高考物理专题提升二轮复习 第1部分 专题1 第3讲 力学、电学中的曲线运动与天体的运动课件 新人教版

第第3讲讲 力学、电学中的曲线运动与天体的运动力学、电学中的曲线运动与天体的运动1(双选，2012 年广东卷)如图131所示，飞船从轨道1变轨至轨道2.若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑)质量变化，相对于在轨道 1 上，飞船在轨道 2 上的(图 131B向心加速度大D角速度小A动能大C运行周期长答案：CD2(双选，2012 年新课标卷)如图 132 所示，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向图中画出了从 y 轴上沿 x 轴正向抛出的三个小球 a、b 和 c 的运动轨迹，其中 b 和 c 是从同一点抛出的不计空气阻力，则()图 132Aa 的飞行时间比 b 的长Ca 的水平速度比 b 的小Bb 和 c 的飞行时间相同Db 的初速度比 c 的大解析：平抛运动可看成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动，因ygt2, yaybyc，所以b和c的飞行时间相等且比a 的飞行时间长，A 错误，B 正确；因 xvt，xaxbxc，tatbtc，故vavbvc，C 错误，D 正确答案：BD答案：B4(双选，2012 年浙江卷)由光滑细管组成的轨道如图 133 所示，其中 AB 段和 BC 段是半径为 R 的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内一质量为 m 的小球，从距离水平地面为 H 的管口 D 处静止释放，最后能够从 A 端水平抛出落到地面上下列说法正确的是()图 133答案：BC5(双选，2011 年广东卷)如图 134 所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面 H 处，将球以速度 v 沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上，已知底线到网的距离为 L，重力加速度取 g，将球的运动视为平抛运动，下列表述正确的是()图 134答案：AB6(双选，2011 年广东卷)已知地球质量为 M，半径为 R，自转周期为 T，地球同步卫星质量为 m，引力常量为 G.有关同步卫星，下列表述正确的是()A卫星距离地面的高度为3GMT242B卫星的运行速度小于第一宇宙速度C卫星运行时受到的向心力大小为 GMmR2D卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度34p2答案：BD3从近三年的高考试题可以看出，曲线运动、曲线运动的条件及其应用历来是高考的重点、难点和热点，它不仅涉及力学中的一般的曲线运动、平抛运动、圆周运动，还常常涉及天体运动问题，带电粒子在电场、磁场或复合场中的运动问题，动力学问题，功能问题等圆周运动问题是牛顿运动定律在曲线运动中的具体应用，要加深对牛顿第二定律的理解，提高应用牛顿运动定律分析、解决实际问题的能力本讲知识多以现实生活中的问题(如体育竞技，军事上的射击，交通运输等)、空间技术(如航空航天)等立意命题，体现了应用所学知识对自然现象进行系统的分析和多角度、多层次的描述，突出综合应用知识的能力本讲高考几乎年年有新题，那么“新”在什么地方呢？“新”主要表现在：情景新、立意新、知识新、学科渗透新，新题虽然难度往往不大，但面孔生疏难题和新题都要有丰厚的基础知识、丰富的解题经验和灵活的解题能力预计在今后的高考中运动的合成与分解、平抛运动和圆周运动的规律及应用、人造卫星和宇宙飞船仍是高考的热点运动的合成与分解【例1】(2011年上海卷)如图 135 所示，人沿平直的河岸以速度 v 行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行当绳与河岸的夹角为时，船的速率为()图 135审题分析时，应该首先确定合运动的方向，再进行正交分解人的实际运动是合运动，只能分解合运动，不能将绳子的分运动进行分解解析：人的实际运动为合运动，将人的合运动沿绳子方向和垂直绳子方向分解，沿绳子方向的分速度即为船的运动速度答案：C1水平面上两物体 A、B 通过一根跨过定滑轮的轻绳相连，现物体 A 以 vA 的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面的夹角分别是、时(如图 136 所示)，物体 B 的运动速度 vB为(物体 B 不离开地面，绳始终有拉力)()图 136答案：D天体公转模型【例2】(2012 年安徽卷)我国发射的“天宫一号”和“神舟”八号在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为 350 km，“神舟”八号的运行轨道高度为 343 km.它们的运行轨道均视为圆周，则()A“天宫一号”比“神舟”八号速度大B“天宫一号”比“神舟”八号周期长C“天宫一号”比“神舟”八号角速度大D“天宫一号”比“神舟”八号加速度大围绕天体做匀速圆周运动的卫星或飞船，由万有引力提供向心力答案：B)不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的(A向心加速度大小之比为 4 1B角速度大小之比为 2 1C周期之比为 1 8D轨道半径之比为 1 2答案：C天体自转模型【例3】(2012年新课标卷)假设地球是一半径为 R、质量分布均匀的球体一矿井深度为 d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为()物体的重力加速度由地球对物体的万有引力产生，与物体地心的距离、地球的质量、万有引力常量有关答案：A3(2012 年福建卷)一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为 v.假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为 m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为 N，已知引力常量为 G，则这颗行星的质量为()答案：B重力场中的曲线运动【例4】(2011年深圳高级中学模拟)如图 137 所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在 A 点，自然状态时其右端位于 B 点水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道 MNP，其形状为半径 R0.8 m的圆环剪去了左上角135的圆弧，MN为其竖直直径，P 点到桌面的竖直距离也是 R.用质量为 m10.4 kg 的物块将弹簧缓慢压缩到 C 点，释放后弹簧恢复原长时物块恰好停止在 B 点用同种材料、质量为 m20.2 kg 的物块将弹簧缓慢压缩到 C 点释放，物块过 B 点后其位移与时间的关系为 x6t2t2，物块飞离桌面后由 P 点沿切线落入圆轨道取 g10m/s2，求：(1)BP 间的水平距离；(2)判断 m2 能否沿圆轨道到达 M 点；(3)释放后 m2 运动过程中克服摩擦力做的功图 137解答此题时，关键是利用几何关系根据竖直分速度求水平分速度对于圆周运动的临界问题要会分析，找出临界条件4(2012 年福建卷)如图 138 所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动现测得转台半径 R0.5 m，离水平地面的高度 H0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小s0.4 m设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 g10 m/s2.求：(1)物块做平抛运动的初速度大小 v0；(2)物块与转台间的动摩擦因数.图 138复合场中的曲线运动【例5】如图 139 所示，在绝缘光滑水平桌面上有两个静止的小球 A 和 B，B 在桌面边缘A 和 B 均可视为质点，质量均为m0.2 kg. A 带正电，电荷量为q0.1 CB 是绝缘体，不带电桌面离地面的高度h0.05 m开始时A、B相距L0.1 m在方向水平向右、大小 E10 N/C 的匀强电场的电场力作用下，A 开始向右运动，并与 B 发生碰撞碰撞中 A、B 的总能量无损失，A 和 B 间无电荷转移，取 g10 m/s2.求：(1) A 经过多长时间和 B 相碰？(2) A、B 落地点之间的水平距离是多大？图 1395(2012 年汕头二模)如图 1310 所示，绝缘的光滑圆弧曲面固定在竖直平面内，B 为曲面最低点曲面上的 A 点与曲面圆心O的连线与竖直方向成夹角37.曲面所在区域和B点左下方的区域内都存在电场强度大小为 E 的匀强电场，方向分别是水平向右和竖直向上开始时有一质量为 m 的带电小球处于 A 点恰好保持静止此后将曲面内的电场撤去，小球沿曲面下滑至 B 点时以大小为 v0 的速度水平抛出，最后落在电场内地面的P点，P点与B点间的水平距离为 L.已知 tan 370.75，重力加速度为 g，求：(1)小球的带电性及电荷量 q.(2)小球运动到 P 点瞬间的速度 vP 的大小图 13101运动的合成与分解的解题思路：首先确定物体实际运动的方向，实际运动方向就是合运动的方向，再沿分运动方向进行正交分解，利用平行四边形或矢量三角形找出速度关系2平抛运动的解题方法：将物体的合运动沿水平方向和竖直方向进行正交分解，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，根据两个分运动具有等时性的特点，列出方程解答3类平抛运动的解题方法：类平抛运动可看成是某一方向的匀速直线运动和垂直此方向的匀加速直线运动，这类运动在电场中会涉及，处理方法与平抛运动类似，关键是正确进行受力分析，求出合外力和加速度，再沿合外力方向和初速度方向进行正交分解4圆周运动的解题思路：(1)正确进行受力分析，画出特殊位置(最高点和最低点)的受力图，求出指向圆心的合外力 F.(2)确定圆心、最高点和最低点的位置，找出半径5卫星运行：(1)熟练运用两种思想：做匀速圆周运动的卫星所受的万有引力等于需要的向心力；物体在地球表面附近所受的万有引力近似等于重力(黄金公式)(2)一般运行规律：半径越大，线速度、角速度和向心加速度越小，周期越大