专题04 曲线运动-备战2020年高考物理之纠错笔记系列

一、合运动与分运动的常见误区 1．辨别合速度与分速度的常见误区 （1）在进行速度分解时，首先要分清合速度与分速度。合速度就是物体实际运动的速度，由物体的实际运动确定，分速度由合速度的效果利用平行四边形定则确定。 （2）切忌按力的合成与分解思维处理运动合成与分解问题。 （3）运动的合成与分解是研究曲线运动规律最基本的方法，在解决实际物体运动的合成与分解问题时，一定要注意合运动与分运动具有等时性，且分运动相互独立，但每一个运动的变化都会影响到合运动的效果。 2．小船渡河问题的易误点 （1）船头的航向与船的运动方向不一定相同，船的航行方向也就是船头指向，是分运动。船的运动方向也就是船的实际运动方向，是合运动，一般情况下与船头指向不一致。 （2）运动分解的基本方法，按实际效果分解，一般用平行四边形定则按水流方向和船头指向分解。 （3）渡河时间只与垂直河岸的船的分速度有关，与水流速度无关。 （4）在求最短渡河位移时，可以根据船在静水中的速度v船与水流速度v水的大小情况用三角形定则求极限的方法处理。 二、平抛运动的易错总结 1．平抛运动是匀变速曲线运动，误认为速度方向不断变化，其速度变化量的方向也不断地变化，实际上速度变化量的方向与加速度的方向相同，竖直向下不变化，速度变化量的方向与速度方向没有必然的联系。 2．易混淆位移角和速度角，套用错误的关系式得出错误的结论。 3．易错误地将合运动和分运动割裂开来，不能建立合运动与分运动的关系列方程求解相关问题。 4．易错误地判断分运动的运动情况，错误地应用初速度为零的匀加速直线运动的特殊规律或不能正确地应用几何关系求解合运动与分运动。 5．平抛运动与日常生活紧密联系，如乒乓球、足球、排球等运动模型，飞镖、射击、飞机投弹模型等。这些模型经常受到边界条件的制约，如网球是否触网或越界、飞镖是否能中靶心、飞机投弹是否能命中目标等。解题的关键在于能准确地运用平抛运动的规律分析对应的运动特征。 三、圆周运动的误区分析 1．匀速圆周运动实为匀速率圆周运动，因速度方向时刻变化，故是一种变速运动。 2．圆周运动中的向心力是效果力，由沿半径方向的合外力提供，不能在分析物体实际所受各力之后又另加一个向心力。 3．共轴传动、皮带传动和齿轮传动的特点各不相同。要分清三种传动方式中角速度关系和速度的关系。 4．要分清“轻绳”模型和“轻杆”模型，两种模型不同的原因在于“轻绳”只能对小球产生拉力，而“轻杆”既可以对小球产生拉力也可以对小球产生支持力。 5．分析竖直面内的变速圆周运动，一定要注意题目所要考查的物理模型，即绳（包括环形轨道）模型，还是杆（包括圆管形轨道）模型。两种模型的解题思路和方法是相似的，不同点是质点能到达最高点的临界条件，前者在最高点的最小速度不是零，后者的最小速度可以是零。 6．解答圆周运动的关键∶ （1）确定做圆周运动的物体所处的平面(水平面、竖直面还是倾斜面)； （2）准确分析向心力的来源及方向； （3）求出轨道半径； （4）列出动力学方程求解。 7．圆周运动与平抛运动的组合类问题是近几年高考特别关注的问题，按题目类型可分为水平面内的圆周运动与平抛运动组合、竖直平面内的圆周运动与平抛运动的组合两类，圆周运动与平抛运动的过渡处的速度是联系前后两个过程的关键物理量，前一个过程的末速度是后一个过程的初速度。 一船在静水中的速度是10 m/s，要渡过宽为240 m、水流速度为8 m/s的河流，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。则下列说法中正确的是（ ） A．此船过河的最短时间是30 s B．船垂直到达正对岸的实际航行速度是6 m/s C．船头的指向与上游河岸的夹角为53°船可以垂直到达正对岸 D．此船不可能垂直到达正对岸 【错因分析】不理解运动合成与分解的规律，易认为最短时间与最短距离同时出现，也就是说容易认为垂直达到正对岸时间最短，理由是位移最小。 【正确解析】合运动和分运动之间具有等时性，所以当船速垂直河岸时用时最少∶tmin=d/v船=24s，故A错误；因为v船＞v水，则船头指向斜上游方向，可以使河岸方向的速度为零，合速度垂直河岸从而垂直过河，设船头的指向与上游河岸的夹角为θ，有v船cosθ=v水，可得cosθ=0.8，θ=37°，故C、D错误；垂直过河时，v合=v船sinθ=6m/s，故B正确。 【名师点睛】处理小船过河时，按照合运动与分运动的关系即等时、等效的特点进行分析即可，注意∶当船速垂直河岸时，用时最少；当船速大于水速时，合速度垂直河岸，位移最小为河宽。 1．如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则（　　） A．刚开始时B的速度为 B