1、1.1曲线运动 (15分钟30分)一、选择题(本题共4小题,每题5分,共20分)1.自行车在水平路面上运动的轨迹如图所示,则() A.可能是合外力的方向B.可能是速度的方向C.可能是加速度的方向D.可能是加速度的方向【解析】选C。由图可知处运动轨迹弯曲,则受力的方向大体上指向凹侧,不可能沿的方向,故A错误;曲线运动的速度方向是曲线上该点的切线方向,所以处速度应沿曲线切线方向,故B错误;由于合外力方向与曲线弯曲的方向一致,所以的方向可能为该处的合外力方向,即加速度的方向,故C正确;由于合外力方向与曲线弯曲的方向一致,所以加速度的方向也大体上指向曲线弯曲的方向,故不可能为加速度的方向,故D错误。2
2、.一质点在光滑水平面上以速度v0做匀速直线运动,当运动到P点时突然受到一个与v0在同一水平面的恒力F的作用,图中a、b、c、d表示质点此后的一小段运动轨迹,其中正确的是()【解析】选C。质点做匀速运动时,受力平衡,突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力F作用时,合外力方向与速度方向不在同一直线上,所以质点一定做曲线运动,且合外力的方向指向轨迹弯曲的方向;A图中在F方向与轨迹的延长线上二者可能会相交,这是不可能的,故A错误;力F的方向不能指向轨迹的外侧,故B、D错误;C图中合外力的方向指向轨迹弯曲的方向,故C正确。3.2019年1月3日10时26分,“嫦娥四号”探测器自主着陆在月球背面南极艾
3、特肯盆地内的冯卡门撞击坑内,实现人类探测器首次在月球背面软着陆。“嫦娥四号”从距月面15 km的近月轨道下降着陆必须实行动力下降,通过发动机喷气获得动力。其减速着陆的轨迹如图所示,其中ab段为主减速段,假设ab段轨迹为倾斜直线,则在ab段发动机喷气的方向可能是()A.v1方向B.v2方向C.v3方向D.v4方向【解析】选C。“嫦娥四号”着陆在月球前的主减速段几乎是沿着一条倾斜的直线做减速运动,故受到的合力方向与运动方向相反,因受到的重力方向竖直向下,通过受力分析可知:发动机的喷气方向为v3方向,故C正确,A、B、D错误。【加固训练】(2020淄博高一检测)在足球场上罚任意球时,运动员踢出的“香
4、蕉球”,在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门,守门员“望球莫及”,其轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向,下列说法正确的是()A.合力的方向与速度方向在一条直线上B.合力的方向沿轨迹切线方向,速度方向指向轨迹内侧C.合力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向D.合力方向指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹切线方向【解析】选C。合力的方向与速度方向不在一条直线上,故选项A错误;合力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向,故选项B、D错误,C正确。4.过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目。如图所示,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
5、过A、B、C三点,下列说法中正确的是()A.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【解析】选B。过山车的速度方向沿轨道的切线方向,故A错误,B正确;经过A、C两点时速度方向不同,故C错误;轨道上与M点速度方向相同的点不在AB段上,故D错误。二、计算题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)5.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图所示,当运动员从直升飞机上由静止跳下后,在下落过程中打开降落伞之前,某时刻开始受到水平风力的影响。请问从运动方向与风力方向的关系的角度分析
6、,此过程运动员将做什么运动?【解析】在受到水平方向的风力之前,运动员已经获得了竖直向下的速度,当受到水平风力后,由于运动员此时所受的合力方向与速度不在同一条直线上,所以在打开降落伞之前,运动员将做曲线运动。答案:见解析(10分钟20分)6.(6分)(2020湛江高一检测)小球在水平面上移动,每隔0.02秒记录小球的位置如图所示。每一段运动过程分别以甲、乙、丙、丁和戊标示。试分析在哪段,小球所受的合力为零()A.甲B.乙C.丙D.戊【解析】选C。小球所受的合力为零时,小球处于静止或匀速直线运动状态,根据图像可知,甲阶段的位移越来越小,所以做减速直线运动,合力不为零,故A错误;乙阶段做曲线运动,则
7、合外力要改变速度,所以不为零,故B错误;丙阶段在相等时间内的位移相等,所以做匀速直线运动,则合外力为零,故C正确;戊阶段的位移越来越大,所以做加速运动,则戊阶段小球所受的合力不为零,故D错误。7.(14分)在刺客联盟中离枪的子弹在空中划出一道优美的弧线,然后准确击中目标。子弹离开枪口时的速度很大,当子弹沿水平方向射出后,其运动轨迹真的是直线吗?请从子弹速度方向与其所受重力方向的关系出发加以分析。【解析】现实中离开枪口的子弹的运动轨迹不是直线。由于子弹的速度方向与其受到重力的方向不在同一直线上,子弹的运动轨迹会向下弯曲,所以严格来说,子弹做的是曲线运动。只不过由于子弹速度太快,在枪的最佳射程之内,可以把子弹近似看成直线飞行。答案:见解析