位移为 l＝t x2＋y2＝ v2x＋v2y，蜡块 的速度 v＝ v2x＋vy2，速度方向与 vx 方向的夹角 θ 的正切值为 tan θ＝vvxy.
为θ，则
θ角的大小
θ＝0°
运动性质 匀加速直线运动
θ＝180°
匀减速直线运动
0°<θ<90°
加速曲线运动
90°<θ<180° 减速曲线运动
θ＝90°
速度大小不变的曲 线运动
力的作用效果 只改变速度的大小，不 改变速度的方向 既改变速度的大小，又 改变速度的方向 只改变速度的方向，不 改变速度的大小
【思考与动轨迹，可确定某点的速度方向，也可定 性画出受力方向，如图乙所示．
说明：物体经过 A 点时，速度方向是确定的，图中画出的 两个力的方向都是可能的．
【典型例题】小文同学在探究物体做曲线运动的条件时， 将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从 同一位置以相同初速度 v0 运动，得到不同轨迹。图中 a、b、c、 d 为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置 A 时，小钢珠的运动轨 迹是________(填轨迹字母代号)，磁铁放在位置 B 时，小钢珠 的运动轨迹是________(填轨迹字母代号)。实验表明，当物体 所 受 合 外 力 的 方 向 跟 它 的 速 度 方 向 ________( 选 填 “ 在 ” 或 “不在”)同一直线上时，物体做曲线运动。
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第五章 第一节 曲线运动
1．(浙江杭州市七县2016～2017学年高一上学期期末)做曲线运动的物体，在运动过程中一定会发生变化的物理量是导学号 66904012( B )
A ．速率
B ．速度
C ．加速度
D ．合外力
解析：匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，所以A 选项错误；物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，所以B 选项正确；平抛运动也是曲线运动，但是它所受的合力不变，加速度也不变，所以CD 选项错误。
故选B 。
2．(安徽师大附中2016～2017学年高一下学期期中)春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福，如图所示，孔明灯在竖直Oy 方向做匀加速运动，在水平Ox 方向做匀速运动，孔明灯的运动轨迹可能为导学号 66904013( D )
A ．直线OA
B ．曲线OB
C ．曲线OC
D ．曲线OD
解析：孔明灯在竖直Oy 方向做匀加速运动，则合外力沿Oy 方向，在水平Ox 方向做匀速运动，此方向上合力为零，所以合运动的加速度方向沿Oy 方向，但合速度方向不沿Oy 方向，孔明灯做曲线运动，结合合力指向轨迹内侧可知轨迹可能为OD ，故D 正确，ABC 错误。
3．(河北唐山一中2015～2016学年高一下学期检测)民族运动
会上有一直线侧向骑射项目如图所示，运动员骑在沿直线奔跑的马
上，弯弓放箭射击跑道外侧的固定目标。
假设运动员骑马奔驰的速
度为v 1，运动员静止时射出的弓箭速度为v 2，跑道离固定目标的最
近距离为d 。
要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短(不考虑空气阻力的影响)则导学号 66904014( B ) A ．运动员放箭处离目标的距离为dv 2v 1
B ．运动员放箭处离目标的距离为d v 2
1＋v 22v 2
C ．箭射到固定目标的最短时间为d v 2
1＋v 22v 22
D ．箭射到固定目标的最短时间为d
v 2
2－v 21
解析：要想在最短的时间内射中目标，箭应该垂直于马的运动方向射出，如图所示。
箭
在空中的运动时间为d v 2，其合运动速度为v 21＋v 22，则射箭处离目标的距离为d v 2
1＋v 22v 2
，B 正确。
4．(湖北省部分重点中学2016～2017学年高一下学期检测)如图，在一棵大树下有张石凳子，上面水平摆放着一排香蕉。
小猴子为了一次拿到更多的香蕉，它紧抓住软藤摆下，同时树上的老猴子向上拉动软藤的另一端，使得小猴子到达石凳子时保持身体水平向右方向运动。
已知老猴子以恒定大小的速率v 拉动软藤，当软藤与竖直方向成θ角时，小猴子的水平运动速度大小为导学号 66904015( D )
A ．v cos θ
B ．v sin θ
C ．v cos θ
D ．v
sin θ 解析：由题意知，小猴子沿绳子方向的速度等于老猴子拉绳子的速度，如图所示，小猴子沿水平方向的速度为v ′，即v ＝v ′sin θ，所以小猴子沿水平方向的运动速度v ′＝
v
sin θ，D 正确。