1、第1节曲线运动1曲线运动的速度方向(1)把轨迹是曲线的运动称为曲线运动。(2)做曲线运动的物体,速度的方向在不断变化。(3)如图所示,过曲线上的A、B两点作直线,这条直线叫作曲线的割线。设想B点逐渐沿曲线向A点移动,这条割线的位置也就不断变化。当B点非常非常接近A点时,这条割线就叫作曲线在A点的切线。(4)质点做曲线运动时,质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。(5)速度是矢量,既有大小,又有方向。由于曲线运动中速度的方向是变化的,所以曲线运动是变速运动。2物体做曲线运动的条件(1)当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。(2)当物体加速度的方向与它的速
2、度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。典型考点一曲线运动的速度方向1.翻滚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圆形轨道上与过M点时的速度方向相同的点在AB段上答案B解析过每点时的速度方向为轨道在该点的切线方向,故过A点时的速度方向竖直向上,与过C点时的速度方向相反,过B点时的速度方向水平向左,圆形轨道上与过M点时的速度方向相同的点在CD段上,故只有B正确。典型考点二曲
3、线运动的性质2(多选)质点做曲线运动,下列说法正确的有()A曲线运动的速度大小一定变化B曲线运动的速度方向一定变化C曲线运动一定是变速运动D质点受到的合力一定不为零答案BCD解析曲线运动的速度大小不一定变化,方向一定变化,所以曲线运动一定是变速运动,加速度一定不为零,所以质点受到的合力一定不为零。故A错误,B、C、D正确。典型考点三物体做曲线运动的条件及其理解3(多选)下列说法正确的是()A物体受到的合力方向与速度方向相同时,物体做加速直线运动B物体受到的合力方向与速度方向呈锐角时,物体做曲线运动C物体受到的合力方向与速度方向呈钝角时,物体做减速直线运动D物体受到的合力方向与速度方向相反时,物
4、体做减速直线运动答案ABD解析当物体受到的合力与速度共线时,物体做直线运动,物体受到的合力方向与速度方向相同时,物体做加速直线运动,物体受到的合力方向与速度方向相反时,物体做减速直线运动,故A、D正确;当物体受到的合力与速度不共线时,物体做曲线运动,故B正确,C错误。4(多选)物体在光滑水平桌面上受到三个水平且恒定的共点力(不共线)作用而处于平衡状态,当把其中一个水平恒力撤去时,物体将()A可能做匀加速直线运动B可能做匀减速直线运动C有可能做曲线运动D一定做曲线运动答案ABC解析物体原来处于平衡状态,物体受到的合力为零,当撤去其中一个力后,其余两力的合力与撤去的力大小相等、方向相反,故合力是不
5、变的。若物体原来处于静止状态,则物体在撤去其中一个水平恒力后做匀加速直线运动。若物体原来做匀速直线运动,则当合力方向与速度方向相同时,物体做匀加速直线运动;当合力方向与运动方向相反时,物体做匀减速直线运动;当合力与速度的方向不共线时,物体做曲线运动,由以上分析可知,A、B、C正确,D错误。典型考点四运动轨迹与合力的关系5若已知物体运动的初速度v0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()答案B解析物体做曲线运动时,在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向,合力方向指向曲线的凹侧,即运动轨迹在合力方向与速度方向之间,且向合力的方向偏转,故B正确。1做曲线运动的物体
6、,在运动过程中,一定发生变化的物理量是()A速率 B速度 C加速度 D合力答案B解析曲线运动一定是变速运动,速度方向一定变化,大小不一定变化,加速度(合力)可能变化也可能不变,故B正确。2如图所示,物体沿曲线由a点运动至b点,关于物体在ab段的运动,下列说法正确的是()A物体的速度可能不变B物体的速度不可能均匀变化Ca点的速度方向由a指向bDab段的位移大小一定小于路程答案D解析物体做曲线运动,速度的方向发生了变化,所以速度一定是变化的,故A错误;物体做曲线运动,加速度的大小和方向可能保持不变,即速度可能是均匀变化的,故B错误;a点的速度方向沿曲线在a点的切线方向,不是由a指向b,故C错误;物
7、体做曲线运动,ab段的位移大小一定小于路程,故D正确。3关于曲线运动,下列说法中正确的是()A物体所受的合力方向和速度的方向有夹角(夹角不为0或180)时,物体一定做曲线运动B变速运动一定是曲线运动C物体的加速度可以为零D恒力作用下物体不可能做曲线运动答案A解析曲线运动的条件为:物体所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上,即物体所受的合力方向和速度的方向有夹角(夹角不为0或180),故A正确;变速运动也可能是直线运动,如匀加速直线运动,故B错误;曲线运动为变速运动,所受合力一定不为零,加速度一定不为零,故C错误;物体在恒力作用下可能做曲线运动,只要合力的方向与速度的方向不在同一直线上即可,故
8、D错误。4如图所示是我国著名网球运动员李娜的精彩比赛瞬间,如果网球离开球拍后,沿图中虚线做曲线运动,则图中能正确表示网球在相应点速度方向的是()Av1 Bv2 Cv3 Dv4答案B解析网球离开球拍后的运动轨迹为曲线,相应点的速度方向沿轨迹上该点的切线方向,故选B。5(多选)做曲线运动的质点,其轨迹上某一点的加速度方向()A在轨迹曲线在该点的切线方向上B与轨迹曲线在该点的切线垂直C与质点在该点所受合力方向相同D与质点在该点的瞬时速度方向成一定夹角答案CD解析加速度的方向与合力的方向始终是相同的,加速度的方向与速度的方向无关,但与物体速度的变化量的方向有关,曲线运动的加速度与质点在该点的瞬时速度的
9、方向成一定夹角,C、D正确。6如图所示,篮球由运动员手中投出后在空中飞行过程中,若不计空气阻力,它的运动将是()A曲线运动,加速度大小和方向均不变,是匀变速曲线运动B曲线运动,加速度大小不变,方向改变,是变加速曲线运动C曲线运动,加速度大小和方向均改变,是变加速曲线运动D曲线运动,加速度方向不变,大小改变,是变加速曲线运动答案A解析篮球运动过程中,只受重力作用,重力是恒力,大小和方向均不变,根据牛顿第二定律,篮球的加速度也是恒定的,大小和方向均不变,所以篮球做匀变速曲线运动,A正确。7.光滑平面上一质点以速度v通过原点O时,v与x轴正方向夹角为,如图所示,与此同时对质点施加上沿x轴正方向的恒力
10、Fx和沿y轴正方向的恒力Fy,则()A因为有Fx,质点一定做曲线运动B如果FyFx,质点向y轴一侧做曲线运动C质点一定做直线运动D如果Fx,质点向x轴一侧做曲线运动答案D解析当Fx与Fy的合力F与v的方向共线时质点做直线运动,A错误;当Fx与Fy的合力F与v的方向不共线时质点做曲线运动,C错误;因的大小未知,如果FyFx,质点的运动情况未知,B错误;当Fx时,合力F的方向在v与x轴正方向之间,故质点向x轴一侧做曲线运动,D正确。8一物体由静止开始自由下落,一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响,但着地前一段时间风突然停止,则其运动的轨迹可能是下图中的()答案C解析开始物体做自由落体运动,速度向下,当受到水平向右的风力时,合力的方向向右下方,速度和合力的方向不在同一条直线上,物体做曲线运动,轨迹应夹在速度方向和合力方向之间,且向合力方向偏转。风停止后,物体的合力方向向下,与速度的方向仍然不在同一条直线上,故物体做曲线运动,轨迹向重力方向偏转,即向下偏转。故C正确,A、B、D错误。