備戰(zhàn)2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)易錯題04曲線運(yùn)動含解析

易錯點(diǎn)04曲線運(yùn)動易錯題【01】對力的合成與分解理解有誤一、曲線運(yùn)動1．速度方向：質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。[注1]2．運(yùn)動性質(zhì)：曲線運(yùn)動肯定是變速運(yùn)動。[注2]3．曲線運(yùn)動的條件兩個角度運(yùn)動學(xué)角度物體的加速度方向跟速度方向不在同一條直線上(加速度可以是恒定的，也可以是變更的)動力學(xué)角度合外力的方向跟物體速度方向不在同一條直線上(合外力可以是恒力，也可以是變力)二、運(yùn)動的合成與分解1．分解原則：一般依據(jù)運(yùn)動的實際效果進(jìn)行分解。2．運(yùn)算法則：位移、速度、加速度的合成或分解遵循平行四邊形定則或三角形定則。3．合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系[注3]等時性合運(yùn)動和分運(yùn)動、分運(yùn)動與分運(yùn)動經(jīng)驗的時間相等，即同時起先、同時進(jìn)行、同時停止。[注4]獨(dú)立性各分運(yùn)動相互獨(dú)立，不受其他運(yùn)動的影響。各分運(yùn)動共同確定合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡。等效性各分運(yùn)動疊加起來與合運(yùn)動有完全相同的效果。[深化理解]1．物體做直線運(yùn)動還是做曲線運(yùn)動由物體的速度與合外力是否在同始終線上確定。2．兩個分運(yùn)動的合運(yùn)動是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動要看合速度與合加速度是否在同始終線上。3．運(yùn)動的分解應(yīng)考慮運(yùn)動的實際效果，類似于力的分解考慮力的作用效果；但力的分解也經(jīng)?？紤]解題的便利不依據(jù)作用效果進(jìn)行分解，運(yùn)動的分解則經(jīng)常沿兩個相互垂直的方向分解，便利計算。易錯題【02】對運(yùn)動的合成與分解運(yùn)算法則計算有誤1．運(yùn)動的合成與分解的運(yùn)算法則運(yùn)動的合成與分解是指描述運(yùn)動的各物理量，即位移、速度、加速度的合成與分解。由于它們均是矢量，故合成與分解都遵守平行四邊形定則。2．合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡的推斷(1)若合加速度不變，則為勻變速運(yùn)動；若合加速度(大小或方向)變更，則為非勻變速運(yùn)動。(2)若合加速度的方向與合初速度的方向在同始終線上，則為直線運(yùn)動，否則為曲線運(yùn)動。易錯題【03】小船過河分析有誤1．小船渡河的兩類模型時間最短位移最短渡河情景渡河條件船頭垂直于河岸船頭斜向上游且v船>v水船頭斜向上游，與合速度方向垂直，且v水>v船渡河結(jié)果最短時間tmin＝eq\f(d,v船)最短位移為河寬d最短位移為eq\f(v水,v船)d2．小船渡河模型的分析思路01對曲線運(yùn)動合力理解有誤1、(多選)關(guān)于曲線運(yùn)動的性質(zhì)，以下說法正確的是()A．曲線運(yùn)動肯定是變速運(yùn)動B．曲線運(yùn)動肯定是變加速運(yùn)動C．變速運(yùn)動不肯定是曲線運(yùn)動D．運(yùn)動物體的速度大小、加速度大小都不變的運(yùn)動肯定是直線運(yùn)動【警示】本題簡單出錯的主要緣由是合力理解有誤?！窘馕觥壳€運(yùn)動肯定是變速運(yùn)動，但不肯定是變加速運(yùn)動，A正確，B錯誤；變速運(yùn)動不肯定是曲線運(yùn)動，如勻變速直線運(yùn)動，C正確；運(yùn)動物體的速度大小、加速度大小都不變的運(yùn)動不肯定是直線運(yùn)動，如勻速圓周運(yùn)動，D錯誤?！敬鸢浮緼C【囑咐】解題的關(guān)鍵要從曲線運(yùn)動概念動身，合力動身考慮1．如圖所示，水平桌面上一小鐵球沿直線運(yùn)動。若在鐵球運(yùn)動的正前方A處或旁邊B處放一塊磁鐵，下列關(guān)于小鐵球運(yùn)動的說法正確的是()A．磁鐵放在A處時，小鐵球做勻速直線運(yùn)動B．磁鐵放在A處時，小鐵球做勻加速直線運(yùn)動C．磁鐵放在B處時，小鐵球做勻速圓周運(yùn)動D．磁鐵放在B處時，小鐵球做變加速曲線運(yùn)動【答案】D【解析】磁鐵放在A處時，小鐵球受磁力作用向前加速，漸漸靠近磁鐵，磁力增大，加速度增大，故A、B均錯誤；磁鐵放在B處時，小鐵球受到的磁力與速度方向不共線，做曲線運(yùn)動，因磁力的大小和方向均隨距離的變更而變更，故加速度大小是變更的，C錯誤，D正確。2．(多選)跳傘表演是人們普遍喜愛的欣賞性體育項目。如圖所示，當(dāng)運(yùn)動員從直升機(jī)上由靜止跳下后，在下落過程中將會受到水平風(fēng)力的影響。下列說法中正確的是()A．風(fēng)力越大，運(yùn)動員下落時間越長，運(yùn)動員可完成更多的動作B．風(fēng)力越大，運(yùn)動員著地速度越大，有可能對運(yùn)動員造成損害C．運(yùn)動員下落時間與風(fēng)力無關(guān)D．運(yùn)動員著地速度與風(fēng)力無關(guān)【答案】BC【解析】水平方向的風(fēng)力對豎直方向的運(yùn)動沒有影響，運(yùn)動員下落時間與風(fēng)力無關(guān)。無風(fēng)時，運(yùn)動員在水平方向速度為零，有風(fēng)時，運(yùn)動員在水平方向上因風(fēng)力作用做加速運(yùn)動，風(fēng)力越大，著地時水平方向速度越大，著地速度也越大，故B、C正確，A、D錯誤。02對合力的運(yùn)算法則計算有誤1、如圖所示，從上海飛往北京的波音737客機(jī)在上午10點(diǎn)10分到達(dá)首都國際機(jī)場。若飛機(jī)在水平分速度為60m/s，豎直分速度為6m/s時起先著陸，著陸過程中飛機(jī)在水平方向做加速度大小等于2m/s2的勻減速直線運(yùn)動，在豎直方向做加速度大小等于0.2m/s2的勻減速直線運(yùn)動，則飛機(jī)落地之前()A．飛機(jī)的運(yùn)動軌跡為曲線B．經(jīng)20s飛機(jī)水平方向的分速度與豎直方向的分速度大小相等C．在第20s內(nèi)，飛機(jī)在水平方向的分位移與豎直方向的分位移大小相等D．飛機(jī)在第20s內(nèi)，水平方向的平均速度為21m/s【錯因】本題簡單出錯的主要緣由是對合力與分力運(yùn)算有誤【解析】由于初速度的方向與合加速度的方向相反，故飛機(jī)的運(yùn)動軌跡為直線，A錯誤；由勻減速運(yùn)動規(guī)律可知，飛機(jī)在第20s末的水平分速度為20m/s，豎直方向的分速度為2m/s，B錯誤；飛機(jī)在第20s內(nèi)，水平位移x＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(v0xt20＋\f(1,2)axt202))－v0xt19－eq\f(1,2)axt192＝21m，豎直位移y＝v0yt20＋eq\f(1,2)ayt202－v0yt19－eq\f(1,2)ayt192＝2.1m，C錯誤；飛機(jī)在第20s內(nèi)，水平方向的平均速度為21m/s，D正確?！敬鸢浮緿【囑咐】合理運(yùn)用分力和合力的運(yùn)算法則1．（多選）一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動。現(xiàn)對其施加一恒力，且原來作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生變更，則()A．質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向相同B．質(zhì)點(diǎn)速度的方向不行能總是與該恒力的方向垂直C．質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是與該恒力的方向相同D．質(zhì)點(diǎn)單位時間內(nèi)速率的變更量總是不變【答案】BC【解析】質(zhì)點(diǎn)原來做勻速直線運(yùn)動，說明所受合外力為0，當(dāng)對其施加一恒力后，恒力的方向與原來運(yùn)動的速度方向關(guān)系不確定，則質(zhì)點(diǎn)可能做直線運(yùn)動，也可能做曲線運(yùn)動，但加速度的方向肯定與該恒力的方向相同，且加速度大小不變，選項B、C正確，A錯誤；由a＝eq\f(Δv,Δt)可知，質(zhì)點(diǎn)單位時間內(nèi)速度的變更量Δv總是不變的，但速率的變更量不確定，D錯誤。2．春節(jié)期間人們放飛孔明燈表達(dá)對新年的祝愿。如圖甲所示，孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運(yùn)動，在水平Ox方向做勻速運(yùn)動，孔明燈的運(yùn)動軌跡可能為圖乙中的()A．直線OA B．曲線OBC．曲線OC D．曲線OD【答案】D【解析】孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運(yùn)動，在水平Ox方向做勻速運(yùn)動，則合外力沿Oy方向，所以合運(yùn)動的加速度方向沿Oy方向，但合速度方向不沿Oy方向，故孔明燈做曲線運(yùn)動，結(jié)合合力指向軌跡內(nèi)側(cè)可知運(yùn)動軌跡可能為曲線OD，故D正確。03對小船過河分析有誤1、小船勻速橫渡一條河流，當(dāng)船頭垂直對岸方向航行時，在動身后10min到達(dá)對岸下游120m處；若船頭保持與河岸成α角向上游航行，動身后12.5min到達(dá)正對岸。求：(1)水流的速度；(2)小船在靜水中的速度、河的寬度以及船頭與河岸間的夾角α。【錯因】本題簡單出錯的主要緣由是距離和方向分析有誤【解析】(1)船頭垂直對岸方向航行時，如圖甲所示。由x＝v2t1得v2＝eq\f(x,t1)＝eq\f(120,600)m/s＝0.2m/s。(2)船頭保持與河岸成α角向上游航行時，如圖乙所示。v2＝v1cosαd＝v1sinα·t2由圖甲可得d＝v1t1聯(lián)立解得α＝53°，v1≈0.33m/s，d＝200m。【囑咐】正確選定探討對象，對合力進(jìn)行運(yùn)算法則1．如圖所示，某河段兩岸平行，越靠近中心水流速度越大，一條小船保持船頭垂直于河岸的方向勻速航行。現(xiàn)沿水流方向及垂直于河岸方向建立直角坐標(biāo)系xOy，則該小船渡河的大致軌跡是()【答案】C【解析】小船垂直于河岸方向航行的速度不變，但水流速度越靠近中心越大，因此小船過河過程中先具有向下游的加速度，后具有向上游的加速度，結(jié)合曲線運(yùn)動的軌跡特點(diǎn)可知，加速度方向應(yīng)指向軌跡的凹側(cè)，故只有選項C正確。2．一小船過河時，船頭與上游河岸夾角為α，其航線恰好垂直于河岸。已知小船在靜水中的速度為v。現(xiàn)水流速度稍有增大，為保持航線不變，且能準(zhǔn)時到達(dá)河對岸，下列措施中可行的是()A．減小α角，減小船速v B．減小α角，增大船速vC．增大α角，增大船速v D．增大α角，減小船速v【答案】B【解析】由題意可知，小船相對水的速度為v，其航線恰好垂直于河岸，如圖所示，當(dāng)水流速度v1稍有增大，為保持航線不變，且準(zhǔn)時到達(dá)對岸，則船速變更如圖v′所示，可知B正確。錯如圖所示為質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動軌跡的示意圖，且質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)時速度方向與加速度方向恰好相互垂直。在質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動到E點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過C點(diǎn)的速率比經(jīng)過D點(diǎn)的大B．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A點(diǎn)時的加速度方向與速度方向的夾角小于90°C．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過D點(diǎn)時的加速度比經(jīng)過B點(diǎn)的大D．質(zhì)點(diǎn)從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小2.在長約一米的一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個大小適當(dāng)?shù)膱A柱形紅蠟塊，玻璃管的開口端用膠塞塞緊，保證將其快速豎直倒置時，紅蠟塊能沿玻璃管由管口勻速上升到管底?，F(xiàn)將此玻璃管倒置安裝在置于桌面上的小車上的同時，小車從A位置在恒力F作用下起先運(yùn)動。經(jīng)過一段時間后，小車運(yùn)動到虛線表示的B位置。依據(jù)圖中建立的坐標(biāo)系，在這一過程中紅蠟塊實際運(yùn)動的軌跡可能是()3.質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在x-y平面上運(yùn)動，x方向的速度—時間圖像和y方向的位移—時間圖像分別如圖所示，則質(zhì)點(diǎn)()A．初速度為4m/sB．所受合外力為4NC．做勻變速直線運(yùn)動D．初速度的方向與合外力的方向垂直4、如圖所示，當(dāng)汽車靜止時，車內(nèi)乘客看到窗外雨滴沿豎直方向OE勻速運(yùn)動?，F(xiàn)從t＝0時汽車由靜止起先做甲、乙兩種勻加速啟動，甲種狀態(tài)啟動后t1時刻，乘客看到雨滴從B處離開車窗，乙種狀態(tài)啟動后t2時刻，乘客看到雨滴從F處離開車窗，F(xiàn)為AB的中點(diǎn)。則t1∶t2為()A．2∶1 B．1∶eq\r(2)C．1∶eq\r(3) D．1∶(eq\r(2)－1)5、有一條兩岸平直、河水勻稱流淌，流速恒為v的大河。一條小船渡河，去程時船頭指向始終與河岸垂直，回程時行駛路途與河岸垂直，小船在靜水中的速度大小為eq\f(2v,\r(3))?；爻膛c去程所用時間之比為()A．3∶2 B．2∶1C．3∶1 D．2eq\r(3)∶16、如圖所示，不計全部接觸面之間的摩擦，斜面固定，兩物體質(zhì)量分別為m1和m2，且m1<m2。若將m2從位置A由靜止釋放，當(dāng)落到位置B時，m2的速度為v2，且繩子與豎直方向的夾角為θ。這時m1的速度大小v1等于()A．v2sinθ B．eq\f(v2,sinθ)C．v2cosθ D．eq\f(v2,cosθ)7、如圖所示，汽車用跨過定滑輪的輕繩提升物塊A。汽車勻速向右運(yùn)動，在物塊A到達(dá)滑輪之前，關(guān)于物塊A，下列說法正確的是()A．將豎直向上做勻速運(yùn)動B．將處于超重狀態(tài)C．將處于失重狀態(tài)D．將豎直向上先加速后減速8．如圖所示，一根長直輕桿AB在墻角沿豎直墻面和水平地面滑動。當(dāng)AB桿和墻面的夾角為θ時，桿的A端沿墻面下滑的速度大小為v1，B端沿地面滑動的速度大小為v2。v1、v2的關(guān)系是()A．v1＝v2 B．v1＝v2cosθC．v1＝v2tanθ D．v1＝v2sinθ9、如圖所示，AB桿以恒定角速度繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動，并帶動套在光滑水平桿OC上的質(zhì)量為M的小環(huán)運(yùn)動。運(yùn)動起先時，AB桿在豎直位置，則小環(huán)M的速度將()A．漸漸增大 B．先減小后增大C．先增大后減小 D．漸漸減小10、(多選)如圖所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，通過兩個滑輪后掛上重物M。C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為L，現(xiàn)在桿的另一端用力使其逆時針勻速轉(zhuǎn)動，由豎直位置以角速度ω緩慢轉(zhuǎn)至水平(轉(zhuǎn)過了90°角)。此過程中下列說法正確的是()A．重物M做勻速直線運(yùn)動B．重物M做勻變速直線運(yùn)動C．重物M的最大速度是ωLD．重物M的速度先增大后減小答案和解析1.A質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動，所以加速度不變，C錯誤；由于在D點(diǎn)時速度方向與加速度方向垂直，則在A、B、C點(diǎn)時速度方向與加速度方向的夾角為鈍角，B錯誤；質(zhì)點(diǎn)由C到D速率減小，所以經(jīng)過C點(diǎn)的速率比經(jīng)過D點(diǎn)的大，A正確；質(zhì)點(diǎn)從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角漸漸減小，D錯誤。C

紅蠟塊在豎直方向做勻速直線運(yùn)動，水平方向隨小車一起向右做勻加速直線運(yùn)動，合力沿水平向右方向，其運(yùn)動軌跡應(yīng)如題圖C所示。故選項C正確。3.B由題圖可知，質(zhì)點(diǎn)在x軸方向的初速度為vx＝4m/s，在y軸方向的初速度vy＝3m/s，則質(zhì)點(diǎn)的初速度v0＝eq\r(vx2＋vy2)＝5m/s，故A錯誤；由題圖可知，質(zhì)點(diǎn)在x軸方向的加速度a＝2m/s2，在y軸方向做勻速直線運(yùn)動，所以質(zhì)點(diǎn)所受合力F合＝ma＝4N，故B正確；質(zhì)點(diǎn)在x軸方向的合力恒定不變，在y軸方向做勻速直線運(yùn)動，在y軸方向合力為零，則質(zhì)點(diǎn)的合力恒定不變，做勻變速曲線運(yùn)動，故C錯誤；質(zhì)點(diǎn)的合力沿x軸方向，而初速度方向既不沿x軸方向，也不沿y軸方向，所以質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向不垂直，故D錯誤。4.A雨滴在豎直方向的分運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動，其速度大小與水平方向的運(yùn)動無關(guān)，故t1∶t2＝eq\f(AB,v)∶eq\f(AF,v)＝2∶1，選項A正確。5.B設(shè)河寬為d，則去程所用的時間t1＝eq\f(d,\f(2v,\r(3)))＝eq\f(\r(3)d,2v)；返程時的合速度：v′＝eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2v,\r(3))))2－v2)＝eq\f(v,\r(3))，回程的時間為：t2＝eq\f(d,\f(v,\r(3)))＝eq\f(\r(3)d,v)；故回程與去程所用時間之比為t2∶t1＝2∶1，選項B正確。6.C物體m2的實際運(yùn)動狀況是沿桿豎直下滑，這個實際運(yùn)動是合運(yùn)動，m1的速度與繩上各點(diǎn)沿繩方向的速度大小相等，所以繩的速度等