1(雙選)質點做曲線運動時,其軌跡上某一點的加速度方向( ).
A.在通過該點的曲線的切線方向上
B.與通過該點的曲線的切線垂直
C.與物體在該點所受合力方向相同
D.與該點瞬時速度的方向不在同一條直線上
解析:加速度的方向與合外力的方向始終是相同的.加速度的方向與速度的方向無關,但與物體速度的變化量的方向有關,與該點的瞬時速度的方向成一夾角,正確選項為C、D.
答案:CD
2下列說法中正確的是( ).
A.由于曲線運動的速度一定變化,所以加速度也一定變化
B.物體所受合外力的方向與物體的速度方向不在同一直線上時物體做曲線運動
C.物體在恒力作用下不可能做曲線運動
D.物體在變力作用下一定做曲線運動
解析:曲線運動的速度一定變化,但加速度可能是恒定的.物體做直線運動還是曲線運動不是由恒力或變力決定,而是看合力的方向與速度方向是不是在同一直線上.
答案:B
3一只小狗拉著雪橇在冰面上沿著圓弧形的道路勻速行駛,圖為雪橇受到的牽引力F及摩擦力f的示意圖(O為圓心),其中正確的是( ).
解析:雪橇在冰面上做圓周運動,某點的速度方向沿軌跡上該點的切線方向,因摩擦力方向一定與速度方向相反,故摩擦力方向一定在曲線的切線方向上.根據(jù)物體做曲線運動的條件知物體所受合外力的方向指向曲線的凹側,故拉力F與摩擦力f的合力方向指向曲線的凹側,符合條件的只有C項.
答案:C
4如圖所示為某一物體的速度―時間圖象(曲線為1/4圓弧),則由此可知物體是做( ).
A.曲線運動 B.勻速直線運動
C.勻變速直線運動D.變減速直線運動
解析:本圖象不是物體運動的軌跡,而是物體運動的v t圖象.據(jù)題圖可知,物體運動的速度方向一直為正方向,其大小逐漸減小,斜率逐漸增大,即物體做加速度逐漸增大的變減速直線運動.所以本題的正確選項為D.
答案:D
5(雙選)在光滑水平面上有一質量為2 kg的物體,受幾個共點力作用做勻速直線運動.現(xiàn)突然將與速度反方向的2 N的力水平旋轉90°,則關于物體運動情況的敘述正確的是( ).
A.物體做速度大小不變的曲線運動
B.物體做加速度為 m/s2的勻變速曲線運動
C.物體做速度越來越大的曲線運動
D.物體做非勻變速曲線運動,其速度越來越大
解析:物體原來所受合外力為零,與速度反方向的2 N的力水平旋轉90°后其受力相當于如圖所示,其中F是Fx、Fy的合力,即F=2 N,且大小、方向都不變,是恒力,那么物體的加速度恒為a== m/s2= m/s2.又因為F與v夾角θ<90°,所以物體做速度越來越大、加速度恒為 m/s2的勻變速曲線運動.故答案是B、C兩項.
答案:BC
6物體做曲線運動時,它的加速度方向 (選填“一定變化”“可能變化”或“一定不變化”),它的速度方向 (選填“一定變化”“可能變化”或“一定不變”).
答案:可能變化 一定變化
7一個質點受到大小分別為F1、F2且不在同一直線上的兩個力的作用,由靜止開始運動一段時間后,保持兩個力方向不變,讓其中F1突然增大到F1+ΔF,則質點在此后一定做 運動,在相等的時間內質點速度的變化量 .
解析:物體受F1、F2兩恒力,由靜止開始做勻加速直線運動,突然使F1增大到F1+ΔF,合力方向突變,與速度方向不再在一條直線上,但仍為恒力,故一定做勻變速曲線運動,由勻變速運動的特點Δv=aΔt,可知Δv不變.
答案:勻變速曲線運動 相等(或不變)
8質點在一平面內沿曲線由P運動到Q,如果用v、a、F分別表示質點運動過程中在A點處的速度、加速度和受到的合外力,請你在圖中把它們大致畫出來.
解析:速度的方向沿軌跡的切線方向.加速度的方向與合外力的方向一致,指向軌跡彎曲的一側.
答案:如圖所示
9一個物體的速度方向如圖中v所示.從位置A開始,它受到向前但偏右(觀察者沿著物體前進的方向看,下同)的合力.到達B時,這個合力突然改成與前進方向相同.到達C時,又突然改成向前但偏左的力.物體最終到達D.請你大致畫出物體由A至D的運動軌跡,并標出B點、C點和D點.
解析:物體在位置A時,合外力的方向與速度方向有一夾角,則物體做曲線運動,直至到達B點.到達B點時,力的方向突然改成與前進方向(速度方向)相同,則物體開始做加速直線運動到達C點.到達C點時,力的方向突然改成向前但偏左的力,則物體又開始做曲線運動到達D點.其運動軌跡如下圖所示.
答案:見解析
10如圖所示,一物體在O點以初速度v開始做曲線運動,已知物體只受到沿x軸方向的恒力作用,試分析在以后的過程中,物體速度的變化情況.
解析:開始時物體所受合力方向與速度方向的夾角大于90°,物體速度減小;經過一段時間后,物體的速度方向與其合力方向的夾角小于90°,物體又做加速運動,速度增大.
答案:見解析
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