2022-2023学年人教版（2019）必修第二册 5.1 曲线运动 洞悉课后习题（含解析）

2022-2023学年人教版（2019）必修第二册 5.1 曲线运动 洞悉课后习题（含解析） 【教材课后习题】 1.跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。图中虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。整个运动过程中，除运动员入水前一段时间外，在哪几个位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同？在哪几个位置与速度v的方向相反？在图中标出这些位置。 2.图是从高空拍摄的一张地形照片，河水沿着弯弯曲曲的河床做曲线运动。图中哪些地方河水的速度方向跟箭头所指P处流水的速度方向相同？请把这些地方标注出来。 3.汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2 min，每行驶半周，速度方向改变的角度是多少？汽车每行驶10 s，速度方向改变的角度是多少？先画一个圆表示汽车运动的轨迹，然后作出汽车在相隔10 s的两个位置的速度矢量示意图。 4.一质点沿着圆周运动。请证明：质点与圆心连线所扫过的角度与质点速度方向改变的角度相等。 5.一个物体在光滑水平面上运动，其速度方向如图中的v所示。从A点开始，它受到向前但偏右（观察者沿着物体前进的方向看，下同）的合力。到达B点时，这个合力的方向突然变得与前进方向。相同。到达C点时，合力的方向又突然改为向前但偏左。物体最终到达D点。请你大致画图出物体由A至D的运动轨迹，并标出B点、C点和D点。 拓展1：试画出物体在三点的速度方向。 拓展2：如图所示，一质点从M点到N点做加速曲线运动，当它通过P点时，其速度v和加速度a的关系可能正确的是( ) A. B. C. D. 【定点变式训练】 6.关于曲线运动,下列说法中错误的是( ) A.曲线运动一定是变速运动 B.做曲线运动的物体加速度一定不为零 C.做曲线运动的物体所受合力一定是变力 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 7.如图，水平桌面上放一条形磁铁，小钢球从斜槽上某处释放，它在桌面上的运动轨迹可能是( ) A.a B.b C.c D.d 8.2022年世界杯将在卡塔尔举行，届时将会吸引全世界球迷的目光，“香蕉球”是足球比赛中极具观赏性的一种进球方式。如图所示，运动员踢出的“香蕉球”绕过“人墙”转弯进入了球门，让守门员“望球莫及”。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.合外力的方向与速度方向垂直 B.合外力的方向与速度方向共线 C.合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向 D.合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向 9.若已知物体运动的初速度的方向及该物体受到的恒定合力F的方向，则物体的运动轨迹可能是下列各图中的( ) A. B. C. D. 10.如图所示，轮滑演员在舞台上滑出漂亮的曲线轨迹。在此过程中轮滑演员( ) A.速度始终保持不变 B.运动状态始终保持不变 C.速度方向沿曲线上各点的切线方向 D.所受合力方向始终与速度方向一致 11.在水平桌面上，小钢球在弧形轨道作用下运动，如图所示，是它运动中一段轨迹，则在这段运动过程中，与a点运动方向相同的点有几处( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案以及解析 1.答案：见解析 解析：解：在位置头部的速度方向与入水时速度v方向相同；在位置头部的速度方向与入水时速度v方向相反。如图所示。 2.答案：见解析 解析：解：速度的方向与曲线运动中切线的方向相同，如图中的点速度的方向与P处流水速度方向相同。 3.答案：见解析 解析：解：汽车每行驶半周速度方向改变180°；汽车每行驶10 s，速度方向改变30°。汽车在相隔10 s的两个位置的速度矢量示意图如图所示。 4.答案：见解析 解析：证明：设质点与圆心连线所扫过的角度为θ，质点速度方向改变的角度为α。如图所示，质点沿圆周由A点运动到B点，过B点反向延长交OA于C ... ...