第1節(jié) 曲線運(yùn)動(dòng)

一、曲線運(yùn)動(dòng)的位移、速度
1.將小球以某一速度拋出，經(jīng)過一段時(shí)間后小球落地，測(cè)得落地點(diǎn)與 拋出點(diǎn)的水平距離為4 m，豎直距離為3 m。求小球從 拋出到落地過程中的位移大小。






2.如圖5-1-21所示，撐開的帶有水滴的傘繞著傘柄在豎直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，傘面上的水滴隨傘做曲線運(yùn)動(dòng)。若有水滴從傘面邊緣最高處O飛出，則飛出傘面后的水滴可能（ ）
A.沿曲線Oa運(yùn)動(dòng)
B.沿直線Ob運(yùn)動(dòng)
C.沿曲線Oc運(yùn)動(dòng)
D.沿圓弧Od運(yùn)動(dòng)

3.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，在運(yùn)動(dòng)過程中一定變化的是（ ）
A.速率 B.速度
C.合外力 D.加速度

二、運(yùn)動(dòng)的描述
4.如圖5-1-22所示，豎直放置且兩端封閉的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個(gè)用紅蠟做成的蠟塊，玻璃管倒置時(shí)蠟塊能勻速上浮。已知蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速度是5 cm/s，θ＝30°，則玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的速度是（ ）
A.5 cm/s B.4.33 cm/s
C.2.5 cm/s D.無法確定

5.（2010•江蘇高考)如圖5-1-23所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度（ ）
A.大小和方向均不變
B.大小不變，方向改變
C.大小改變，方向不變
D.大小和方向均改變

三、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
6.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ）
A.物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng)
B.物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動(dòng)
C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其速度大小一定變化
D.加速度（不為0）不變的運(yùn)動(dòng)可能是曲線運(yùn)動(dòng)

7.一物體在xOy直角坐標(biāo)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖5-1-24所示，其中初速度方向沿虛線方向，下列判斷正確 的是（ ）
A.物體可能受沿x軸正方向的恒力作用
B.物體可能受沿y軸負(fù)方向的恒力作用
C.物體可能受沿虛線方向的恒力作用
D.物體不可能受恒力作用

四、綜合題
8.如圖5-1-25所示，紅蠟塊可以在豎直玻璃管內(nèi)的水中勻速上升，若在紅蠟塊從A點(diǎn)開始勻速上升的同時(shí)，玻璃管從AB位置水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則紅蠟塊的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡可能是圖中的（ ）
A.直線P B.曲線Q
C.曲線R D.三條軌跡都有可能

9.某人騎自行車以4 m/s的速度向正東方向行駛，天氣預(yù)報(bào) 報(bào)告當(dāng)時(shí)是正北風(fēng)，風(fēng)速為4 m/s，則騎車人感覺到風(fēng)的方向和大小為（ ）
A. 西南，風(fēng)速4 m/s
B.西南，風(fēng)速4 m/s
C.東南，風(fēng)速4 m/s
D.東南，風(fēng)速4 m/s

10.質(zhì)量m=0.2 kg的物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，其分速度 和 隨時(shí)間變化的圖線如圖5-1-26甲、乙所示，求：
（1）物體所受的合力；
（2）物體的初速度。



參考答案

1.5 m 解析：由平行四邊形定則知合位移大小為5 m，方向與水平方向夾角θ=arctan 。
2.C 解析：離開傘面的水滴速度方向沿Ob，水滴所受重力方向豎直向下，故水滴沿Oc方向做曲線運(yùn)動(dòng)。
3.B 解析：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向時(shí)刻變化，但速率、合外力、加速度不一定變化。
4.B 解析：由平行四邊形定則知： =vcos θ=5× cm/s≈4.33 cm/s。
5.A 解析：鉛筆勻速向右移動(dòng)時(shí)，x隨時(shí)間均勻增大，y隨時(shí)間均勻減小，說明橡皮水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向也做勻速運(yùn)動(dòng)。所以橡皮的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，A選項(xiàng)正確。
6.D 解析：物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合外力與速度不在同一直線上，而不一定是恒力或變力；做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向變化，但速度大小和加速度不一定變化。
7.AB 解析：根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知A、B兩項(xiàng)都正確。
8.B 解析：因玻璃管在水平方向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，故紅蠟塊軌跡不可能是直線，分別作出Q和R上任一點(diǎn)的速度方向，由豎直方向分速度不變，而水平方向分速度不斷增大，可判斷出軌跡為曲線Q。
9.B 解析：風(fēng)速為0時(shí)，人騎自行車以4 m/s的速度向正東方向行駛，人會(huì)感到風(fēng)速為4 m/s，方向向西，當(dāng)風(fēng)速為4 m/s，方向向南時(shí)，由運(yùn)動(dòng)合成與分解的平行四邊形定則可知：v=4 m/s，方向西偏南45°。
10.（1）0.2 N 方向沿x軸的負(fù)方向
（2）4 m/s，方向與兩坐標(biāo)軸的正方向均成45°角
解析：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可求得物體在x軸上的分運(yùn)動(dòng)的加速度大小為：
= = =1 ，
方向沿x軸的負(fù)方向。
又因?yàn)槲矬w在y軸上的分運(yùn)動(dòng)的加速度為0，故物體的 合加速度大小為a=1 。合加速度方向亦沿x軸的負(fù)方向。
根據(jù)牛頓第二定律，可 得物體所受的合力大小為F=ma=0.2×1 N=0.2 N,
合力方向亦沿x軸的負(fù)方向。
（2）由分速度 和 隨時(shí)間變化的圖線，可得兩分運(yùn)動(dòng)的初速度大小分別為 =4 m/s, =4 m/s，方向均沿 坐標(biāo)軸的正方向，故 物體的初速度大小為 = = m/s=4 m/s，初速度方向與兩坐標(biāo)軸的正方向均成45°角。