2025--2026学年高中物理专题5.1 曲线运动的特点（人教版2019必修第二册）（含解析）

专题5.1 曲线运动的特点 【人教版】 【题型1 曲线运动的瞬时速度的方向】 【题型2 曲线运动的受力特点】 【题型3 曲线运动的速率变化问题】 【题型4 恒力作用下的曲线运动】 【题型5 综合问题】 【题型1 曲线运动的瞬时速度的方向】 【例1】2022年2月19日，北京冬奥会花样滑冰双人滑比赛中，中国选手隋文静、韩聪获得金牌，夺得中国队第九金。如图所示是某花样滑冰运动员入场时的运动轨迹，其中a、b、c、d是轨迹上的四个点。运动员在这四个点处的速度方向标注正确的是（ ） A．位置a B．位置b C．位置c D．位置d 【变式1-1】在F1赛事中，若在弯道上高速行驶的赛车车轮脱落，则关于脱落的车轮的运动情况，下列说法中正确的是(　　) A.仍然沿着赛车的弯道行驶 B.沿着与弯道切线垂直的方向飞出 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 【变式1-2】关于曲线运动速度的方向，下列说法中正确的是 ( ) A．在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变 B.质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的，它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直 C．曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这—点的切线方向 D．曲线运动中速度的方向是不断改变的，但速度的大小不变 【变式1-3】如图所示，水平桌面上有一圆滑的弯曲轨道，钢球以一定的速度从轨道的始端进入，末端离开。对钢球在轨道末端速度方向的判断，图中表示正确的是（　　） A．a B．b C．c D．d 【题型2 曲线运动的受力特点】 【例2】如图所示为一质点由M处向N处运动的轨迹图，质点在经过弯道上的P点时，下图标明了它的速度v方向和所受外力的合力F方向。正确的可能是图（　　） A． B． C． D． 【变式2-1】如图所示，一个钢球从一斜面上滑下后在水平桌面上做直线运动，现在其运动路线的一侧放一块磁铁，钢球做曲线运动。下列说法正确的是(　 ) A．钢球的运动轨迹为抛物线 B．钢球所受合力为零时也可以做曲线运动 C．钢球做曲线运动的条件是所受合力的方向与运动方向必须垂直 D．钢球做曲线运动的条件是所受合力的方向与运动方向不在同一直线上 【变式2-2】双人滑冰运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力F，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN。vM与vN正好成90°角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的(　 ) A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 【变式2-3】“落叶球”是足球比赛中任意球的一种踢法，如图所示，这是某运动员主罚任意球时踢出快速旋转的“落叶球”在空中运动的轨迹，跟正常飞行轨迹相比，“落叶球”会更早地向下落回地面。对“落叶球”在飞行过程中的分析正确的是(　 ) A．“落叶球”在空中的运动轨迹是对称的 B．“落叶球”的更早下落是因为在运动过程中受到了指向轨迹内侧的空气作用力 C．“落叶球”的更早下落是因为在运动过程中受到了沿切线方向的空气阻力 D．“落叶球”在最高点的瞬时速度为零 【题型3 曲线运动的速率变化问题】 【例3】如图为“嫦娥五号”返回器在绕地球运行回收过程一段时间内的运动轨迹，返回器沿曲线从M点向N点飞行的过程中速度逐渐减小，在此过程中返回器所受合力方向可能是(　 ) 【变式3-1】如图所示，这是质点做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。已知质点在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法中正确的是（　　） A．质点在C点的速率小于B点的速率 B．质点在A点的加速度比C点的加速度大 C．质点在C点的速率大于B点的速率 D．从A点到C点，质点的加速度与速度的夹角先增大后减小，速率先减小后增大 【变式3-2】物体沿轨迹从M点向N点做减速圆周运动的过程中其所受合力方向可能是下列图中的(　　) 【变式3-3】如图 ... ...