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多选题

(多选)关于力和运动的关系,下列说法中正确的是(  )

A
做直线运动的物体一定受到外力的作用
B
做曲线运动的物体一定受到外力的作用
C
物体受到的外力越大,其运动的速度越大
D
物体受到的外力越大,其运动的速度的变化越快

题目答案

BD

答案解析

分析:

当合力与速度方向共线时,物体做加速运动;当合力与速度方向不共线时,物体做曲线运动.

解答:

解:A、做匀速直线运动的物体,速度不变,加速度为零,故合力为零,可能不受外力,故A错误;

B、做曲线运动的物体速度方向是切线方向,时刻改变,一定具有加速度,合力一定不为零,故B正确;

C、D、物体受到的外力越大,加速度越大,加速度大说明速度改变快,但速度不一定大,故C错误,D正确;

故选BD.

点评:

本题关键明确曲线运动的运动学特点以及物体做曲线运动的条件,同时要明确加速度与速度的关系,知道加速度大,速度变化快,但速度不一定大.

举一反三
多选题

(多选)质点做曲线运动时,其轨迹上某一点的加速度方向(  )

A
在通过该点的曲线的切线方向上
B
与通过该点的曲线的切线垂直
C
与通过在该点所受合外力的方向相同
D
与该点瞬时速度方向成一定夹角

题目答案

CD

答案解析

分析:

物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,加速度方向与合外力方向相同,速度的方向与该点曲线的切线方向相同.物体做曲线运动时,轨迹夹在速度方向和合力方向之间,合力大致指向轨迹凹的一向.

解答:

解:A、C、D、做曲线运动的物体,所受加速度与速度方向不在同一条直线上,速度的方向与该点曲线的切线方向相同,所以加速度方向不可能在切线方向上,而是与速度方向之间有一定的夹角,故A错误、CD正确.

B、加速度方向指向曲线的凹侧,但不一定垂直于切线方向,故B错误.

故选:CD.

点评:

本题关键是要知道物体做曲线运动的条件,知道加速度方向与合外力方向相同,速度的方向与该点曲线的切线方向相同.

多选题

(多选)曲线运动中(  )

A
物体的位移大小与路程一般是不相等的
B
物体的速度方向跟轨迹的切线方向一致
C
物体的加速度方向跟速度方向在一直线上
D
物体所受的合外力方向跟速度方向一致

题目答案

AB

答案解析

分析:

位移是由初位置指向末位置,是矢量;路程是运动轨迹的长度,是标量.当物体的速度方向和合力的方向不在同一条直线上,物体做曲线运动,物体做曲线运动时,轨迹夹在速度方向和合力方向之间,合力大致指向轨迹凹的一向,即物体做曲线运动时,物体所受的合外力方向不可能跟速度方向一致,物体的加速度方向也不可能跟速度方向在一直线上.

解答:

解:A、曲线运动的轨迹是曲线,故曲线运动的路程肯定大于位移大小,故A正确.

B、曲线运动的速度方向时刻改变,轨迹上某一点的速度方向为该点的切线方向,故B正确.

C、D、物体做曲线运动的条件是:物体所受的合外力的方向即加速度的方向与速度方向不在同一直线上,故CD均错误.

故选:AB.

点评:

本题要注意区别位移和路程:位移是由初位置指向末位置,是矢量;路程是运动轨迹的长度,是标量.同时知道当物体的速度方向和合力的方向不在同一条直线上,物体做曲线运动.

多选题

(多选)关于曲线运动的条件,以下说法正确的是(  )

A
物体受变力作用可能做曲线运动
B
物体受恒力作用也可能做曲线运动
C
物体所受合力为零不可能做曲线运动
D
物体所受合外力不为零就一定做曲线运动

题目答案

ABC

答案解析

分析:

物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,由此可以分析得出结论.

解答:

解:A、B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,物体在恒力作用下,可以做曲线运动,例如平抛运动,所以A,B正确.

C、物体所受合力为零,则物体处于平衡状态,不可能做曲线运动,所以C正确.

D、物体所受合外力不为零,不一定做曲线运动,也可能做直线运动,所以D错误.

故选:ABC.

点评:

本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握住.

多选题

(多选)如图所示,恒力作用下的一个物体做曲线运动,某时刻受力和速度方向如图,此后(  )

A
轨迹可能是虚线I
B
轨迹可能是虚线II
C
物体速度会一直减小
D
物体速度会先减小后增大

题目答案

AD

答案解析

分析:

曲线运动的速度方向是切线方向,时刻改变,一定有加速度,合力一定不为零;由于需要向心力,故合力一定指向曲线的内侧.

解答:

解:A、B、曲线运动的速度方向是切线方向,时刻改变,一定有加速度,合力一定不为零;由于需要向心力,故合力一定指向曲线的内侧,故A正确,B错误;

C、D、图示时刻物体受力方向与速度方向的夹角大于90°,合力做负功,故动能减小,当速度与合力夹角小于90 °后,物体会加速,类似斜上抛运动,故C错误,D正确;

故选AD.

点评:

本题关键明确曲线运动的条件,若合力为恒力,速度方向逐渐向合力方向靠拢,但永不平行,不难.

多选题

(多选)水滴自高处由静止开始下落,至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风,则(  )

A
风速越大,水滴下落的时间越长
B
风速越大,水滴落地时的瞬时速度越大
C
水滴着地时的瞬时速度与风速无关
D
水滴下落的时间与风速无关

题目答案

BD

答案解析

分析:

将水滴的运动沿水平方向和竖直方向正交分解,水平方向的运动对竖直分运动无影响,两分运动的速度合成可得到合速度.

解答:

解:将水滴的运动沿水平方向和竖直方向正交分解,水平方向随风一起飘动,竖直方向同时向下落;

由于水平方向的分运动对竖直分运动无影响,故落地时间与水平分速度无关,故A错误,D正确;

两分运动的速度合成可得到合速度,故风速越大,落地时合速度越大,故B正确,C错误;

故选BD.

点评:

合运动与分运动同时发生,两个分运动互不干扰.本题中落地时间与风速无关,风速影响合运动的速度.

多选题

(多选)质量为2kg的物体在光滑水平面上以5m/s的速度匀速前进,当它受到一个水平方向的恒力作用,如果此力大小为4N,则(  )

A
5s末速度的大小可能是15m/s,位移大小为50m
B
5s末速度的大小可能是5m/s
C
5s末速度的大小可能是5$\sqrt {5}$m/s
D
5s末的位移可能为零,也可能是5$\sqrt {2}$m

题目答案

ABCD

答案解析

分析:

根据牛顿第二定律可知加速度的大小取决于物体所受合力的大小,而水平方向的力与初速度不一定在同一条直线上,所以有了多种可能性.

解答:

解:A.如果水平恒力F与初速度方向相同:

根据牛顿第二定律,物体的加速:a=$\frac {F}{m}$=$\frac {4}{2}$=2m/s_,

则5s末的速度为:v=v_0+at=5+2×5m/s=15m/s,

位移为:x=$\frac {v_0+v}{2}$t=$\frac {5+15}{2}$×5m=50m.故A正确.

B、如果恒力与初速度方向相反,则v=v_0-at=-5m/s,即物体速度大小为5m/s,方向与初速度方向相反,故B正确;

C、若恒力的方向与初速度方向垂直,则5s末沿恒力方向的速度v$_1$=at=2×5m/s=10m/s,根据平行四边形定则知,5s末的速度为:v=$\sqrt {}$=$\sqrt {25+100}$=5$\sqrt {5}$m/s.故C正确.

D、若恒力的方向与初速度方向相反,则5s内的位移为:x=$\frac {v_0+v}{2}$t=$\frac {5-5}{2}$×5=0m,若恒力的方向与初速度方向垂直,则沿恒力方向上的位移为:x$_1$=$\frac {1}{2}$at_=$\frac {1}{2}$×2×25m=25m,沿初速度方向上的位移为:x$_2$=v_0t=5×5m=25m,则物体的位移为:x=$\sqrt {}$=25$\sqrt {2}$m.若力与初速度方向不平行也不垂直,位移的大小可能为5$\sqrt {2}$m.故D正确.

故选:ABCD.

点评:

本题考查牛顿第二定律和运动学公式,关键是考虑到F方向的多种可能性.

多选题

(多选)在地面上观察下列物体的运动,其中物体做曲线运动的是(  )

A
向东运动的质点受到一个向西的力的作用
B
正在竖直上升的气球突然遭遇一阵北风
C
河水匀速流动,正在河里匀速驶向对岸的汽艇
D
在以速度v行驶的列车上,以相对列车的速度v水平向前抛出的一个小球

题目答案

BD

答案解析

分析:

物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,由此可以分析得出结论.

解答:

解:A、向东运动的质点受到一个向西的力的作用,此时力的方向与速度的方向相反,物体将做匀减速直线运动,不是曲线运动,所以A错误.

B、正在竖直上升的气球突然遭遇一阵北风,此时物体的速度方向是向上的,而力的方向是水平的,物体受力的方向与速度的方向不在一条直线上,所以物体将做曲线运动,所以B正确.

C、汽艇匀速运动,受到的合力为零,河水也是匀速流动的,所以汽艇还是做匀速运动,故C错误.

D、抛出的一个小球受到重力的作用,重力与速度不在一条直线上,小球将做曲线运动,所以D正确.

故选BD.

点评:

本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,掌握了做曲线运动的条件,本题基本上就可以解决了.

多选题

(多选)一艘小船在河中xOy平面内运动的轨迹如图所示,下列判断正确的是(  )

A
若小船在x方向上始终匀速,则在y方向上先加速后减速
B
若小船在x方向上始终匀速,则在y方向上先减速后加速
C
若小船在y方向上始终匀速,则在x方向上先减速后加速
D
若小船在y方向上始终匀速,则在x方向上先加速后减速

题目答案

BD

答案解析

分析:

物体做曲线运动,合力大致指向轨迹凹的一向,则加速度大致指向轨迹凹的一向.根据轨迹弯曲判断加速度的方向.

解答:

解:A、若小船在x方向上始终匀速,开始轨迹向下凹,则在y轴方向的加速度方向向下,速度向上,做减速运动,然后轨迹向上凹,则在y轴方向上的加速度方向向上,速度向上,做加速运动,所以在y轴方向上先减速后加速.故A错误,B正确.

C、若小船在y方向上始终匀速,开始轨迹向下凹,则在x轴上的加速度方向水平向右,速度向右,做加速运动,然后轨迹向上凹,则在x轴方向上加速度方向水平向左,速度向右,做减速运动,所以在x轴上先加速后减速.故C错误,D正确.

故选BD.

点评:

解决本题得关键知道在曲线运动中,合力大致指向轨迹凹的一向,会根据轨迹弯曲判断加速度的方向.

多选题

(多选)一条宽为L的河流,河水流速为v$_1$,船在静水中的速度为v$_2$,v$_1$、v$_2$均不等于零.设船头的指向与上游河岸的夹角为θ,要使船划到对岸时航程最短,则θ可能满足(  )

A
sinθ=$\frac {v$_1$}{v$_2$}$
B
tanθ=$\frac {v$_2$}{v$_1$}$
C
cosθ=$\frac {v$_2$}{v$_1$}$
D
cosθ=$\frac {v$_1$}{v$_2$}$

题目答案

CD

答案解析

分析:

将船在静水中的速度与水流速度比较,当大于水流速度时,船的合速度垂直河岸时,航程最短,当小于水流速度时,船的合速度垂直与船在静水中的速度,根据力的平行四形定则,结合数学知识,即可求解.

解答:

解:由题意可知,当船在静水中的速度大于河水流速,即v$_2$>v$_1$时,船的合速度垂直河岸,航程最短,如图所示,

则有:cosθ=$\frac {v$_1$}{v$_2$}$;

当船在静水中的速度小于河水流速,即v$_2$<v$_1$时,船的合速度垂直船的速度,航程最短,如图所示,



则有:cosθ=$\frac {v$_2$}{v$_1$}$;故CD正确,AB错误;

故选:CD.

点评:

考查运动的合成与分解的应用,掌握力的平行四边形定则的内容,注意比较船在静水中的速度与水流速度的关系,是解题的关键.

多选题

(多选)在一条宽200m的河中,水的流速v$_1$=1m/s,一只小船要渡过河至少需要100s的时间.则下列判断正确的是(  )

A
小船相对于静水的速度为2m/s
B
无论小船怎样渡河都无法到达正对岸
C
若小船以最短时间渡河,到达对岸时,距正对岸100m
D
若小船航向(船头指向)与上游河岸成60°角,则小船渡河位移最短

题目答案

ACD

答案解析

分析:

(1)将小船运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据船渡河的最小时间,可求出船相对静水中的速度,及到达对岸时距离正对岸的距离.

(2)当合速度与河岸垂直时,将运行到正对岸,求出合速度的大小,从而求出船与上游河岸夹角.

解答:

解:A、当小船的船头始终正对对岸时,渡河时间:t=$\frac {d}{v_c}$;

因此v_c=$\frac {d}{t}$=$\frac {200}{100}$m/s=2m/s;

小船以最短时间渡河,到达对岸时,距正对岸的距离,x=v_水t=1×100m=100m.

即在正对岸下游100m处靠岸.故AC正确,B错误;

D、当合速度与河岸垂直,小船到达正对岸.设静水速的方向与河岸的夹角为θ.

cosθ=$\frac {v_s}{v_c}$=$\frac {1}{2}$

解得:θ=60°,故D正确;



故选:ACD.

点评:

解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性,以及各分运动具有独立性,互不干扰,注意船头垂直河岸时,时间最短,当船的合速度垂直河岸时,位移最短.