5.1 曲线运动（举一反三）【四大题型】（原卷版）-2024-2025学年高一物理举一反三系列（人教版2019必修第二册）.docx

5.1曲线运动【四大题型】

【人教版2019】

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【题型1对曲线运动的理解】 2

【题型2对曲线运动条件的理解】 3

【题型3曲线运动瞬时速度的方向】 4

【题型4轨迹、受力、速度的相互判断】 5

知识点1：对曲线运动的理解

1．曲线运动的位置和位移描述：采用平面直角坐标系一般先确定x轴、y轴上的坐标变化，再利用矢量合成的方法求出总的位移．

2．曲线运动的速度：与该时刻运动轨迹曲线上相应点的切线方向相同，速度的方向时刻发生变化．

3．曲线运动的性质：速度是矢量，由于速度方向时刻在变化，所以曲线运动一定是变速运动．

注意：曲线运动是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动．

二、对曲线运动条件的理解

1．物体做曲线运动的条件

(1)动力学条件：合力方向与物体的速度方向不在同一条直线上．

(2)运动学条件：加速度方向与速度方向不在同一直线上．

2.无力不拐弯，拐弯必有力．曲线运动的轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间，而且向合力的方向弯曲，即合力指向轨迹的凹侧．

3．曲线运动的分类及受力特点

(1)匀变速曲线运动：物体受恒力作用

(2)非匀变速曲线运动：物体受变力作用

4．物体的受力与运动性质

【题型1对曲线运动的理解】

【例1】下列说法中，正确的是()

A．物体保持速率不变沿曲线运动，其加速度为0

B．曲线运动一定是变速运动

C．变速运动一定是曲线运动

D．物体沿曲线运动一定有加速度，且一定是匀加速曲线运动

【变式1-1】关于曲线运动的速度，下列说法正确的是()

A．速度的大小与方向都在时刻变化

B．速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化

C．速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化

D．质点在某一点的速度方向是在曲线的这一点的切线方向

【变式1-2】（多）关于做曲线运动物体的速度和加速度，下列说法中正确的是()

A．速度方向不断改变，加速度方向不断改变

B．速度方向不断改变，加速度一定不为零

C．加速度越大，速度的大小改变得越快

D．加速度越大，速度改变得越快

【变式1-3】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M点速度方向相同的点在AB段上

【题型2对曲线运动条件的理解】

【例2】一物体在xOy直角坐标平面内运动的轨迹如图所示，其中初速度方向沿虚线方向，下列判断正确的是()

A．物体可能受沿x轴正方向的恒力作用

B．物体可能受沿y轴负方向的恒力作用

C．物体可能受沿虚线方向的恒力作用

D．物体不可能受恒力作用

【变式2-1】关于曲线运动，下列说法正确的是()

A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动

B．物体在变力作用下一定做曲线运动

C．做曲线运动的物体，其速度大小一定变化

D．加速度(不为0)不变的运动可能是曲线运动

【变式2-2】质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去F1，保持其他力不变，则质点()

A．一定做匀变速运动B．一定做直线运动

C．一定做非匀变速运动D．可能做曲线运动

【变式2-3】若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合力F的方向，如图所示．则可能的轨迹是()

【题型3曲线运动瞬时速度的方向】

【例3】如图所示，歼-20沿曲线MN向上爬升，图中画出表示歼-20在P点速度的四种方向，其中可能正确的是（）

A．① B．② C．③ D．④

【变式3-1】利用风洞实验室可以模拟运动员比赛时所受风阻情况，帮助运动员提高成绩。为了更加直观的研究风洞里的流场环境，可以借助烟尘辅助观察，如图甲所示，在某次实验中获得烟尘颗粒做曲线运动的轨迹，如图乙所示，则由该轨迹可推断出（）

A．烟尘颗粒做的不可能是匀变速曲线运动 B．烟尘颗粒一定做匀变速曲线运动

C．P、Q两点处的速度方向可能相反 D．P、Q两点处的速度方向可能垂直

【变式3-2】如图，虚线描述的是跳水运动员在10米跳台跳水时头部的运动轨迹示意图，则运动过程中与入水速度方向可能相同的点是（）

A．a B．b C．c D．d

【变式3-3】如图为我国歼击机在大型航展上编队飞行时的情形，若飞机做曲线运动，则（）

A．飞机的合力为零

B．飞机的加速度方向与速度方向在同一条直线上

C．飞机的速度可能不变

D．某一过程，飞机的速度大小可能不变

【题型4轨迹、受力、速度的相互判断】

【例4】一辆汽车在水平公路上沿曲线由M