高考物理二輪復習 專題一 第3講 力與物體的曲線運動-平拋、圓周和天體運動課件.ppt

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第3講 力與物體的曲線運動(一) ——平拋、圓周和天體運動,1.(2014·新課標全國卷Ⅱ，15)取水平地面為重力勢能零點。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點其動能與重力勢能恰好相等。不計空氣阻力。該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為( ),B,B,3.(多選)(2014·新課標全國卷Ⅰ，19)太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運動。當?shù)厍蚯『眠\行到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學稱為“行星沖日”。據(jù)報道，2014年各行星沖日時間分別是：1月6日木星沖日；4月9日火星沖日；5月11日土星沖日；8月29日海王星沖日；10月8日天王星沖日。已知地球及各地外行星繞太陽運動的軌道半徑如下表所示。則下列判斷正確的是( ),A.各地外行星每年都會出現(xiàn)沖日現(xiàn)象 B.在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日 C.天王星相鄰兩次沖日的時間間隔為土星的一半 D.地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時間間隔最短,答案 BD,4.(多選)(2014·新課標全國卷Ⅰ，20)如圖1所示，兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是 ( ),,,圖1,答案 AC,5.(2015·新課標全國卷Ⅰ，18)一帶有乒乓球發(fā)射機的乒乓球臺如圖2所示。水平臺面的長和寬分別為L1和L2，中間球網(wǎng)高度為h。發(fā)射機安裝于臺面左側(cè)邊緣的中點，能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點距臺面高度為3h。不計空氣的作用，重力加速度大小為g。若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi)，通過選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺面上，則v的最大取值范圍是( ),圖2,答案 D,6.(2015·新課標全國卷Ⅱ，16)由于衛(wèi)星的發(fā)射場不在赤道上，同步衛(wèi)星發(fā)射后需要從轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過調(diào)整再進入地球同步軌道。當衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上飛經(jīng)赤道上空時，發(fā)動機點火，給衛(wèi)星一附加速度，使衛(wèi)星沿同步軌道運行。已知同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度約為3.1×103 m/s，某次發(fā)射衛(wèi)星飛經(jīng)赤道上空時的速度為1.55×103 m/s，此時衛(wèi)星的高度與同步軌道的高度相同，轉(zhuǎn)移軌道和同步軌道的夾角為30°，如圖3所示，發(fā)動機給衛(wèi)星的附加速度的方向和大小約為( ),圖3,A.西偏北方向，1.9×103 m/s B.東偏南方向，1.9×103 m/s C.西偏北方向，2.7×103 m/s D.東偏南方向，2.7×103 m/s,答案 B,7.(多選)(2015·新課標全國卷Ⅰ，21)我國發(fā)射的“嫦娥三號”登月探測器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圓軌道上繞月運行；然后經(jīng)過一系列過程，在離月面4 m高處做一次懸停(可認為是相對于月球靜止)；最后關(guān)閉發(fā)動機，探測器自由下落。已知探測器的質(zhì)量約為1.3×103 kg，地球質(zhì)量約為月球的81倍，地球半徑約為月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小約為9.8 m/s2。則此探測器( ) A.在著陸前的瞬間，速度大小約為8.9 m/s B.懸停時受到的反沖作用力約為2×103 N C.從離開近月圓軌道到著陸這段時間內(nèi)，機械能守恒 D.在近月圓軌道上運行的線速度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運行的線速度,答案 BD,主要題型：選擇題為主 知識熱點 (1)單獨命題 ①平拋運動規(guī)律的考查 ②圓周運動規(guī)律的考查 ③天體運動、人造衛(wèi)星問題的考查 (2)交匯命題 ①平拋(類平拋)運動與圓周運動、功能關(guān)系等綜合問題的考查。 ②天體運動中的超重、失重問題。 ③結(jié)合牛頓運動定律、圓周運動、功能關(guān)系考查航天器的變軌、對接問題。 思想方法 運動的合成與分解法、模型法、假設(shè)法,考向一 平拋運動問題的分析,核心知識,規(guī)律方法,1.處理平拋(或類平拋)運動的基本方法就是把運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的勻加速直線運動，通過研究分運動達到研究合運動的目的。 2.要善于建立平拋運動的兩個分速度和分位移與題目呈現(xiàn)的角度之間的聯(lián)系，這往往是解決問題的突破口。,1.(2015·天津市十二區(qū)縣重點中學聯(lián)考)如圖4所示，某人向?qū)γ娴纳狡律纤綊伋鰞蓚€質(zhì)量不等的石塊，分別落到A、B兩處。不計空氣阻力，則落到B處的石塊( ),圖4,A.初速度大，運動時間短 B.初速度大，運動時間長 C.初速度小，運動時間短 D.初速度小，運動時間長,答案 A,2.如圖5所示，將兩個足夠長的斜面體分別固定在水平面上，兩斜面的傾角分別為θ1＝30°、θ2＝45°，現(xiàn)由兩斜面的頂端以相同的初速度水平向右拋出兩個小球A、B，經(jīng)過一段時間兩小球都落在斜面上，假設(shè)兩個小球落在斜面上后均不反彈。則A、B的拋出點與落地點的水平間距的比值為( ),圖5,答案 A,3.(多選)(2015·南昌市高三第二次模擬測試)如圖6所示，在一次空－地演習中，距離水平地面高度為H的飛機以水平速度v1發(fā)射一枚炮彈欲轟炸地面上的目標P，反應(yīng)靈敏的地面攔截系統(tǒng)同時以速度v2豎直向上發(fā)射炮彈攔截。設(shè)攔截系統(tǒng)與飛機的水平距離為s，若攔截成功，不計空氣阻力，下列說法正確的是( ),圖6,答案 BD,4.[2015·長沙市高考模擬考試(三)]在體育館半徑為R的半球形穹頂?shù)捻旤cC的正下方P點，以一定初速度v0水平拋出一球，球恰好落在半球面與地面相交的D點，如圖7所示。設(shè)拋球點P到穹頂C的高度為h，不計空氣阻力，則( ),圖7,答案 C,處理平拋(類平拋)運動的四條注意事項 (1)處理平拋運動(或類平拋運動)時，一般將運動沿初速度方向和垂直于初速度方向進行分解，先按分運動規(guī)律列式，再用運動的合成求合運動。 (2)對于在斜面上平拋又落到斜面上的問題，其豎直位移與水平位移之比等于斜面傾角的正切值。 (3)若平拋的物體垂直打在斜面上，則物體打在斜面上瞬間，其水平速度與豎直速度之比等于斜面傾角的正切值。 (4)做平拋運動的物體，其位移方向與速度方向一定不同。,考向二 圓周運動問題的分析,核心知識,規(guī)律方法,圖8,A.內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓 B.外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓 C.軌道與輪緣無擠壓 D.無法確定軌道與輪緣是否有擠壓,答案 A,2.如圖9所示，輕繩的一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)。當小球在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做圓周運動時，通過傳感器測得輕繩拉力T、輕繩與豎直線OP的夾角θ滿足關(guān)系式T＝a＋bcos θ，式中a、b為常數(shù)。若不計空氣阻力，則當?shù)氐闹亓铀俣葹? ),圖9,答案 D,3.(多選)(2015·云南省第二次高三統(tǒng)一檢測)如圖10所示，由光滑內(nèi)壁帶狹縫的細管做成的半徑R＝10 cm的半圓形軌道ABC(管道半徑遠小于軌道半徑)豎直放置，A為最高點，C為最低點，B是半圓形軌道的中點且與圓心O處于同一高度。一質(zhì)量m＝200 g的小球放在A處(在管內(nèi))，小球的直徑略小于管道的直徑，小球與一原長L＝,圖10,10 cm、勁度系數(shù)k＝100 N/m的輕彈簧相連接，彈簧的另一端固定在點O′，O′點在直徑AC上且O′C＝5 cm。取g＝10 m/s2，下列說法正確的是( ),A.把小球緩慢地沿管道從A點移動到C點的過程中，小球不能在B點以上的位置平衡 B.不論小球以何種方式沿管道從A點移動到C點，該過程中彈簧做的功一定為0 C.若在A點給小球一個水平向右的速度v＝1.5 m/s，則小球在A點時對軌道的作用力為4 N D.若在A點給小球一個水平向右的速度v′＝2 m/s，則小球在C點時對軌道的作用力為23 N,答案 ABD,4.(多選)摩擦傳動是傳動裝置中的一個重要模型，如圖11所示，甲、乙兩個水平放置的輪盤靠摩擦傳動，其中O、O′分別為兩輪盤的軸心，已知r甲∶r乙＝3∶1，且在正常工作時兩輪盤不打滑。今在兩輪盤上分別放置兩個同種材料制成的滑塊A、B，兩滑塊與輪盤間的動摩擦因數(shù)相等，兩滑塊到軸心O、O′的距離分別為RA、RB，且RA＝2RB。若輪盤乙由靜止開始緩慢地轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)速逐漸增大，則下列敘述正確的是( ),圖11,A.滑塊相對輪盤開始滑動前，A、B的角速度大小之比為ωA∶ωB＝1∶3 B.滑塊相對輪盤開始滑動前，A、B的向心加速度大小之比為aA∶aB＝1∶3 C.轉(zhuǎn)速增大后最終滑塊A先發(fā)生相對滑動 D.轉(zhuǎn)速增大后最終滑塊B先發(fā)生相對滑動,答案 AD,考向三 天體運動 人造衛(wèi)星,核心知識,規(guī)律方法,解決天體問題的“一、二、三” (1)“一個模型”：天體的運動可簡化為圍繞中心天體做“勻速圓周運動的模型”。 (2)“兩組公式”：,(3)“三個區(qū)別” ①中心天體和環(huán)繞天體的區(qū)別； ②自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期的區(qū)別； ③星球半徑和軌道半徑的區(qū)別。,答案 AC,圖12,2.在地球的衛(wèi)星中有兩類衛(wèi)星的軌道比較特殊，一是極地衛(wèi)星，二是同步衛(wèi)星。已知某極地衛(wèi)星的運行周期為12 h，則下列關(guān)于對極地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星的描述正確的是( ),A.該極地衛(wèi)星的運行速度一定小于同步衛(wèi)星的運行速度 B.該極地衛(wèi)星的向心加速度一定大于同步衛(wèi)星的向心加速度 C.該極地衛(wèi)星的發(fā)射速度一定大于同步衛(wèi)星的發(fā)射速度 D.該極地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星均與地面相對靜止,答案 B,B,C,圖13,5.宇宙中兩顆靠得比較近的恒星只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)。如圖13所示，雙星A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動，已知A、B兩恒星的半徑之比為m，A、B做圓周運動的軌道半徑之比為n，則( ),答案 B,6.(多選)(2015·天津理綜，8)P1、P2為相距遙遠的兩顆行星，距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星s1、s2做勻速圓周運動。圖14中縱坐標表示行星對周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a，橫坐標表示物體到行星中心的距離r的平方，兩條曲線分別表示P1、P2周圍的a與r2的反比關(guān)系，它們左端點橫坐標相同。則( ),圖14,A.P1的平均密度比P2的大 B.P1的“第一宇宙速度”比P2的小 C.s1的向心加速度比s2的大 D.s1的公轉(zhuǎn)周期比s2的大,答案 AC,高頻考點三 衛(wèi)星運動過程中基本參量的計算與比較,(6分)(多選)(2015·福建省高三質(zhì)量檢查)在發(fā)射一顆質(zhì)量為m的人造地球同步衛(wèi)星時，先將其發(fā)射到貼近地球表面運行的圓軌道Ⅰ上(離地面高度忽略不計)，再通過一橢圓軌道Ⅱ變軌后到達距地面高為h的預定圓軌道Ⅲ上。已知它在圓形軌道Ⅰ上運行的加速度為g，地球半徑為R，圖15中PQ長約為8R，衛(wèi)星在變軌過程中質(zhì)量不變，則( ),圖15,審題流程 第一步：抓住信息→構(gòu)建運動模型,,,第二步：找突破口→理清思路,答案 BC,答案 BD,