高考物理專題提升二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題1 第3講 力學(xué)、電學(xué)中的曲線運動與天體的運動課件 新人教版

第第3講講 力學(xué)、電學(xué)中的曲線運動與天體的運動力學(xué)、電學(xué)中的曲線運動與天體的運動1(雙選，2012 年廣東卷)如圖131所示，飛船從軌道1變軌至軌道2.若飛船在兩軌道上都做勻速圓周運動，不考慮)質(zhì)量變化，相對于在軌道 1 上，飛船在軌道 2 上的(圖 131B向心加速度大D角速度小A動能大C運行周期長答案：CD2(雙選，2012 年新課標(biāo)卷)如圖 132 所示，x 軸在水平地面內(nèi)，y 軸沿豎直方向圖中畫出了從 y 軸上沿 x 軸正向拋出的三個小球 a、b 和 c 的運動軌跡，其中 b 和 c 是從同一點拋出的不計空氣阻力，則()圖 132Aa 的飛行時間比 b 的長Ca 的水平速度比 b 的小Bb 和 c 的飛行時間相同Db 的初速度比 c 的大解析：平拋運動可看成水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合運動，因ygt2, yaybyc，所以b和c的飛行時間相等且比a 的飛行時間長，A 錯誤，B 正確；因 xvt，xaxbxc，tatbtc，故vavbvc，C 錯誤，D 正確答案：BD答案：B4(雙選，2012 年浙江卷)由光滑細(xì)管組成的軌道如圖 133 所示，其中 AB 段和 BC 段是半徑為 R 的四分之一圓弧，軌道固定在豎直平面內(nèi)一質(zhì)量為 m 的小球，從距離水平地面為 H 的管口 D 處靜止釋放，最后能夠從 A 端水平拋出落到地面上下列說法正確的是()圖 133答案：BC5(雙選，2011 年廣東卷)如圖 134 所示，在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中，若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面 H 處，將球以速度 v 沿垂直球網(wǎng)的方向擊出，球剛好落在底線上，已知底線到網(wǎng)的距離為 L，重力加速度取 g，將球的運動視為平拋運動，下列表述正確的是()圖 134答案：AB6(雙選，2011 年廣東卷)已知地球質(zhì)量為 M，半徑為 R，自轉(zhuǎn)周期為 T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為 m，引力常量為 G.有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是()A衛(wèi)星距離地面的高度為3GMT242B衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度C衛(wèi)星運行時受到的向心力大小為 GMmR2D衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度34p2答案：BD3從近三年的高考試題可以看出，曲線運動、曲線運動的條件及其應(yīng)用歷來是高考的重點、難點和熱點，它不僅涉及力學(xué)中的一般的曲線運動、平拋運動、圓周運動，還常常涉及天體運動問題，帶電粒子在電場、磁場或復(fù)合場中的運動問題，動力學(xué)問題，功能問題等圓周運動問題是牛頓運動定律在曲線運動中的具體應(yīng)用，要加深對牛頓第二定律的理解，提高應(yīng)用牛頓運動定律分析、解決實際問題的能力本講知識多以現(xiàn)實生活中的問題(如體育競技，軍事上的射擊，交通運輸?shù)?、空間技術(shù)(如航空航天)等立意命題，體現(xiàn)了應(yīng)用所學(xué)知識對自然現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)的分析和多角度、多層次的描述，突出綜合應(yīng)用知識的能力本講高考幾乎年年有新題，那么“新”在什么地方呢？“新”主要表現(xiàn)在：情景新、立意新、知識新、學(xué)科滲透新，新題雖然難度往往不大，但面孔生疏難題和新題都要有豐厚的基礎(chǔ)知識、豐富的解題經(jīng)驗和靈活的解題能力預(yù)計在今后的高考中運動的合成與分解、平拋運動和圓周運動的規(guī)律及應(yīng)用、人造衛(wèi)星和宇宙飛船仍是高考的熱點運動的合成與分解【例1】(2011年上海卷)如圖 135 所示，人沿平直的河岸以速度 v 行走，且通過不可伸長的繩拖船，船沿繩的方向行進(jìn)，此過程中繩始終與水面平行當(dāng)繩與河岸的夾角為時，船的速率為()圖 135審題分析時，應(yīng)該首先確定合運動的方向，再進(jìn)行正交分解人的實際運動是合運動，只能分解合運動，不能將繩子的分運動進(jìn)行分解解析：人的實際運動為合運動，將人的合運動沿繩子方向和垂直繩子方向分解，沿繩子方向的分速度即為船的運動速度答案：C1水平面上兩物體 A、B 通過一根跨過定滑輪的輕繩相連，現(xiàn)物體 A 以 vA 的速度向右勻速運動，當(dāng)繩被拉成與水平面的夾角分別是、時(如圖 136 所示)，物體 B 的運動速度 vB為(物體 B 不離開地面，繩始終有拉力)()圖 136答案：D天體公轉(zhuǎn)模型【例2】(2012 年安徽卷)我國發(fā)射的“天宮一號”和“神舟”八號在對接前，“天宮一號”的運行軌道高度為 350 km，“神舟”八號的運行軌道高度為 343 km.它們的運行軌道均視為圓周，則()A“天宮一號”比“神舟”八號速度大B“天宮一號”比“神舟”八號周期長C“天宮一號”比“神舟”八號角速度大D“天宮一號”比“神舟”八號加速度大圍繞天體做勻速圓周運動的衛(wèi)星或飛船，由萬有引力提供向心力答案：B)不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的(A向心加速度大小之比為 4 1B角速度大小之比為 2 1C周期之比為 1 8D軌道半徑之比為 1 2答案：C天體自轉(zhuǎn)模型【例3】(2012年新課標(biāo)卷)假設(shè)地球是一半徑為 R、質(zhì)量分布均勻的球體一礦井深度為 d.已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為()物體的重力加速度由地球?qū)ξ矬w的萬有引力產(chǎn)生，與物體地心的距離、地球的質(zhì)量、萬有引力常量有關(guān)答案：A3(2012 年福建卷)一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運動，其線速度大小為 v.假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測力計測量一質(zhì)量為 m 的物體重力，物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)為 N，已知引力常量為 G，則這顆行星的質(zhì)量為()答案：B重力場中的曲線運動【例4】(2011年深圳高級中學(xué)模擬)如圖 137 所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在 A 點，自然狀態(tài)時其右端位于 B 點水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道 MNP，其形狀為半徑 R0.8 m的圓環(huán)剪去了左上角135的圓弧，MN為其豎直直徑，P 點到桌面的豎直距離也是 R.用質(zhì)量為 m10.4 kg 的物塊將彈簧緩慢壓縮到 C 點，釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰好停止在 B 點用同種材料、質(zhì)量為 m20.2 kg 的物塊將彈簧緩慢壓縮到 C 點釋放，物塊過 B 點后其位移與時間的關(guān)系為 x6t2t2，物塊飛離桌面后由 P 點沿切線落入圓軌道取 g10m/s2，求：(1)BP 間的水平距離；(2)判斷 m2 能否沿圓軌道到達(dá) M 點；(3)釋放后 m2 運動過程中克服摩擦力做的功圖 137解答此題時，關(guān)鍵是利用幾何關(guān)系根據(jù)豎直分速度求水平分速度對于圓周運動的臨界問題要會分析，找出臨界條件4(2012 年福建卷)如圖 138 所示，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運動現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑 R0.5 m，離水平地面的高度 H0.8 m，物塊平拋落地過程水平位移的大小s0.4 m設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度 g10 m/s2.求：(1)物塊做平拋運動的初速度大小 v0；(2)物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù).圖 138復(fù)合場中的曲線運動【例5】如圖 139 所示，在絕緣光滑水平桌面上有兩個靜止的小球 A 和 B，B 在桌面邊緣A 和 B 均可視為質(zhì)點，質(zhì)量均為m0.2 kg. A 帶正電，電荷量為q0.1 CB 是絕緣體，不帶電桌面離地面的高度h0.05 m開始時A、B相距L0.1 m在方向水平向右、大小 E10 N/C 的勻強電場的電場力作用下，A 開始向右運動，并與 B 發(fā)生碰撞碰撞中 A、B 的總能量無損失，A 和 B 間無電荷轉(zhuǎn)移，取 g10 m/s2.求：(1) A 經(jīng)過多長時間和 B 相碰？(2) A、B 落地點之間的水平距離是多大？圖 1395(2012 年汕頭二模)如圖 1310 所示，絕緣的光滑圓弧曲面固定在豎直平面內(nèi)，B 為曲面最低點曲面上的 A 點與曲面圓心O的連線與豎直方向成夾角37.曲面所在區(qū)域和B點左下方的區(qū)域內(nèi)都存在電場強度大小為 E 的勻強電場，方向分別是水平向右和豎直向上開始時有一質(zhì)量為 m 的帶電小球處于 A 點恰好保持靜止此后將曲面內(nèi)的電場撤去，小球沿曲面下滑至 B 點時以大小為 v0 的速度水平拋出，最后落在電場內(nèi)地面的P點，P點與B點間的水平距離為 L.已知 tan 370.75，重力加速度為 g，求：(1)小球的帶電性及電荷量 q.(2)小球運動到 P 點瞬間的速度 vP 的大小圖 13101運動的合成與分解的解題思路：首先確定物體實際運動的方向，實際運動方向就是合運動的方向，再沿分運動方向進(jìn)行正交分解，利用平行四邊形或矢量三角形找出速度關(guān)系2平拋運動的解題方法：將物體的合運動沿水平方向和豎直方向進(jìn)行正交分解，在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)兩個分運動具有等時性的特點，列出方程解答3類平拋運動的解題方法：類平拋運動可看成是某一方向的勻速直線運動和垂直此方向的勻加速直線運動，這類運動在電場中會涉及，處理方法與平拋運動類似，關(guān)鍵是正確進(jìn)行受力分析，求出合外力和加速度，再沿合外力方向和初速度方向進(jìn)行正交分解4圓周運動的解題思路：(1)正確進(jìn)行受力分析，畫出特殊位置(最高點和最低點)的受力圖，求出指向圓心的合外力 F.(2)確定圓心、最高點和最低點的位置，找出半徑5衛(wèi)星運行：(1)熟練運用兩種思想：做勻速圓周運動的衛(wèi)星所受的萬有引力等于需要的向心力；物體在地球表面附近所受的萬有引力近似等于重力(黃金公式)(2)一般運行規(guī)律：半徑越大，線速度、角速度和向心加速度越小，周期越大