人教版高一物理必修2第五章曲线运动专题复习：关联速度模型专项训练
物理必修二第五章曲线运动练习题
物理必修二第五章练习题（高三一轮）一、单选题1.关于向心力和向心加速度的说法中，正确的是（） A.做匀速圆周运动的物体其向心力是恒定不变的 B.向心力不改变做圆周运动物体的速度的大小 C.做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力 D.缓慢地做匀速圆周运动的物体其向心加速度等于零2.如图所示，小球A位于斜面上，小球B与小球A位于同一高度，现将小球A，B分别以v1和v2的速度水平抛出，都落在了倾角为45°的斜面上的同一点，且小球B恰好垂直打到斜面上，则v1：v2为（） A.3：2 B.2：1 C.1：1 D.1：23.如图所示，两根长度相同的细绳，连接着两个质量相同的小球，在光滑的水平面内做匀速圆周运动．O点为圆心，两段绳子在同一直线上，则两段绳子受到的张力之比F1：F2为（） A.l：l B.2：1 C.3：2 D.3：14.游泳爱好者以恒定的速率垂直河岸渡河，当水速突然增大时，对游泳爱好者渡河发生的影响是（） A.位移减小 B.位移不变 C.时间缩短 D.时间不变5.如图所示，汽车在岸上用轻绳拉船，若汽车行进速度为v，拉船的绳与水平方向夹角为，则船速度为（）A. B. C. D.6.如图所示，A、B两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端，当A物体以速度v向左运动时，系A、B的绳分别与水平方向成30°、60°角，此时B物体的速度大小为（）A.vB.vC.vD.v7.铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ，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，则（） 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.这时铁轨对火车的作用力等于mgcosθ D.这时铁轨对火车的作用力小于mgcosθ8.如图所示，长为L的轻杆一端固定一个小球，另一端固定在光滑水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是（） A.v的极小值为 B.v由零逐渐增大，向心力也逐渐先减小后增大 C.当v由零逐渐增大，杆对小球的弹力也逐渐增大 D.当v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力也逐渐增大9.如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为N，小球在最高点的速度大小为v，N﹣v2图象如乙图所示下列说法正确的是（） A.当地的重力加速度大小为 B.小球的质量为 C.v2=c时，杆对小球弹力方向向上 D.若v2=2b．则杆对小球弹力大小为2a10.如图所示，在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上，有两个质量相等的小物块A和B，它们分别紧贴漏斗的内壁，在不同的水平面上做匀速圆周运动．则以下叙述正确的是（） A.物块A的线速度小于物块B的线速度 B.物块A的角速度等于物块B的角速度 C.物块A对漏斗内壁的压力等于物块B对漏斗内壁的压力 D.物块A的向心力大于物块B的向心力11.如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端系于O点；设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动，已知L1跟竖直方向的夹角为60°，L2跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是（）A.细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为 1：B.小球m1和m2的角速度大小之比为：1 C.小球m1和m2的线速度大小之比为3：1D.小球m1和m2的向心力大小之比为3：1二、多选题12.如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向以v0、2v0的水平速度先后两次抛出，均落在斜面上．从抛出到落在斜面上，物体和斜面接触时速度与水平方向的夹角为φ1、φ2，水平距离为x1、x2，下落高度为y1、y2，则下列关系中正确的是（） A.tanφ1=2tanθ B.φ1=φ2C.x1：x2=1：2 D.y1：y2=1：413.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则（） A.ab两点的线速度大小相等 B.ab两点的角速度大小相等 C.ac两点的线速度大小相等 D.ad两点的向心加速度大小相等14.一条河宽100m，水流的速度恒为3m/s，一条小船在静水中的速度为4m/s，关于船过河的过程，下列说法正确的是（） A.若船头垂直河岸过河，船的运动速度是5m/s B.船过河的最短时间是20s C.船的运动轨迹可以垂直河岸到正对岸上岸 D.船要在正对岸上岸，过河需用25s的时间15.汽车通过绳子拉小船，则（） A.汽车匀速则小船一定匀速 B.汽车匀速则小船一定加速 C.汽车减速则小船一定匀速 D.小船匀速则汽车一定减速16.如图，质量为m的小球，用长为L的细线挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子O′，把小球拉到与钉子O′在同一水平的位置，摆线被钉子拦住且张紧，现将小球由静止释放，当小球第一次通过最低点P瞬间（） A.小球的角速度不变 B.小球的D.悬线受到的拉力减线速度不变 C.小球的向心加速度减小为原来的小为原来的三、计算题17.如图所示，飞机离地面高度为H=500m，水平飞行速度为v1=100m/s，追击一辆速度为v2=20m/s同向行驶的汽车，假设炸弹在空中飞行时的阻力忽略不计，汽车可以看作是质点，欲使飞机投下的炸弹击中汽车，g=10m/s2．求：（1）从飞机投下炸弹开始计时，炸弹在空中飞行时间？（2）飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹？ 18.如图所示，一质量为0.1kg的小球，用40cm长的细绳拴住在竖直面内作圆周运动，（g=10m/s2）求：（1）小球恰能通过圆周最高点时的速度多大？（2）小球以3m/s的速度通过圆周最高点时，绳对小球的拉力多大？（3）当小球在圆周最低点时，绳的拉力为5N，则此时小球速度多大？19.城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥，如图所示，桥面为圆弧形的立交桥AB，横跨在水平路面上，圆弧半径为R=25m，一辆汽车的质量m=1000kg的小汽车冲上圆弧形的立交桥，到达桥顶时的速度为15m/s．试计算：（g取10m/s2）（1）小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小．（2）若小车在桥顶处的速度为V2=10m/s时，小车将如何运动．答案和解析【答案】1.D 2.C 3.D 4.C 5.A 6.B 7.D 8.D 9.A 10.ABD 11.BD 12.BC 13.解：（1）当细线拉力为零时，有：mg=解得：v=．（2）根据牛顿第二定律得：T+mg=解得：T=-mg=（3）根据牛顿第二定律得，：T-mg=代入数据解得：v′=4m/s答：（（1）小球恰能通过圆周最高点时的速度为2m/s（2）小球以3m/s的速度通过圆周最高点时，绳对小球的拉力为1.25N （3）当小球在圆周最低点时，绳的拉力为5N，则此时小球速度为4m/s14.解：（1）小车在最高点mg-F N=m F N=1000N 由牛顿第三定律可知，车对桥面压力为1000N （2）当mg=m时，车对桥面压力为零，达到安全行驶的最大速度此时v===5m/s，而V2=10m/s＜5m/s所以车能正常行驶；答：（1）小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小为1000N．（2）若小车在桥顶处的速度为V2=10m/s 时，小车能正常行驶．【解析】1. 解：对于A球，有tan45°===，得v1=对于B球，有tan45°==，得v2=gt2；由h=得t=，h相等，则t1=t2．联立解得：v1：v2=1：2．故选：D 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．A球落到斜面上竖直位移与水平位移之比等于tan45°．B球垂直在斜面上，速度与水平方向的夹角为45°．根据位移和速度关系分别列式得到速度之比．解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，运用运动学公式进行求解．2. 解：将小船的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示，平行绳子的分速度等于人拉绳子的速度，故：v=v′cosθ，代入数据有，故C正确，ABD错误；故选：C．将船的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于v，根据平行四边形定则求出船的速度．考查了运动的合成与分解，解决本题的关键知道船的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，会根据平行四边形定则对速度进行合成．3. 解：当水速突然增大时，在垂直河岸方向上的运动时间不变，所以横渡的时间不变．水速增大后在沿河岸方向上的位移增大．故D正确，ABC错误．故选：D．将游泳爱好者的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，根据分运动和合运动具有等时性，渡河的时间等于在垂直河岸方向分运动的时间．最终的位移是两个位移的合位移．解决本题的关键将游泳爱好者的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，知道分运动和合运动具有等时性．4. 解：由静止开始下落的雨滴，若不计空气阻力，在竖直方向上做自由落体运动，水平方向上有风力作用，不影响竖直方向上的运动，所以雨滴下落的时间不变．着地的速度等于竖直分速度和水平分速度的合速度，知风速越大，落地的速度越大．雨滴做的运动不是平抛运动．故C正确，A、B、D错误．故选：C 将雨滴的运动分解为水平方向和竖直方向，根据两个方向上的受力情况确定其运动情况，从而确定运动的时间和落地的速度．解决本题的关键知道分运动和合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰．5. 解：对A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为v A cos30°；对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为v B cos60°，由于沿着绳子方向速度大小相等，所以则有v A cos30°=v B cos60°，因此v B==v，故A正确，BCD错误．故选：A．分别对A、B物体速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，根据三角函数关系及沿着绳子方向速度大小相等，可知两物体的速度大小关系．考查学会对物体进行运动的分解，涉及到平行四边形定则与三角函数知识，同时本题的突破口是沿着绳子的方向速度大小相等．6. 解：点a和点b是同缘传动边缘点，线速度相等，故有：v a：v b=1：1；根据v=rω，有：ωa：ωb=r b：r a=1：2；点B和点C是同轴传动，角速度相等，故有：ωb：ωc=1：1；根据v=rω，有：v b：v c=r b：r c=1：2；综合以上，有：ωa：ωb：ωc=1：2：2；v a：v b：v c=1：1：2；故ACD 错误，B正确．故选：B 求线速度之比需要知道三者线速度关系：A、B两轮是皮带传动，皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同，B、C两轮是轴传动，轴传动的特点是角速度相同．解决传动类问题要分清是摩擦传动（包括皮带传动，链传动，齿轮传动，线速度大小相同）还是轴传动（角速度相同）．7. 解：A、对任一小球研究．设细线与竖直方向的夹角为θ，竖直方向受力平衡，则：T cosθ=mg，解得：T=，所以细线L1和细线L2所受的拉力大小之比==，故A错误； B、小球所受合力的大小为mgtanθ，根据牛顿第二定律得：mgtanθ=m L sinθω2，得：ω=．两小球L cosθ相等，所以角速度相等，故B错误； C、根据v=ωr，角速度相等，得小球m1和m2的线速度大小之比为：===3，故C错误； D、小球所受合力提供向心力，则向心力为：F=mgtanθ，小球m1和m2的向心力大小之比为：==3，故D正确．故选：D．小球受重力和拉力，两个力的合力提供小球做圆周运动的向心力．通过合力提供向心力，比较出两球的角速度大小，抓住小球距离顶点O的高度相同求出半径的关系，根据v=ωr比较线速度关系．解决本题的关键会正确地受力分析，知道匀速圆周运动向心力是由物体所受的合力提供并能结合几何关系求解，难度适中．8. 解：A、小球在最高点的最小速度为零，此时重力等于杆子的支持力．故A错误； B、在最高点，根据F向=m得，当v由零逐渐增大时，小球向心力也逐渐增大．故B错误； CD、在最高点，当杆子作用力为零时，v=，当0≤v≤时，杆子提供支持力，mg-N=m，当v由零逐渐增大到时，杆子的力逐渐减小，反之当v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大，故C错误，D正确．故选：D．杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，临界的速度为零，根据牛顿第二定律判断杆子对小球的弹力随速度变化的关系．解决本题的关键搞清小球向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，以及知道杆子可以表现为拉力，也可以表现为支持力．9. 解：A、B、火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是，由题知，质量为m的火车转弯时速度小于，所以内轨对内侧车轮轮缘有挤压，故A正确，B错误． C、当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，N=，由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小．故CD错误．故选：A．火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，当合力恰好等于需要的向心力时，火车对内外轨道都没有力的作用，速度增加，就要对外轨挤压，速度减小就要对内轨挤压．火车转弯主要是分析清楚向心力的来源，再根据速度的变化，可以知道对内轨还是对外轨有作用力．10. 解：A、根据，，可知tanφ1=2tanθ，因为落在斜面上位移与水平方向的夹角相等，则速度与水平方向的夹角相等，即φ1=φ2．故A、B正确． C、平抛运动的时间t=，因为初速度之比为1：2，水平位移x=v0t=，可知x1：x2=1：4．故C错误． D、因为平抛运动的时间之比为1：2，根据y=知，y1：y2=1：4．故D正确．故选：ABD．平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合水平位移和竖直位移关系求出平抛运动的时间，从而得出水平位移和竖直位移的关系．解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动在某时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．11. 解：由于绳子不可伸长，车和船的速度沿着绳子方向的分速度相等；设绳子与竖直方向的夹角为θ，将车和船的速度均沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示：故：v车=v船sinθ AB、根据v车=v船sinθ，如果汽车匀速，由于θ减小，故v船增加，故A错误，B正确； C、根据v车=v船sinθ，如果汽车减速，由于也θ减小，故v船不一定匀速，故C错误； D、根据v车=v船sinθ，如果小船匀速，由于θ减小，故v车减小，故D正确；故选：BD 将车和船的速度均沿着平行绳子和垂直绳子方向方向正交分解，由于绳子不可伸长，沿着绳子方向的分速度相等．本题研究通过绳子连接的物体间速度关系，关键是明确车和船的速度沿着绳子方向的分速度相等，基础问题．12. 解：A、B、当球第一次通过P点时，线速度的大小不变，由于线速度大小不变，根据知，转动的半径变大，则角速度减小，故A错误，B正确． C、根据a=知，线速度大小不变，转动的半径变大为原来的2倍，则向心加速度突然减小原来的，故C正确． D、根据牛顿第二定律得，，线速度大小不变，转动半径变大为原来的2倍，则摆线张力变小，但大于原来的，故D错误．故选：BC 当球第一次通过P点时，线速度的大小不变，转动的半径变大，根据线速度、角速度、向心加速度的关系分析判断，根据牛顿第二定律分析摆线张力的变化．解决本题的关键抓住通过最低点的线速度不变，根据向心力和向心加速度的公式，结合半径的变化判断其变化．13. （1）当小球恰好过最高点时，绳子的拉力为零，重力提供圆周运动的向心力．根据牛顿第二定律求出最高点的临界速度．（2、3）对小球受力分析，利用牛顿第二定律列方程求出细线的拉力和小球的速度．解决本题的关键知道小球在竖直面内做圆周运动，靠沿半径方向的合力提供向心力．14. （1）小汽车通过桥顶时做圆周运动，竖直方向受重力mg，支持力F的作用，合外力提供向心力，由几何关系求出半径，根据牛顿第二定律列式即可求解；（2）在最高点对车支持力为0，重力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解出临界速度，从而确定车的运动状态．解决本题的关键搞清汽车做圆周运动向心力的来源，根据牛顿第二定律进行求解，注意当重力充当向心力时，此时为临界状态．。
高一下学期物理人教版必修2第五章 曲线运动 习题(含答案)
2021春人教物理必修二第五章曲线运动选习题含答案必修二第五章曲线运动一、选择题1、如图所示，某人用绳通过定滑轮拉小船，设人匀速拉绳的速度为v0，小船水平向左运动，绳某时刻与水平方向夹角为α，则小船的运动性质及此时刻小船的速度v x为()图A．小船做变加速运动，v x＝v0 cos αB．小船做变加速运动，v x＝v0cos αC．小船做匀速直线运动，v x＝v0 cos αD．小船做匀速直线运动，v x＝v0cos α2、关于曲线运动，下列说法正确的是()A．曲线运动可能不是变速运动B．曲线运动不可能是匀变速运动C．做曲线运动的物体速度大小可能不变D．做曲线运动的物体可能没有加速度3、（双选）关于平抛物体的运动，以下说法正确的是()A．做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增大B．做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变C．平抛物体的运动是匀变速运动D．平抛物体的运动是变加速运动4、汽车在公路上行驶一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。
某国产轿车的车轮半径约为30 cm，当该型号的轿车在高速公路上行驶时，速率计的指针指在120 km/h上，可估算此时该车车轮的转速为( ) A．1 000 r/s B．1 000 r/minC．1 000 r/h D．2 000 r/s5、(双选)如图所示,一小物块以大小为a n=4 m/s2的向心加速度做匀速圆周运动,半径R=1 m,则下列说法正确的是( )A.小物块运动的角速度为2 rad/sB.小物块做圆周运动的周期为π sC.小物块在t= s内通过的位移大小为 mD.小物块在π s内通过的路程为零6、（双选）如图所示，圆盘绕竖直轴匀速转动，盘面离地高度为h，当转动的角速度为ω0时，位于圆盘边缘的物块A（可看成质点）刚好从圆盘上飞离，从飞出到落地的（水平位移刚好为h，不计空气阻力，则（假设物块与圆盘的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A. 圆盘的半径为B. 圆盘的半径为C. 物块与圆盘的动摩擦因数为ω0D. 物块与圆盘的动摩擦因数为ω07、杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子到最高点时，里面水也不流出来，这是因为( )A．水处于失重状态，不受重力的作用了B．水受平衡力作用，合力为0 C．水受的合力提供向心力，使水做圆周运动D．杯子特殊，杯底对水有吸力8、质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象可能正确的是()9、做平抛运动的物体，落地过程在水平方向通过的距离取决于()A．物体的初始高度和所受重力B．物体的初始高度和初速度C．物体所受的重力和初速度D．物体所受的重力、初始高度和初速度10、变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。
“关联速度”问题 曲线运动专题二-教师用卷 带解析
“关联速度”问题曲线运动专题二一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）1.如图所示,水平地面上一辆汽车正通过一根跨过定滑轮不可伸长的绳子提升竖井中的重物,不计绳重及滑轮的摩擦,在汽车向右以匀速前进的过程中,以下说法中正确的是( )A. 当绳与水平方向成角时,重物上升的速度为B. 当绳与水平方向成角时,重物上升的速度为C. 汽车的输出功率将保持恒定D. 被提起重物的动能不断增大【答案】D【解析】【分析】对汽车的速度沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行分解,沿绳子方向的速度分量等于重物上升的速度大小,结合三角函数的知识求重物上升的速度。
以重物为研究对象,分析重物的运动情况,分析绳子拉力的变化,判断汽车输出功率的变化情况。
解答该题的关键是确定汽车实际运动的速度是合速度,把该速度按效果进行分解,即为沿绳子摆动的方向垂直于绳子的方向和沿绳子的方向进行正交分解。
同时要会结合三角函数的知识进行相关的分析和计算。
【解答】将汽车的速度沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解,如图所示,则有：重物上升的速度物,故AB错误；C.汽车向右匀速前进的过程中,角度逐渐减小,增大,所以物增大,重物加速上升,克服重力做功的功率增大,根据能量守恒定律知,汽车的输出功率增大,故C错误；D.重物加速上升,动能不断增大,故D正确。
故选D。
2.如图所示,A、B两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端,当A物体以速度v向左运动时,系A、B的绳分别与水平方向成、角,此时B物体的速度大小为( )A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】分别对A、B物体速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,根据三角函数关系及沿着绳子方向速度大小相等,可知两物体的速度大小关系。
考查学会对物体进行运动的分解,涉及到平行四边形定则与三角函数知识,同时本题的突破口是沿着绳子的方向速度大小相等。
【解答】对A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为；对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为,由于沿着绳子方向速度大小相等,所以则有,因此,故A正确,BCD错误。
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。
高中物理人教版必修2练习：第五章 第1讲 曲线运动
第五章 曲线运动第1讲 曲线运动[时间：60分钟]题组一 对曲线运动的理解1．关于做曲线运动物体的速度和加速度，下列说法中正确的是( )A．速度方向不断改变，加速度方向不断改变B．速度方向不断改变，加速度一定不为零C．加速度越大，速度的大小改变得越快D．加速度越大，速度改变得越快2.翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目．如图1所示，翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点，下列说法中正确的是( )图1A．过A点时的速度方向沿AB方向B．过B点时的速度方向沿水平方向C．过A、C两点时的速度方向相同D．圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上3．在弯道上高速行驶的赛车后轮突然脱离赛车，关于脱离了赛车的后轮的运动情况，以下说法正确的是( )A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动B．沿着与弯道垂直的方向飞出C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D．上述情况都有可能4.电动自行车绕图2所示的400米标准跑道运动，车上的车速表指针一直指在36 km/h处不动．则下列说法中正确的是( )图2A．电动车的速度一直保持不变B．电动车沿弯道BCD运动过程中，车一直具有加速度C．电动车绕跑道一周需40秒钟，此40秒内的平均速度等于零D．电动车在弯道上运动时合外力不可能为0题组二 对曲线运动条件的理解5．下列说法中正确的是( )A．做曲线运动的物体所受的力一定是变化的B．物体做曲线运动可能受恒力作用C．做曲线运动的物体加速度一定不为零D．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上6．若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合力F的方向，如图所示．则可能的轨迹是( )7.如图3所示，物体在恒力F作用下沿曲线从点A运动到点B，这时突然使它所受的力反向，但大小不变，即由F变为－F.在此力的作用下，物体以后的运动情况，下列说法中正确的是( )图3A．物体不可能沿曲线Ba运动B．物体不可能沿直线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BA返回8．在光滑水平面上有一质量为2 kg的物体，受几个共点力作用做匀速直线运动．现突然将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°，则关于物体运动情况的叙述正确的是( )A．物体做速度大小不变的曲线运动2B．物体做加速度为 m/s2的匀变速曲线运动C．物体做速度越来越大的曲线运动D．物体做非匀变速曲线运动，其速度越来越大9．如图4所示，质量为m的物体在四个共点力的作用下做匀速直线运动，速度方向与力F1、F3的方向恰好在同一直线上，则：图4(1)若只撤去F1，物体将做________运动，加速度大小为________，方向为________．(2)若只撤去F2，物体将做________运动，加速度大小为________，方向为________．(3)若只撤去F3，物体将做________运动，加速度大小为________，方向为________．题组三 运动的合成和分解10．关于运动的合成，下列说法中正确的是( )A．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B．合运动的时间一定比每一个分运动的时间大C．分运动的时间一定与它们合运动的时间相等D．合运动的速度可以比每个分运动的速度小11．一名92岁的南非妇女从距地面大约2 700米的飞机上，与跳伞教练绑在一起跳下，成为南非已知的年龄最大的高空跳伞者．假设没有风的时候，他们落到地面所用的时间为t，而实际上在下落过程中受到了水平方向的风的影响，则实际下落所用时间( )A．仍为t B．大于tC．小于t D．无法确定12．如图5所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度( )图5A．大小和方向均不变B．大小不变，方向改变C．大小改变，方向不变D．大小和方向均改变13．某直升机空投物资时，可以停留在空中不动，设投出的物资离开飞机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落，无风时落地速度为5 m/s.若飞机停留在离地面100 m高处空投物资，由于风的作用，使降落伞和物资以1 m/s的速度匀速水平向北运动，求：(1)物资在空中运动的时间；(2)物资落地时速度的大小；(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离．题组训练答案精析第五章 曲线运动第1讲 曲线运动1．BD [物体做曲线运动时，速度方向时刻改变，受到外力作用，由牛顿第二定律知，加速度一定不为零；由加速度物理意义知，加速度越大，速度改变越快，故正确答案为B、D.]2．B [翻滚过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示．由图判断B正确，A、C错误；用直尺和三角板作M点速度方向的平行线且与圆相切于N点(如图所示)，则翻滚过山车在N点时的速度方向与M点相同，D错误．]3．C [曲线上某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向，所以脱离了赛车的后轮将沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动而离开弯道，故C正确．]4．BCD [速度是矢量，不仅有大小，还有方向．电动车运动过程中车速表指针一直指在36 km/h处不动，只能说明其速度大小保持不变，而运动过程中速度的方向在发生变化，故选项A错；而经过弯道时，速度方向始终沿弯道的切线方向在不断发生变化，也就具有加速度，方向指向弯道的内侧，故选项B正确；此加速度由电动车所受合外力提供，由牛顿第二定律可以推断，此合外力不可能为0，所以选项D正确；电动车绕跑道一周过程中位移为零，由平均速度概念可知，此过程中平均速度为零，所以选项C也正确．]5．BCD [物体做曲线运动的条件是速度方向与合力方向不在同一直线上，至于合力是否为变力对物体是否做曲线运动无影响，故B、C、D正确．]6．C 物体做曲线运动时，速度沿曲线的切线方向，合力方向和速度方向不共线，且指向曲线凹的一侧，则运动轨迹在合力与速度之间，且向合力的方向弯曲．7．ABD [物体沿曲线从点A运动到点B(点B除外)的过程中，其所受恒力F的方向必定指向曲线的内侧．当运动到B点时，因恒力反向，由曲线运动的特点“物体以后运动的曲线轨迹必定向合外力方向弯曲”可知：物体以后的运动只可能沿Bc运动．故本题正确选项为A、B、D.]8．BC [物体原来所受合外力为零，当将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°后其受力如图所示，其中F x＝F y＝2 N，F是F x、F y的合力，2即F＝2N，且大小、方向都不变，是恒力，那么物体的加速度为a ＝＝ m/s 2＝ m/s 2恒定．又因为F 与v 夹角θ＜90°，所以物体做速度越来越大、加F m 2222速度恒为 m /s 2的匀变速曲线运动，故正确答案是B 、C 两项．]29．(1)匀加速直线 F 1的反方向F 1m (2)匀变速曲线 F 2的反方向F 2m (3)匀减速直线 F 3的反方向F 3m 解析 若只撤去F 1，物体所受的合外力大小为F 1，方向与F 1相反，与速度方向相同，所以物体做加速度大小为的匀加速直线运动，加速度方向与F 1相反；若只撤去F 2，物体所受F 1m 的合外力大小为F 2，方向与F 2相反，与速度方向不共线，且夹角为锐角，所以物体做加速度大小为的匀变速曲线运动，加速度方向与F 2相反；若只撤去F 3，物体所受的合外力大F 2m 小为F 3，方向与F 3相反，与速度方向相反，所以物体做加速度大小为的匀减速直线运动，F 3m 加速度方向与F 3相反．10．CD [根据平行四边形定则，知合速度可能比分速度大，可能比分速度小，也可能与分速度相等，故A 错误．分运动与合运动具有等时性，故B 错误．]11．A [水平风力并不影响跳伞者在竖直方向的运动规律，有风与无风的情况下，下落时间均为t ，故A 正确．]12．A [橡皮参与了两个分运动，一个是沿水平方向与铅笔速度相同的匀速直线运动，另一个是沿竖直方向与铅笔移动速度大小相等的匀速直线运动，这两个直线运动的合运动是斜向上的匀速直线运动，故选项A 正确．]13．(1)20 s (2) m/s (3)20 m26解析 如图所示，物资的实际运动可以看做是竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀速直线运动两个分运动的合运动．(1)分运动与合运动具有等时性，故物资实际运动的时间与竖直方向分运动的时间相等．所以t ＝＝ s ＝20 sh v y 1005(2)物资落地时v y ＝5 m /s ，v x ＝1 m/s ，由平行四边形定则得v ＝＝m/s ＝ m/s v 2x ＋v 2y 12＋5226(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离为：x＝v x t＝1×20 m＝20 m.。
人教版高一物理 必修二 第五章 曲线运动练习(带解析)
2020春物理人教必修二第五章 曲线运动练习含答案必修二第五章 曲线运动一、选择题1、(多选)质量为m 的物体，在F 1、F2、F 3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F 1、F 2不变，仅将F 3的方向改变90°(大小不变)后，物体可能做( ) A ．加速度大小为F 3m 的匀变速直线运动 B ．加速度大小为2F 3m 的匀变速直线运动C ．加速度大小为2F 3m 的匀变速曲线运动 D ．匀速直线运动2、若已知物体运动的初速度v 0的方向及它受到的恒定的合外力F 的方向,图中a,b,c,d 表示物体运动的轨迹,其中正确的是( )解析:合外力F 与初速度v 0不共线,物体一定做曲线运动,故C 错误;物体的运动轨迹向合外力F 方向弯曲,且介于F 与v 0的方向之间,故A,D 错误,B 正确。
3、以速度v 0水平抛出一物体，当其竖直分速度与水平分速度相等时，以下说法错误的是（ ） A 、运动时间为v gB 02vC 、 水平分位移等于竖直分位移D 202v 4、（多选）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，你认为正确是( ) A. 通过调节使斜槽的末端保持水平 B. 小球运动时不应与木板上的白纸相接触 C. 每次必须由同一位置静止释放小球D. 将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线5、变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。
如图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则( )A．该车可变换两种不同挡位B．该车可变换五种不同挡位C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA ：ωD＝1∶4D．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA ：ωD＝4∶16、如图所示,A、B为啮合传动的两齿轮,r A=2r B,则A、B两轮边缘上两点的( )A.角速度之比为2∶1B.向心加速度之比为1∶2C.周期之比为1∶2D.转速之比为2∶17、（双选）如图所示皮带传送装置，皮带轮O和O′上的三点A、B和C，OA=O′C=r，O′B=2r．则皮带轮转动时A、B、C三点的情况是（）A. v A=v B，v B＞v CB. ωA=ωB，v B＞v CC. v A=v B，ωB=ωCD. ωA ＞ωB，v B=v C8、关于离心运动，下列说法中正确的是( )A．物体一直不受外力的作用时，可能做离心运动B．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时做离心运动C．做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化就将做离心运动D．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离心运动9、如图，斜面上有a、b、c、d四个点，ab =bc =cd。
5.1曲线运动(关联速度问题)—人教版高中物理必修二课件
一、关联速度问题
1.常见关联速度模型：用轻绳、轻杆连接的物体或相互接触的物体间的关 联速度。
一、关联速度问题
2.关联速度问题特点: (1)绳(杆)物关联问题:两物体通过绳(杆)相牵连,当两物体都发生运动时,两物 体的速度往往不相等,但因绳(杆)的长度是不变的,因此两物体的速度沿绳(杆 )方向的分速度大小是相等的。 (2)杆点(面)关联问题:杆的一端和一个物体的某点(面)接触,两物体通过绳(杆 )相牵连,当两物体都发生运动时,两物体的速度往往不相等,但因二者始终接 触,因此两物体的速度沿垂直接触面方向的分速度大小是相等的。
用绳连接的物体的“关联”问题： （单选）如图所示，水平面上有一汽车A，通过定滑轮用绳子拉同一水平面 的物体B，当拉至图示位置时，两绳子与水平面的夹角分别为α、β，二者
速度分别为vA和vB，则( C )
A．vA∶vB＝1∶1 B．vA∶vB＝sin α∶sin β C．vA∶vB＝cos β∶cos α D．vA∶vB＝sin α∶cos β
用杆连接的物体的“关联”问题： 如图两根光滑的杆互相垂直地固定在一起，是国内棉分别穿有一个小球， 小球a.b间用一细直棒相连。当细直棒与竖直杆夹角为ɵ 时，求小球a.b实际 速度大小之比。
【答案】Va/Vb=tanθ
相互接触的物体的“关联”问题： 如图所示，斜劈B的倾角为30°，劈尖顶着竖直墙壁静止于水平地面上，现 将一半径为r的球A放在墙面与斜劈之间，并从图示位置由静止释放，不计 一切摩擦，求某一时刻两物体的瞬时速度VA与VB的大小的比值？
A. 2 3 v B. 2v C. 3v D.2v
课后作业：
完成第五章第一节相关练习 预习第五章第二节相关知识
5.1 曲线运动
新教材高中物理第五章重难专题2关联速度模型分层作业新人教版必修第二册(含答案)
新教材高中物理新人教版必修第二册：重难专题2 关联速度模型分层作业知识基础练1. [2022江苏镇江月考]如图所示，汽车甲用绳以速度拉着汽车乙前进，乙的速度为，甲、乙都在水平面上运动，则此时甲、乙两车的速度之比为( )A. B. C. D.2. 人用绳子通过光滑轻质定滑轮拉物体，穿在光滑的竖直杆上，当以速度匀速地拉绳使物体到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为，则物体实际运动的速度大小是( )A. B. C. D.3. [2022江苏苏州月考]质量为的物体置于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着与小车，与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时（如图所示），下列判断正确的是（重力加速度为）( )A. 的速率为B. 的速率为C. 绳的拉力大于D. 绳的拉力小于4. [2023江苏南通期末]如图所示，均质细杆的上端靠在光滑竖直墙面上，下端置于光滑水平面上，现细杆由与竖直墙面夹角很小处开始滑落，则当细杆端与端的速度大小之比为时,细杆与水平面间夹角为( )A. B. C. D.5. 如图所示，人用轻绳通过光滑轻质定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块，人以速度向左匀速拉绳，某一时刻，定滑轮右侧绳与竖直杆的夹角为，左侧绳与水平面的夹角为，此时物块的速度为( )A. B. C. D.6. 如图所示，一轻杆两端分别固定质量为和的小球和（均可视为质点），将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑，当轻杆到达位置2时球与球形容器球心等高，其速度大小为，已知此时轻杆与水平面成角，球的速度大小为，则( )A. B. C. D.7. [2022山东济南练习]如图所示，将质量为重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为的小环，小环套在竖直固定光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为，现将小环从与定滑轮等高的处由静止释放，当环沿直杆下滑距离也为且向下通过处时，下列说法不正确的是（重力加速度为）( )A. 小环运动过程中，轻绳中的张力可能大于B. 小环在处的速度与重物上升的速度大小之比为C. 小环在处的速度与重物上升的速度大小之比为D. 小环到达处时，重物上升的高度为能力提升练8. 如图所示，有两条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物体和，它们通过一根绕过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳相连接，物体以速率匀速运动，在绳与轨道成角时，物体的速度大小为( )A. B. C. D.9. [2022江苏省常州月考]如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为，水的阻力恒为，当轻绳与水平面的夹角为时，人的速度为，人的拉力为（不计滑轮与绳之间的摩擦），则以下说法正确的是( )A. 船的速度为B. 船的速度为C. 船的加速度为D. 船的加速度为10. [2022江苏张家港月考]如图所示，轻质不可伸长的细绳绕过光滑定滑轮与质量为的物体连接,放在倾角为的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体连接。
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关联速度
1．如图所示是一种健身器材的简化图，一根不可伸长的足够长轻绳跨过两个定滑轮连接两个质量均为m 的重物．两侧滑轮等高，以速度v 竖直向下匀速拉动绳的中点，当滑轮中间两段绳的夹角为o 60时，下列说法正确的是
A 3
B ．重物的速度大小为
32v C ．重物正在匀速上升
D ．重物正在减速上升
2．如图所示，套在竖直细杆上的环A 由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B 相连。
由于B 的质量较大，故在释放B 后，A 将沿杆上升，当A 环上升至与定滑轮的连线水平时，其上升速度v 1≠0，若这时B 的速度为v 2，则（ ）
A ．v 2＝0
B ．v 2＞v 1
C ．v 2≠0
D ．v 2＝v 1
3．如图所示，人用轻绳通过定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块A ，人以速度v 0向左匀速拉绳，某一时刻，绳与竖直杆的夹角为θ，与水平面的夹角为α，此时物块A 的速度v 1为
A ．10sin cos v v αθ=
B ．01sin sin v v αθ=
C ．10cos cos v v αθ=
D ．01cos cos v v αθ= 4．两根光滑的杆互相垂直地固定竖直平面内．上面分别穿有一个小球．小球a 、b 间用一细直棒相连如图．释放后两球都开始滑动．当细直棒与竖直杆夹角为α时，两小球实际速度大小之比v a ∶v b 等于
A ．sin α∶1
B ．cos α∶1
C ．tan α∶1
D ．cot α∶1
5．如图所示，将楔形木块B 放在光滑水平面上靠墙边处并用手扶着，然后在木块和培面之间放入一个小球
A ，楔形木块的倾角为θ，放手让小球和木块同时由静止开始运动，某时刻二者速度分别为v A 和v
B ，则（ ）
A ．:1:1A
B v v ＝
B ．::A B v v sin cos θθ＝
C ．::A B v v cos sin θθ＝
D ．::A B v v sin tan ＝θθ
6．如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑定滑轮C ，与质量为m 的物体A 连接，A 放在倾角为θ的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B 连接．现BC 连线恰沿水平方向，从当前位置开始B 以速度v 0匀速下滑．设绳子的张力为T ，在此后的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．物体A 做加速运动
B ．物体A 做匀速运动
C ．T 可能小于mg sinθ
D ．T 等于mg sinθ
7．曲柄连杆结构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件如图所示，连杆下端连接活塞Q ，上端连接曲轴P ．在工作过程中，活塞在气缸内上下做直线运动，带动曲轴绕圆心O 旋转，若P 做线速度大小为v 0的匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A ．当OP 与OQ 垂直时，活塞运动的速度等于v 0
B ．当OP 与OQ 垂直时，活塞运动的速度大于v 0
C ．当OPQ 在同一直线时，活塞运动的速度等于v 0
D ．当OPQ 在同一直线时，活塞运动的速度大于v 0
8．如图所示，重物M 沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿斜面升高．当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且重物下滑的速率为v 时，小车的速度为( )
A ．vsinθ
B ．v/cosθ
C ．vcosθ
D ．v/sinθ
9．如图,套在竖直杆上的物块P 与放在水平桌面上的物块Q 用足够长的轻绳跨过定滑轮相连，将P 由图示位置释放,当绳与水平方向夹角为θ时物块Q 的速度大小为v ，此时物块P 的速度大小为( )
A ．sin v θ
B ．cos v θ
C ．sin v θ
D ．cos v θ
10．如图所示，细绳一端固定在天花板上的O 点，另一端穿过一张CD 光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿．现将CD 光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v 匀速移动，移动过程中，C 、D 光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为时，小球上升的速度大小为（ ）
A ．vsin
B ．vcos
C ．vtan
D ．vcot
参考答案1．B
2．A
3．D
4．C
5．B
6．A
7．A
8．C
9．C
10．A。