高三物理二輪復(fù)習(xí) 第2部分 考前回扣 倒計(jì)時(shí)第8天 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律教師用書

倒計(jì)時(shí)第8天質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律A主干回顧B精要檢索一、直線運(yùn)動(dòng)1勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的三個(gè)重要公式(1)速度公式：vv0at.(2)位移公式：xv0tat2.(3)位移、加速度、速度的關(guān)系：v2v2ax.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的三個(gè)重要推論(1)平均速度公式：.(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判別式：xaT2.(3)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度公式：v.3研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法(1)用“xaT2”判斷該運(yùn)動(dòng)是否為勻變速直線運(yùn)動(dòng)(2)用公式vn求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打n點(diǎn)時(shí)紙帶的速度(3)用“逐差法”求加速度，即a.4自由落體運(yùn)動(dòng)(1)條件：只受重力作用；初速度為零(2)速度公式vgt；位移公式xgt2.二、曲線運(yùn)動(dòng)1平拋運(yùn)動(dòng)(1)特點(diǎn)：初速度沿水平方向，只受豎直方向的重力作用，其軌跡為拋物線平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速(加速度是g)曲線運(yùn)動(dòng)(2)位移關(guān)系： 水平位移xv0t豎直位移ygt2合位移的大小s，合位移的方向tan .(3)速度關(guān)系： 水平速度vxv0，豎直速度vygt.合速度的大小v，合速度的方向tan .(4)重要推論：速度偏角與位移偏角的關(guān)系為tan 2tan 平拋運(yùn)動(dòng)到任一位置A，過A點(diǎn)作其速度方向的反向延長線交Ox軸于C點(diǎn)，有OC(如圖1所示)圖12勻速圓周運(yùn)動(dòng)(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律v、T、f及半徑的關(guān)系：T，2f，vr2frr.向心加速度大?。篴2r42f2rr.向心力大?。篎mamm2rmr42mf2r.(2)豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件輕繩拉小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(或小球在豎直圓軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng))時(shí)的臨界點(diǎn)是在豎直圓軌道的最高點(diǎn)有Fmg成立；由于輕繩中拉力F0，要使小球能夠經(jīng)過豎直圓軌道的最高點(diǎn)，則到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度必須滿足v.由于經(jīng)桿(或環(huán)形圓管)既可提供拉力，又可提供支持力，輕桿拉小球(或環(huán)形圓管內(nèi)小球)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(或小球在豎直平面內(nèi)雙軌道之間做圓周運(yùn)動(dòng))的條件為到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度v0.三、天體的運(yùn)動(dòng)1人造地球衛(wèi)星(1)軌道特征：軌道平面必過地心(2)動(dòng)力學(xué)特征：萬有引力提供衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即有Gmm2r.(3)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：軌道半徑越大，周期越長，但運(yùn)行速度越小(4)宇宙速度：發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最小速度第一宇宙速度v17.9 km/s.物體脫離地球引力，不再繞地球運(yùn)行所需的最小速度第二宇宙速度；物體脫離太陽的引力所需的最小速度第三宇宙速度2地球衛(wèi)星的最大運(yùn)行速度和最小周期由Gmm2r，得到衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行速度v，周期T22.當(dāng)衛(wèi)星繞地球表面運(yùn)行時(shí)，軌道半徑r等于地球半徑R，運(yùn)行速度最大，周期最小3地球同步衛(wèi)星四定(1)運(yùn)行周期一定，周期為24 h.(2)距地面高度一定，大約為3.6104 km.(3)軌道平面一定，軌道平面與赤道面重合(4)環(huán)繞方向及速度一定，環(huán)繞方向?yàn)樽晕飨驏|運(yùn)動(dòng)，速度大小約為3.1 km/s.C考前熱身1(多選)某遙控小車在平直路面上運(yùn)動(dòng)的vt圖線如圖2所示則關(guān)于小車的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()圖2A05 s內(nèi)小車運(yùn)動(dòng)的路程為3 mB小車開始以2 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在23 s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小為2 m/s2C35 s內(nèi)小車的加速度的大小為2 m/s2D05 s內(nèi)小車運(yùn)動(dòng)的位移為11 mBC由圖知，小車開始以2 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，到2 s時(shí)開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2 m/s2,3 s時(shí)速度達(dá)到4 m/s，然后突然以4 m/s的速度返回，沿反向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2 m/s2，B、C正確；路程s22 m1 m42 m11 m，位移x22 m1 m42 m3 m，A、D錯(cuò)誤2(多選)如圖3所示，斜面傾角為，從斜面的P點(diǎn)分別以v0和2v0的速度水平拋出A、B兩個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，若兩小球均落在斜面上且不發(fā)生反彈，則()圖3AA、B兩小球的水平位移之比為14BA、B兩小球飛行的時(shí)間之比為12CA、B兩小球下落的高度之比為12DA、B兩小球落到斜面上的速度大小之比為14AB由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，x1v0t1，y1gt，tan ；x22v0t2，y2gt，tan ，聯(lián)立解得A、B兩小球飛行的時(shí)間之比為t1t212，A、B兩小球的水平位移之比為x1x214，選項(xiàng)A、B正確；A、B兩小球下落的高度之比為y1y214，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；A、B兩小球落到斜面上時(shí)的速度大小分別為v1，v22，即A、B兩小球落到斜面上的速度大小之比為12，選項(xiàng)D錯(cuò)誤3(多選)已知地球半徑為R，質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)角速度為，引力常量為G，地球同步衛(wèi)星距地面高度為h，則()A地球表面赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為RB地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度為hC地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為D地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期大于AC地球表面赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度vR，選項(xiàng)A正確；地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度v(Rh)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由Gm得選項(xiàng)C正確；只有軌道高于地球同步衛(wèi)星軌道的衛(wèi)星周期才大于地球同步衛(wèi)星的周期，選項(xiàng)D錯(cuò)誤4隨著世界航空事業(yè)的發(fā)展，深太空探測已逐漸成為各國關(guān)注的熱點(diǎn)假設(shè)深太空中有一顆外星球，質(zhì)量是地球質(zhì)量的2倍，半徑是地球半徑的，則下列判斷正確的是()A該外星球的同步衛(wèi)星的周期一定小于地球同步衛(wèi)星的周期B某物體在該外星球表面所受重力是在地球表面所受重力的6倍C該外星球的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的2倍D繞該外星球運(yùn)行的人造衛(wèi)星和以相同軌道半徑繞地球運(yùn)行的人造衛(wèi)星的速度相同C因不確定外星球的同步衛(wèi)星的軌道半徑和周期，故無法與地球同步衛(wèi)星的周期比較，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)地球的質(zhì)量為M，半徑為R，在星體表面物體的重力等于其受到的萬有引力，則mg，mg，兩式相比可得，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；設(shè)地球的第一宇宙速度為v，外星球的第一宇宙速度為v，則，兩式相比可得，選項(xiàng)C正確；設(shè)人造衛(wèi)星的軌道半徑都為r，則有，兩式相比可得，選項(xiàng)D錯(cuò)誤5(多選)如圖4所示，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的、相同的木塊A和B放在水平轉(zhuǎn)盤上，且木塊A、B與轉(zhuǎn)盤中心在同一條直線上，兩者用長為L的細(xì)繩連接，木塊與轉(zhuǎn)盤之間的最大靜摩擦力均為各自重力的k倍，A放在距離轉(zhuǎn)軸L處，整個(gè)裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的豎直轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)開始時(shí)，繩恰好伸直但無彈力現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，使角速度緩慢增大，以下說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：37162096】圖4A當(dāng)時(shí)，A、B相對于轉(zhuǎn)盤會(huì)滑動(dòng)B當(dāng)>時(shí)，繩子一定有彈力C在范圍內(nèi)增大時(shí)，B所受的摩擦力變大D在0<<范圍內(nèi)增大時(shí)，A所受的摩擦力一直變大ABD當(dāng)木塊A、B所受的靜摩擦力均達(dá)到最大值時(shí)，A、B相對轉(zhuǎn)盤將會(huì)滑動(dòng)，kmgkmgm2Lm22L，解得，選項(xiàng)A正確；當(dāng)B所受的靜摩擦力達(dá)到最大值后，繩子開始有彈力，即kmgm22L，解得，選項(xiàng)B正確；當(dāng)時(shí)，隨角速度的增大，繩子拉力不斷增大，B所受的靜摩擦力一直保持最大靜摩擦力不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；0時(shí)，A所受的摩擦力提供向心力，即Ffm2L，靜摩擦力隨角速度增大而增大，當(dāng)時(shí)，以A、B整體為研究對象，F(xiàn)fAkmgm2Lm22L，可知A所受的靜摩擦力隨角速度的增大而增大，選項(xiàng)D正確6如圖5所示，一宇航員站在質(zhì)量分布均勻的某星球表面的一斜坡上的A點(diǎn)，沿水平方向以速度v0拋出一個(gè)小球，測得經(jīng)過時(shí)間t小球落到斜坡上的另一點(diǎn)B，斜坡的傾角為，已知該星球的半徑為R，求：圖5(1)該星球表面的重力加速度；(2)該星球的第一宇宙速度. 【導(dǎo)學(xué)號：37162097】【解析】(1)設(shè)該星球表面的重力加速度為g，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，則xv0tygt2tan 解得g.(2)一質(zhì)量為m的衛(wèi)星在該星球表面附近環(huán)繞星球運(yùn)行時(shí)，重力提供向心力，則mgm解得v即該星球的第一宇宙速度【答案】(1)(2)