曲线运动重难点全攻略

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  “曲线运动”是高中物理的重要章节,是物理学的基础内容。下面结合典例谈谈学习曲线运动重难点的全攻略。
  重难点一:纤夫拉船问题
  攻略简述:对此类问题,应注意处理速度分解的思路:(1)选取合适的连接点(该点必须能明显地体现出参与了某个分运动);(2)确定该点合速度方向(通常以物体的实际速度为合速度)且速度方向始终不变;(3)确定该点合速度(实际速度)的实际运动效果,从而依据平行四边形定则确定分速度方向;(4)作出速度分解的示意图,寻找速度关系(沿绳方向速度大小相同)。
  例1 2016年国际劳动节期间许多游客来到神农溪,感受纤夫拉船,倾听土家妹子歌唱,坐观青山秀水。如图1所示,人在河岸上用轻绳拉船。某时刻人的速度为v,船的速度为v1,绳与水平方向的夹角为θ,则下列有关速度的合成或分解的图正确的是( )。
  解析 实际发生的运动为合运动,小船实际水平向左运动,因此合速度即v1水平向左。船在运动的同时,绳子长度变短,因此一个分速度沿绳子方向,与人的速度v大小相同,除去绳子长度变化不考虑,即可发现另外一个效果是绳子和竖直方向的夹角变小,即在以定滑轮为圆心以绳长为半径做圆周运动,线速度方向和绳子垂直,所以另外一个分速度是和绳子垂直的。故选项C对。
  点评 运动的合成是唯一的,而运动的分解是无限的,在实际问题中通常按效果来进行分解。
  重难点二:龙舟渡河问题
  攻略简述:(1)渡河时间最短:因船随流水的分运动速度v平行于河岸,所以渡河时间取决于小船相对静水的分速度v,当小船相对静水的分速度v垂直于河岸时,渡河时间最短,此时船身与河岸垂直。(2)渡河位移最短:最短渡河位移是指合运动的位移最短。若v>v,则合速度方向垂直于河岸时渡河位移最短;若v水,则船头垂直于合速度方向时渡河位移最短。
  例2 端午赛龙舟是中华民族的传统,2016年端午节南通濠河举办了国际龙舟赛。如图2,某龙舟队在比赛前训练时划向终点的途中要渡过48 m宽的两岸平直的河,河中水流的速度均为v=5.0m/s,龙舟从M处开出后实际航线沿直线MN到达对岸。若直线MN与河岸成53°角,龙舟在静水中的速度大小也为5.0m/s,已知sin 53°=0.8,cos 53°=:0.6,则龙舟从M点沿直线MN到达对岸所经历的时间为( )。
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