滑雪运动深受人民群众喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( )
A.合外力做功一定大于零
B.所受摩擦力大小不变
C.合外力始终与速度垂直
D.机械能始终保持不变
C
【详解】
试题分析:根据曲线运动的特点分析物体受力情况,根据牛顿第二定律求解出运动员与曲面间的正压力变化情况,从而分析运动员所受摩擦力变化;根据运动员的动能变化情况,结合动能定理分析合外力做功;根据运动过程中,是否只有重力做功来判断运动员的机械能是否守恒;
因为运动员做曲线运动,所以合力一定不为零,A错误;运动员受力如图所示,重力垂直曲面的分力与曲面对运动员的支持力的合力充当向心力,故有,运动过程中速率恒定,且在减小,所以曲面对运动员的支持力越来越大,根据速率恒定可得可知摩擦力越来越小,B错误;运动员运动过程中速率不变,质量不变,即动能不变,动能变化量为零,根据动能定理可知合力做功为零,C正确;因为克服摩擦力做功,机械能不守恒,D错误;
【点睛】
考查了曲线运动、圆周运动、动能定理等;知道曲线运动过程中速度时刻变化,合力不为零;在分析物体做圆周运动时,首先要弄清楚合力充当向心力,然后根据牛顿第二定律列式,基础题,难易程度适中.
下列说法正确的是( )
A.物体做曲线运动时,速度、加速度都一定在改变
B.做曲线运动的物体受到的合外力可能为零
C.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
D.做曲线运动的物体,加速度可能不变
D
【解析】
A、曲线运动的速方向一定变化,故是变速运动,而合外力可以是恒力,加速度不变,故A错误.B、物体所受合外力为零时,做匀速直线运动或静止,不可能做曲线运动,B错误.C、匀变速曲线运动所受合力为恒力,故只要合外力和速度不共线就能做曲线运动,C错误.D、当合力与速度不在同一条直线上时,物体做曲线运动,而加速度可不变,也可以变化,但速度一定变化,故D正确.故选D.
【点睛】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.
关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体速度方向时刻改变,所以曲线运动是变速运动
B.做曲线运动的物体,受到的合外力方向在不断改变
C.只要物体做圆周运动,它所受的合外力一定指向圆心
D.物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用,就一定能做匀速圆周运动
A
【详解】
做曲线运动的物体速度方向时刻改变,所以曲线运动是变速运动,故A正确;平抛运动中物体所受合外力为重力,方向不变,故B错误;只有物体做匀速圆周运动时物体所受合外力才指向圆心,故C错误;物体只要有受到永远垂直于初速度方向的大小不变的力作用,就一定能做匀速圆周运动,恒力作用下物体不可能做圆周运动,故D错误。
故选A。
如图所示,水平桌面上有一个小钢球和一根条形磁铁,现给小钢球一个沿OP方向的初速度v,则小钢球的运动轨迹可能是
A.甲 B.乙
C.丁 D.丙
D
【详解】
磁体对钢珠有相互吸引力,当磁铁放在图中的位置时,小钢珠运动过程中有受到磁体的吸引,小钢珠逐渐接近磁体做曲线运动,轨迹向合力方向弯曲,所以运动轨迹是丙,故D正确,ABC错误;
“神舟九号”已于2012年6月与在轨的“天宫一号”实现交会对接.如图所示,“神舟九号”在飞行过程中,沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐减小.在此过程中“神舟九号”所受合力方向可能是下列图中的( )
A. B. C. D.
C
【分析】
力是改变运动状态的原因,做曲线运动的物体的运动轨迹向合力方向弯曲,合力沿切线方向的分力与速度方向相同,则速度增大,反之,则减小.
【详解】
做曲线运动的物体的运动轨迹向合力方向弯曲,故A、D错误;
“神舟九号” 速度逐渐减小,表明它所受的合力力与速度夹钝角;由于从M到N,故而速度方向如图所示,故B错误,C正确.
故选C
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