易錯點04 曲線運動-（3大陷阱）-備戰(zhàn)2024年高考物理考試易錯題（學(xué)生版）

易錯點04曲線運動目錄01易錯陷阱（3大陷阱）02舉一反三【易錯點提醒一】不會分析小船渡河模型【易錯點提醒二】關(guān)聯(lián)速度模型分解速度錯誤【易錯點提醒三】不會用運動的合成與分解求平拋運動問題【易錯點提醒四】盲目套用平拋運動的基本規(guī)律【易錯點提醒五】不會分析圓周運動向心力的來源【易錯點提醒六】豎直平面圓周運動混淆兩種模型03易錯題通關(guān)易錯點一：不會運用運動的合成與分解求解兩種模型1．解決小船渡河問題掌握“三模型、兩方案、兩確定”（1）小船渡河三種模型渡河時間最短當(dāng)船頭方向垂直河岸時，渡河時間最短，最短時間tmin＝eq\f(d,v船)渡河位移最短如果v船>v水，當(dāng)船頭方向與上游河岸夾角θ滿足v船cosθ＝v水時，合速度垂直河岸，渡河位移最短，等于河寬d如果v船<v水，當(dāng)船頭方向(即v船方向)與合速度方向垂直時，渡河位移最短，等于eq\f(dv水,v船)（2）小船渡河模型的分析思路2.關(guān)聯(lián)速度模型繩（桿）關(guān)聯(lián)速度問題解題思路易錯點二：對拋體運動理解有誤1．平拋(或類平拋)運動所涉及物理量的特點物理量公式?jīng)Q定因素飛行時間t＝eq\r(\f(2h,g))取決于下落高度h和重力加速度g，與初速度v0無關(guān)水平射程x＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))由初速度v0、下落高度h和重力加速度g共同決定落地速度vt＝eq\r(veq\o\al(2,x)＋veq\o\al(2,y))＝eq\r(veq\o\al(2,0)＋2gh)與初速度v0、下落高度h和重力加速度g有關(guān)速度改變量Δv＝gΔt，方向恒為豎直向下由重力加速度g和時間間隔Δt共同決定2．平拋運動中物理量的關(guān)系圖兩個三角形，速度與位移；九個物理量，知二能求一；時間和角度，橋梁和紐帶；時間為明線，角度為暗線。3．平拋運動常用三種解法hhxvv0θα①正交分解法：分解位移（位移三角形）：若已知h、x，可求出；分解速度（速度三角形）：若已知v0、θ，可求出v=v0/cosθ；②推論法：若已知h、x，可求出tanθ=2tanα=2h/x；③動能定理法：若已知h、v0，動能定理：mgh=?mv2-?mv02，可求出。4.平拋運動中的臨界、極值問題在平拋運動中，由于時間由高度決定，水平位移由高度和初速度決定，因而在越過障礙物時，有可能會出現(xiàn)恰好過去或恰好過不去的臨界狀態(tài)，還會出現(xiàn)運動位移的極值等情況．1．若題目中有“剛好”“恰好”“正好”等字眼，明顯表明題述的過程中存在著臨界點．2．若題目中有“取值范圍”“多長時間”“多大距離”等詞語，表明題述的過程中存在著“起止點”，而這些“起止點”往往就是臨界點．3．若題目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明題述的過程中存在著極值點，這些極值點也往往是臨界點．易錯點三：對圓周運動理解有誤易錯題【02】圓周運動理解有誤豎直面內(nèi)的圓周運動1．常見模型輕“繩”模型輕“桿”模型情景圖示彈力特征彈力可能向下，也可能等于零彈力可能向下，可能向上，也可能等于零受力示意圖力學(xué)方程mg＋FT＝meq\f(v2,r)mg±FN＝meq\f(v2,r)臨界特征FT＝0，即mg＝meq\f(v2,r)，得v＝eq\r(gr)v＝0，即F向＝0，此時FN＝mgv＝eq\r(gr)的意義物體能否過最高點的臨界點FN表現(xiàn)為拉力還是支持力的臨界點2.分析思路.【易錯點提醒一】不會分析小船渡河模型【例1】．（2023·海南·統(tǒng)考二模）一小船在靜水中的速度為，它在一條河寬150m，流速為的河流中渡河，則下列說正確的是（）A．小船渡河時間不少于60sB．小船以最短時間渡河時，它沿水流方向的位移大小為150mC．小船以最短位移渡河時，位移大小為250mD．小船以最短位移渡河時，時間為60s【變式1-1】（2023·山東泰安·統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖，某河流中水流速度大小恒為v1，A處的下游C處有個漩渦，漩渦與河岸相切于B點，漩渦的半徑為r，AB=。為使小船從A點出發(fā)以恒定的速度安全到達對岸，小船航行時在靜水中速度的最小值為（）A． B． C．v1 D．【變式1-2】（2023·福建福州·統(tǒng)考模擬預(yù)測）洪水無情人有情，每一次重大搶險救災(zāi)，都有子弟兵的身影。如圖所示，水速為v，消防武警駕駛沖鋒舟若采取沖鋒舟最小速度和船頭正對河岸兩種行駛方案，沿與平直河岸成30°角的線路把被困群眾從A處送到對岸安全地B處，則兩種方案中沖鋒舟最小速度v1和船頭正對河岸的沖鋒舟速度v2之比為（）A． B． C． D．【變式1-3】有甲、乙兩只船,它們在靜水中航行的速度分別為v1和v2,現(xiàn)在兩船從同一渡口向河對岸開去,已知甲船想用最短時間渡河,乙船想以最短航程渡河,結(jié)果兩船抵達對岸的地點恰好相同。則甲、乙兩船渡河所用時間之比t1t2為(A.v22v1B.v1v【易錯點提醒二】關(guān)聯(lián)速度模型分解速度錯誤【例2】（2023·湖南省隆回縣第二中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示為內(nèi)燃機中輕質(zhì)活塞和曲柄連桿結(jié)構(gòu)的示意圖和簡圖。氣缸內(nèi)高壓氣體推動活塞使其往復(fù)運動，某時刻活塞的速度為，連桿AO與活塞軸線BO垂直，氣缸中高壓氣體及外部大氣對活塞作用力的合力大小為F，已知，不計一切摩擦，則此刻（）A．活塞對連桿AB的作用力為2FB．氣缸壁對活塞的作用力為C．連桿AB的A端沿連桿AB方向的線速度為D．連桿OA的A端繞O點轉(zhuǎn)動的線速度為【變式1-1】如圖所示，長為L的直棒一端可繞固定軸O轉(zhuǎn)動，另一端擱在水平升降臺上，升降平臺以速度v勻速上升，當(dāng)棒與豎直方向的夾角為θ時，棒的角速度為()A． B．C． D．【變式1-2】質(zhì)量為的物體置于傾角為的固定光滑斜面上，輕細繩跨過光滑定滑輪分別連接著與小車，與滑輪間的細繩平行于斜面，小車以速率水平向右做勻速直線運動，當(dāng)小車與滑輪間的細繩和水平方向成夾角時如圖，下列判斷正確的是A．的速率為 B．的速率為C．繩的拉力等于 D．繩的拉力小于【變式1-3】（2023·河南安陽·安陽一中校考模擬預(yù)測）兩個相同的正方形鐵絲框按圖所示放置，它們沿對角線方向分別以速度v和2v向兩邊運動，則兩線框的交點M的運動速度大小為（）A． B． C． D．【易錯點提醒三】不會用運動的合成與分解求平拋運動問題【例3】（2021·河北高考真題）銫原子鐘是精確的計時儀器，圖1中銫原子從O點以的初速度在真空中做平拋運動，到達豎直平面所用時間為；圖2中銫原子在真空中從P點做豎直上拋運動，到達最高點Q再返回P點，整個過程所用時間為，O點到豎直平面、P點到Q點的距離均為，重力加速度取，則為（）A．100∶1 B．1∶100 C．1∶200 D．200∶1【變式1-3】（2021·江蘇高考真題）如圖所示，A、B兩籃球從相同高度同時拋出后直接落入籃筐，落入籃筐時的速度方向相同，下列判斷正確的是（）A．A比B先落入籃筐B(yǎng)．A、B運動的最大高度相同C．A在最高點的速度比B在最高點的速度小D．A、B上升到某一相同高度時的速度方向相同【變式1-3】（2023·湖南卷·第2題）如圖（a），我國某些農(nóng)村地區(qū)人們用手拋撒谷粒進行水稻播種。某次拋出的谷粒中有兩顆的運動軌跡如圖（b）所示，其軌跡在同一豎直平面內(nèi)，拋出點均為，且軌跡交于點，拋出時谷粒1和谷粒2的初速度分別為和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空氣阻力，關(guān)于兩谷粒在空中的運動，下列說法正確的是（）A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B.谷粒2在最高點的速度小于C.兩谷粒從到的運動時間相等 D.兩谷粒從到的平均速度相等【變式1-3】（2022·廣東卷·T6）如圖5所示，在豎直平面內(nèi)，截面為三角形的小積木懸掛在離地足夠高處，一玩具槍的槍口與小積木上P點等高且相距為L。當(dāng)玩具子彈以水平速度v從槍口向P點射出時，小積木恰好由靜止釋放，子彈從射出至擊中積木所用時間為t。不計空氣阻力。下列關(guān)于子彈的說法正確的是（）A.將擊中P點，t大于 B.將擊中P點，t等于C.將擊中P點上方，t大于 D.將擊中P點下方，t等于【易錯點提醒四】盲目套用平拋運動的基本規(guī)律【例4】如圖所示為置于豎直平面內(nèi)的光滑桿AB，它是依照初速度為v0、水平射程為x的平拋運動軌跡制成的，A端為拋出點，B端為落地點。現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小球套于其上，小球由靜止開始從A端滑下，重力加速度為g，則當(dāng)小球到達B端時，下列說法正確的是()A．小球在水平方向的速度大于v0B．小球運動的時間為eq\f(x,v0)C．小球的速率為eq\f(gx,v0)D．小球所受重力的功率為eq\f(mg2x,v0)【變式1-1】（2022·廣東卷·T3）圖是滑雪道的示意圖?？梢暈橘|(zhì)點的運動員從斜坡上的M點由靜止自由滑下，經(jīng)過水平NP段后飛入空中，在Q點落地。不計運動員經(jīng)過N點的機械能損失，不計摩擦力和空氣阻力。下列能表示該過程運動員速度大小v或加速度大小a隨時間t變化的圖像是（）A.B.C. D.【變式1-2】（2022·全國甲卷·T24）將一小球水平拋出，使用頻閃儀和照相機對運動的小球進行拍攝，頻閃儀每隔發(fā)出一次閃光。某次拍攝時，小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光，拍攝的照片編輯后如圖所示。圖中的第一個小球為拋出瞬間的影像，每相鄰兩個球之間被刪去了3個影像，所標(biāo)出的兩個線段的長度和之比為3：7。重力加速度大小取，忽略空氣阻力。求在拋出瞬間小球速度的大小。【易錯點提醒五】不會分析圓周運動向心力的來源【例5】（2021·浙江高考真題）質(zhì)量為m的小明坐在秋千上擺動到最高點時的照片如圖所示，對該時刻，下列說法正確的是（）A．秋千對小明的作用力小于B．秋千對小明的作用力大于C．小明的速度為零，所受合力為零D．小明的加速度為零，所受合力為零【變式1-1】.（2021·廣東高考真題）由于高度限制，車庫出入口采用圖所示的曲桿道閘，道閘由轉(zhuǎn)動桿與橫桿鏈接而成，P、Q為橫桿的兩個端點。在道閘抬起過程中，桿始終保持水平。桿繞O點從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動到60°的過程中，下列說法正確的是（）A．P點的線速度大小不變B．P點的加速度方向不變C．Q點在豎直方向做勻速運動D．Q點在水平方向做勻速運動【變式1-2】.（2020·全國高考真題）如圖，一同學(xué)表演蕩秋千。已知秋千的兩根繩長均為10m，該同學(xué)和秋千踏板的總質(zhì)量約為50kg。繩的質(zhì)量忽略不計，當(dāng)該同學(xué)蕩到秋千支架的正下方時，速度大小為8m/s，此時每根繩子平均承受的拉力約為（）A．200N B．400N C．600N D．800N【變式1-3】.（2022·全國甲卷·T14）北京2022年冬奧會首鋼滑雪大跳臺局部示意圖如圖所示。運動員從a處由靜止自由滑下，到b處起跳，c點為a、b之間的最低點，a、c兩處的高度差為h。要求運動員經(jīng)過一點時對滑雪板的壓力不大于自身所受重力的k倍，運動過程中將運動員視為質(zhì)點并忽略所有阻力，則c點處這一段圓弧雪道的半徑不應(yīng)小于（）A. B. C. D.【易錯點提醒六】混淆豎直平面內(nèi)的兩種模型【例6】（2023·江蘇揚州中學(xué)模擬）如圖甲所示，被稱為“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)不脫落，其原理可等效為如圖乙所示的模型：半徑為的磁性圓軌道豎直固定，質(zhì)量為的鐵球（視為質(zhì)點）沿軌道外側(cè)運動，、分別為軌道的最高點和最低點，軌道對鐵球的磁性引力始終指向圓心且大小不變，不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為，則（）A.鐵球繞軌道可能做勻速圓周運動B.由于磁力的作用，鐵球繞軌道運動過程中機械能不守恒C.鐵球在點的速度必須大于D.軌道對鐵球的磁性引力至少為，才能使鐵球不脫軌【變式1-1】（2023·遼寧·模擬預(yù)測）圖1是某體操運動員在比賽中完成“單臂大回環(huán)”的高難度動作時的場景：用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運動，運動員運動到最高點時，運動員與單杠間彈力大小為F，運動員在最高點的速度大小為v。其F-v2圖像如圖2所示，g取10m/s2。則下列說法中正確的是（）A．此運動員的質(zhì)量為50kgB．此運動員的重心到單杠的距離為0.9mC．在最高點速度為4m/s時，運動員受單桿的彈力大小跟重力大小相等D．在最高點速度為4m/s時，運動員受單桿的彈力大小為428N，方向向下【變式1-2】（2023·山東·模擬預(yù)測）如圖所示，豎直平面內(nèi)固定有一個半徑為R的光滑圓環(huán)形細管，現(xiàn)給小球（直徑略小于管內(nèi)徑）一個初速度，使小球在管內(nèi)做圓周運動，小球通過最高點時的速度為v。已知重力加速度為g，則下列敘述中正確的是（）A．v的最小值為B．當(dāng)時，小球處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用C．當(dāng)時，軌道對小球的彈力方向豎直向下D．當(dāng)v由逐漸減小的過程中，軌道對小球的彈力也逐漸減小（3.確。錯1．（2023·全國甲卷·第14題）一同學(xué)將鉛球水平推出，不計空氣阻力和轉(zhuǎn)動的影響，鉛球在平拋運動過程中（

）A．機械能一直增加 B．加速度保持不變 C．速度大小保持不變 D．被推出后瞬間動能最大2．（2023·山東·模擬預(yù)測）如圖，汽車從靜止開始通過纜繩將質(zhì)量為m的貨物從A處沿光滑斜面拉到B處，此過程中貨物上升高度為h，到B處時定滑輪右側(cè)纜繩與水平方向間的夾角為θ，左側(cè)纜繩與斜面間的夾角為2θ，汽車的速度大小為v，此時貨物的速度大小為（）

A． B．C． D．3．（2023·云南·昆明高三模擬預(yù)測）跑馬射箭是民族馬術(shù)中的一個比賽項目，如圖甲所示，運動員需騎馬在直線跑道上奔跑，彎弓射箭，射擊側(cè)方的固定靶標(biāo)，該過程可簡化為如圖乙（俯視圖）所示的物理模型：假設(shè)運動員騎馬以大小為的速度沿直線跑道勻速奔馳，箭被射出前箭頭沿直線運動，其軌跡所在直線與靶心的水平距離為。為保證箭能命中靶心且在空中運動的時間最短，運動員應(yīng)在合適的位置將箭水平射出，若箭射出瞬間相對弓的速度大小為，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A．箭射中靶心的最短時間為B．箭射中靶心的最短時間為C．箭射出瞬間箭頭到靶心的水平距離為dD．箭射出瞬間箭頭到靶心的水平距離為4．（2023春·云南昆明·高三云南師大附中校考）如圖所示，一矩形白紙平鋪在水平桌面上，一鋼筆的筆尖壓在白紙上的P點，現(xiàn)使白紙從靜止開始沿與邊平行的方向以加速度a在桌面上向右做勻加速直線運動，白紙開始運動的同時用外力控制筆尖開始運動，最終筆尖在白紙上留下如圖中所示的與垂直的劃痕．以地面為參考系，考慮筆尖的運動，下列說法正確的是（

）A．筆尖的加速度不可能小于aB．筆尖的運動軌跡一定是曲線C．筆尖的速度可能沿圖中箭頭1所示方向D．筆尖離開白紙瞬間其速度一定與邊垂直5．（2022秋·陜西·高三校聯(lián)考）某可調(diào)式升降臺構(gòu)造如圖所示，升降臺的下面是一個弧形滑道，通過向右或向左旋轉(zhuǎn)螺母即可實現(xiàn)升降臺的上升或下降。當(dāng)過螺母頂端的半徑與水平方向的夾角為時，升降臺下降的速度大小為，則此刻螺母向左運動的速度大小為（）A． B． C． D．6．（2020·浙江高考真題）如圖所示，鋼球從斜槽軌道末端以的水平速度飛出，經(jīng)過時間t落在斜靠的擋板中點。若鋼球以的速度水平飛出，則（）A．下落時間仍為t B．下落時間為2t C．下落時間為 D．落在擋板底端B點7.（2020·浙江高考真題）如圖所示，底部均有4個輪子的行李箱a豎立、b平臥放置在公交車上，箱子四周有一定空間。當(dāng)公交車（）A．緩慢起動時，兩只行李箱一定相對車子向后運動B．急剎車時，行李箱a一定相對車子向前運動C．緩慢轉(zhuǎn)彎時，兩只行李箱一定相對車子向外側(cè)運動D．急轉(zhuǎn)彎時，行李箱b一定相對車子向內(nèi)側(cè)運動8．（2019·海南高考真題）如圖，一硬幣（可視為質(zhì)點）置于水平圓盤上，硬幣與豎直轉(zhuǎn)軸的距離為r，已知硬幣與圓盤之間的動摩擦因數(shù)為（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），重力加速度大小為g。若硬幣與圓盤一起軸勻速轉(zhuǎn)動，則圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度為（）A． B． C． D．9．（2021·山東高考真題）如圖所示，載有物資的熱氣球靜止于距水平地面H的高處，現(xiàn)將質(zhì)量為m的物資以相對地面的速度水平投出，落地時物資與熱氣球的距離為d。已知投出物資后熱氣球的總質(zhì)量為M，所受浮力不變，重力加速度為g，不計阻力，以下判斷正確的是（）A．投出物資后熱氣球做勻加速直線運動B．投出物資后熱氣球所受合力大小為C．D．10．（2020·海南高考真題）小朋友玩水槍游戲時，若水從槍口沿水平方向射出的速度大小為，水射出后落到水平地面上。已知槍口離地高度為，，忽略空氣阻力，則射出的水（）A．在空中的運動時間為B．水平射程為C．落地時的速度大小為D．落地時豎直方向的速度大小為11.（2022·山東卷·T11）如圖所示，某同學(xué)將離地的網(wǎng)球以的速度斜向上擊出，擊球點到豎直墻壁的距離。當(dāng)網(wǎng)球豎直分速度為零時，擊中墻壁上離地高度為的P點。網(wǎng)球與墻壁碰撞后，垂直墻面速度分量大小變?yōu)榕銮暗?.75倍。平行墻面的速度分量不變。重力加速度g取，網(wǎng)球碰墻后的速度大小v和著地點到墻壁的距離d分別為（）A B. C. D.12．（2020·江蘇高考真題）如圖所示，小球A、B分別從和l的高度水平拋出后落地，上述過程中A、B的水平位移分別為l和。忽略空氣阻力，則（）A．A和B的位移大小相等 B．A的運動時間是B的2倍C．A的初速度是B的 D．A的末速度比B的大13.（2023·湖南卷·第8題）如圖，固定在豎直面內(nèi)的光滑軌道ABC由直線段AB和圓弧段BC組成，兩段相切于B點，AB段與水平面夾角為θ，BC段圓心為O，最高點為C、A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2R。小球從A點以初速度v0沖上軌道，能沿軌道運動恰好到達C點