第1节 曲线运动 运动的合成与分解
1.(2019·江苏南京、淮安模拟)在光滑水平面上运动的物体,受到水平恒力F作用后,沿曲线MN运动,速度方向改变了90°,如图所示.则此过程中,物体受到的恒力可能是( C )
A.F1 B.F2
C.F3 D.F4
解析:合外力的方向指向轨迹曲线的内侧,A项错误;若恒力为F2,把速度沿平行于F2和垂直于F2方向分解,垂直于F2方向的分速度不可能为零,B项错误;若恒力为F4,力与速度的方向相反,物体应做匀减速直线运动,D项错误;只有F3可能是物体受到的恒力,C项正确.
2.关于物体的受力和运动,下列说法中正确的是( D )
A.物体在不垂直于速度方向的合力作用下,速度大小可能一直不变
B.物体做曲线运动时,某点的加速度方向就是通过这一点曲线的切线方向
C.物体受到变化的合力作用时,它的速度大小一定改变
D.做曲线运动的物体,一定受到与速度不在同一直线上的外力作用
解析:如果合力与速度方向不垂直,必然有沿速度方向的分力,速度大小一定改变,故A错误;物体做曲线运动时,某点的速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向,而不是加速度方向,故B错误;物体受到变化的合力作用时,它的速度大小可以不改变,比如匀速圆周运动,故C错误;物体做曲线运动的条件是一定受到与速度不在同一直线上的外力作用,故D正确.
3.(2019·山东师大附中模拟)如图所示,人在岸上用轻绳拉船,若人匀速行进,则船将做( C )
A.匀速运动 B.匀加速运动
C.变加速运动 D.减速运动
解析:将小船的速度分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度,如图所示.根据几何知识可得v1=v2cos θ,随着船的前进,θ增大,所以船的速度在增大,但不是均匀增大,所以船做变加速运动,故C正确.
4.(2019·江苏联盟大联考)现在很多教室都安装可以沿水平方向滑动的黑板.在黑板以某一速度向左匀速运动的同时,一位教师用粉笔在黑板上画线,粉笔相对于墙壁从静止开始先匀加速向下画,接着匀减速向下画直到停止,则粉笔在黑板画出的轨迹可能为( D )
解析:黑板向左运动,粉笔在水平方向相对黑板向右匀速运动;而粉笔同时竖直向下先加速再减速,根据运动的合成可知,粉笔的加速度(或合外力)先竖直向下,再竖直向上,根据力与轨迹的关系,即力指向轨迹弯曲的内侧,故D正确.
5.如图(甲)所示,已知红蜡块R可以沿玻璃管由管口A匀速上升到管底B.若在红蜡块刚从A端开始匀速上升的同时,将玻璃管由静止开始水平向右匀加速移动[如图(乙)所示],直至红蜡块上升到管底B的位置[如图(丙)所示].红蜡块与玻璃管间的摩擦可以忽略不计,在这一过程中相对于地面而言( C )
A.红蜡块做速度大小、方向均不变的直线运动
B.红蜡块做速度大小变化的直线运动
C.红蜡块做加速度大小、方向均不变的曲线运动
D.红蜡块做加速度大小变化的曲线运动
解析:红蜡块的运动可分解为水平方向的匀加速直线运动和竖直方向的匀速直线运动,由于水平方向随玻璃管一起做匀加速直线运动的加速度大小、方向不变,则合运动就是匀变速曲线运动,因此C正确.
