题型四 曲线运动问题——2023届高考物理高频题型专项讲解

题型四曲线运动问题——2023届高考物理高频题型专项讲解
1、小船渡河问题
题型介绍
在运动的合成与分解中，以“小船渡河”为代表的物理情景设置最能体现运动学中参考系转换、合运动与分运动的关系，此题型成为高考考查这部分内容的重要手段。

“小船渡河”题型涉及考点虽不多，但物理情景有较大的变化空间，处理好该题型可以对整个高中物理学习打下良好的基础。

“小船渡河”题型，按船数可分为“单船类”“双船类”“类船类”；按待求问题可分为“最短时间类”“最短航程类”“最小速度类”“运动轨迹类”；按河水流速可分为“恒流速”“变流速”，等等。

解题技巧
①思路分析
②情景分析
2、约束类平抛问题
题型介绍
通过对平抛运动过程中设置障碍物，对平抛运动的飞行时间、飞行距离等做出限制、增大了平抛运动的物理情景变化空间，使问题处理变得相对复杂，成为综合考查平抛运动知识的常用方法。

平抛运动中设置各种障碍物的题目类型统称为“平抛与障碍”题型。

处理好本题型不仅对平抛运动的学习帮助很大，对后续课程中电场的学习也有很好的促进和帮助作用。

“约束类平抛”题型分类较多，例如，按障碍物形状可分为“水平面类”“竖直面类”“斜面类”“球面类”“抛物面类”；按平抛物体与障碍物作用的方式可分为“撞击式”“进入式”；按障碍物对平抛运动形成的隐含条件可分为“速度方向类”“轨迹位置类”；按平抛运动动态变化产生的因素可分为“初速大小类”“初速方向类”“抛出点高度类”。

解题技巧
①确定隐含条件
②明确解题方法
利用隐含条件、待求量确定选择速度公式、位移公式
③方程分析求解
联立隐含条件方程、选定的平抛运动的速度公式或位移公式，必要时通过运动的合成或分解分析求解
思维建模
3、“变速”圆周运动问题
题型介绍
圆周运动是力学范围内两种重要的曲线运动形式之一，通过对圆周运动中物理情景、临界状态的设置，大大增加了知识点覆盖范围，增强了圆周运动试题考查的综合性。

分析物体在圆周运动过程中由于速度变化引起受力变化、临界状态出现、极值问题的产生，提高了思维的深度、难度与广度，这种分析过程、极值问题处理的题目类型统称为“变速圆周问题”。

处理好本题型不仅对后续电磁学中涉及圆周运动的学习有很好的帮助和促进作用，而且能很好地提高物理思维的严密性、逻辑性、深刻性与灵活性。

“变速圆周问题”题型分类较多，例如，按轨道平面所在位置可分为“水平圆周运动类”“竖直圆周运动类”和“斜面内圆周运动类”；按圆周运动中约束物情况可分为“绳约束类”“杆约束类”“面约束类”；按圆周运动中临界状态可分为“松弛类”“滑动类”“分离类”“断裂类”。

解题技巧
1.明确向心力是解决圆周运动问题的关键
在匀速圆周运动中，合力是物体做圆周运动的向心力，在变速圆周运动中，沿半径方
向的合力是物体做圆周运动的向心力。

2.竖直平面内圆周运动的分析方法
（1）确定模型种类，首先判断是“轻绳模型”还是“轻杆模型”。

（2）确定临界位置：对于竖直面内的圆周运动，其临界状态通常为圆周运动的最高点或最低点。

（3）研究临界状态：对于“轻绳模型”，最高点的临界状态满足速度v=R 为圆周运动的半径)；而对于“轻杆模型”，最高点的临界状态满足速度v=0。

（4）对质点进行受力分析：明确质点做圆周运动过程中的受力情况（通常是最高点或
最低点），然后根据牛顿第二定律列出方程
2
v
F m
R
=
合。

（5）对运动过程进行分析：对于处于两个状态之间的运动过程，通常采用动能定理或机械能守恒定律来求解。

思维建模。