高三物理二轮复习 第2部分 考前回扣 倒计时第8天 质点运动的基本规律教师用书

倒计时第8天质点运动的基本规律A主干回顾B精要检索一、直线运动1匀变速直线运动规律的三个重要公式(1)速度公式：vv0at.(2)位移公式：xv0tat2.(3)位移、加速度、速度的关系：v2v2ax.2匀变速直线运动的三个重要推论(1)平均速度公式：.(2)匀变速直线运动的判别式：xaT2.(3)中间时刻的瞬时速度公式：v.3研究匀变速直线运动的方法(1)用“xaT2”判断该运动是否为匀变速直线运动(2)用公式vn求打点计时器打n点时纸带的速度(3)用“逐差法”求加速度，即a.4自由落体运动(1)条件：只受重力作用；初速度为零(2)速度公式vgt；位移公式xgt2.二、曲线运动1平抛运动(1)特点：初速度沿水平方向，只受竖直方向的重力作用，其轨迹为抛物线平抛运动是匀变速(加速度是g)曲线运动(2)位移关系： 水平位移xv0t竖直位移ygt2合位移的大小s，合位移的方向tan .(3)速度关系： 水平速度vxv0，竖直速度vygt.合速度的大小v，合速度的方向tan .(4)重要推论：速度偏角与位移偏角的关系为tan 2tan 平抛运动到任一位置A，过A点作其速度方向的反向延长线交Ox轴于C点，有OC(如图1所示)图12匀速圆周运动(1)匀速圆周运动的规律v、T、f及半径的关系：T，2f，vr2frr.向心加速度大小：a2r42f2rr.向心力大小：Fmamm2rmr42mf2r.(2)竖直平面内圆周运动的临界条件轻绳拉小球在竖直平面内做圆周运动(或小球在竖直圆轨道内侧做圆周运动)时的临界点是在竖直圆轨道的最高点有Fmg成立；由于轻绳中拉力F0，要使小球能够经过竖直圆轨道的最高点，则到达最高点时速度必须满足v.由于经杆(或环形圆管)既可提供拉力，又可提供支持力，轻杆拉小球(或环形圆管内小球)在竖直平面内做圆周运动(或小球在竖直平面内双轨道之间做圆周运动)的条件为到达最高点时速度v0.三、天体的运动1人造地球卫星(1)轨道特征：轨道平面必过地心(2)动力学特征：万有引力提供卫星绕地球做圆周运动的向心力，即有Gmm2r.(3)运动学特征：轨道半径越大，周期越长，但运行速度越小(4)宇宙速度：发射人造地球卫星的最小速度第一宇宙速度v17.9 km/s.物体脱离地球引力，不再绕地球运行所需的最小速度第二宇宙速度；物体脱离太阳的引力所需的最小速度第三宇宙速度2地球卫星的最大运行速度和最小周期由Gmm2r，得到卫星绕地球的运行速度v，周期T22.当卫星绕地球表面运行时，轨道半径r等于地球半径R，运行速度最大，周期最小3地球同步卫星四定(1)运行周期一定，周期为24 h.(2)距地面高度一定，大约为3.6104 km.(3)轨道平面一定，轨道平面与赤道面重合(4)环绕方向及速度一定，环绕方向为自西向东运动，速度大小约为3.1 km/s.C考前热身1(多选)某遥控小车在平直路面上运动的vt图线如图2所示则关于小车的运动，下列说法正确的是()图2A05 s内小车运动的路程为3 mB小车开始以2 m/s的速度做匀速直线运动，在23 s内做匀加速运动，加速度的大小为2 m/s2C35 s内小车的加速度的大小为2 m/s2D05 s内小车运动的位移为11 mBC由图知，小车开始以2 m/s的速度做匀速直线运动，到2 s时开始做匀加速直线运动，加速度大小为2 m/s2,3 s时速度达到4 m/s，然后突然以4 m/s的速度返回，沿反向做匀减速直线运动，加速度大小为2 m/s2，B、C正确；路程s22 m1 m42 m11 m，位移x22 m1 m42 m3 m，A、D错误2(多选)如图3所示，斜面倾角为，从斜面的P点分别以v0和2v0的速度水平抛出A、B两个小球，不计空气阻力，若两小球均落在斜面上且不发生反弹，则()图3AA、B两小球的水平位移之比为14BA、B两小球飞行的时间之比为12CA、B两小球下落的高度之比为12DA、B两小球落到斜面上的速度大小之比为14AB由平抛运动规律可知，x1v0t1，y1gt，tan ；x22v0t2，y2gt，tan ，联立解得A、B两小球飞行的时间之比为t1t212，A、B两小球的水平位移之比为x1x214，选项A、B正确；A、B两小球下落的高度之比为y1y214，选项C错误；A、B两小球落到斜面上时的速度大小分别为v1，v22，即A、B两小球落到斜面上的速度大小之比为12，选项D错误3(多选)已知地球半径为R，质量为M，自转角速度为，引力常量为G，地球同步卫星距地面高度为h，则()A地球表面赤道上物体随地球自转的线速度为RB地球同步卫星的运行速度为hC地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为D地球近地卫星做匀速圆周运动的周期大于AC地球表面赤道上物体随地球自转的线速度vR，选项A正确；地球同步卫星的运行速度v(Rh)，选项B错误；由Gm得选项C正确；只有轨道高于地球同步卫星轨道的卫星周期才大于地球同步卫星的周期，选项D错误4随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的，则下列判断正确的是()A该外星球的同步卫星的周期一定小于地球同步卫星的周期B某物体在该外星球表面所受重力是在地球表面所受重力的6倍C该外星球的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的2倍D绕该外星球运行的人造卫星和以相同轨道半径绕地球运行的人造卫星的速度相同C因不确定外星球的同步卫星的轨道半径和周期，故无法与地球同步卫星的周期比较，选项A错误；设地球的质量为M，半径为R，在星体表面物体的重力等于其受到的万有引力，则mg，mg，两式相比可得，选项B错误；设地球的第一宇宙速度为v，外星球的第一宇宙速度为v，则，两式相比可得，选项C正确；设人造卫星的轨道半径都为r，则有，两式相比可得，选项D错误5(多选)如图4所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在水平转盘上，且木块A、B与转盘中心在同一条直线上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘之间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的竖直转轴O1O2转动开始时，绳恰好伸直但无弹力现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是() 【导学号：37162096】图4A当时，A、B相对于转盘会滑动B当时，绳子一定有弹力C在范围内增大时，B所受的摩擦力变大D在0范围内增大时，A所受的摩擦力一直变大ABD当木块A、B所受的静摩擦力均达到最大值时，A、B相对转盘将会滑动，kmgkmgm2Lm22L，解得，选项A正确；当B所受的静摩擦力达到最大值后，绳子开始有弹力，即kmgm22L，解得，选项B正确；当时，随角速度的增大，绳子拉力不断增大，B所受的静摩擦力一直保持最大静摩擦力不变，选项C错误；0时，A所受的摩擦力提供向心力，即Ffm2L，静摩擦力随角速度增大而增大，当时，以A、B整体为研究对象，FfAkmgm2Lm22L，可知A所受的静摩擦力随角速度的增大而增大，选项D正确6如图5所示，一宇航员站在质量分布均匀的某星球表面的一斜坡上的A点，沿水平方向以速度v0抛出一个小球，测得经过时间t小球落到斜坡上的另一点B，斜坡的倾角为，已知该星球的半径为R，求：图5(1)该星球表面的重力加速度；(2)该星球的第一宇宙速度. 【导学号：37162097】【解析】(1)设该星球表面的重力加速度为g，由平抛运动规律，则xv0tygt2tan 解得g.(2)一质量为m的卫星在该星球表面附近环绕星球运行时，重力提供向心力，则mgm解得v即该星球的第一宇宙速度【答案】(1)(2)