2013届二轮复习：第1部分专题1第3讲力与曲线运动、天体运动

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2013年高考物理二轮考前复习课件《力与运动》(考前必备,26ppt)

4．万有引力定律及应用思路
(1)万有引力定律：
F
万＝Gmr1m2 2，其中
G＝6.67×10－11
m2 N·kg2
(2)①天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力．即 GMr2m＝ma 向＝mvr2＝mω2r＝m4Tπ22r
②万有引力等于重力GRM2m＝mg 或（RG＋Mhm）2＝mgh 又叫黄
金代换．
•(3)注意要点
•①研究对象的受力图，通常只画出根据性质命名的力，不要把按效果分解的分力或合力分析进去，受力图完成后再进行力的合成或分解．
•②区分内力和外力，对几个物体的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现，当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成了外力，要画在受力图上．
弹簧弹力F ＝kx；其它的弹力利用牛顿定律和平衡条件求
滑动摩擦力f＝ μN，与接触面的面积无关；静摩擦力根据牛顿运动定律
2.力的合成与分解 (1)运算法则：平行四边形定则或三角形定则 (2)常用方法：合成法、分解法、正交分解法 (3)合力与分力的关系；等效替代关系
3．共点力的平衡 (1)平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动状态． (2)平衡条件：F 合＝0 或FFxy＝＝00
• (2)力的合成法
• 物体受三个力作用而平衡时，其中任意两个力的合力必跟第三个力等大反向，可利用力的平行四边形定则，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解．
• (3)正交分解法
• 将各个力分别分解到x轴上和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件，多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡．值得注意的是，对x、y方向选择时，尽可能使落在x、 y轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力，不宜分解待求力．

高三物理二轮专题复习第3讲力与物体的曲线运动(一)——平抛圆周和天体运动PPT课件

点．一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重
力势能恰好相等．不计空气阻力．该物块落地时的速度
方向与水平方向的夹角为
()
π
π
π
5π
A. 6
B. 4
C. 3
D. 12
解析设物体水平抛出的初速度为 v0，抛出时的高度为
h，由题意知12mv20＝mgh，则 v0＝ 2gh，物体落地的竖
直速度 vy＝ 2gh，则落地时速度方向与水平方向的夹角
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1．(2014·高考押题卷六)2013年7月7日
第3讲力与物体的曲线运动（一） ——平抛、圆周和天体运动
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1．(2012·福建卷，16)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
D．GM＝4πT2r3
解析太阳对行星的万有引力提供向心力，即GMr2m＝
m4Tπ2 2r，整理可得 GM＝4Tπ2 2r3，故 A 正确．
答案 A
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3．(2014·福建卷，14)若有一颗“宜居”行星，其质量为地球
的p倍，半径为地球的q倍，则该行星卫星的环绕速度是
tan
θ＝vv0y＝
22gghh＝1，则
π θ＝ 4 ，选项
B
正确．破
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5．(2014·新课标全国卷Ⅱ，18)假设地球可视为质量均匀分

高考物理二轮复习专题一力与运动第3讲力与物体的

动的原因 D.开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律解析开普勒在第谷天文观测数据的基础上总结出了行星运动三
定律，而牛顿发现了万有引力定律。答案 B
2.(多选)(2016·全国卷Ⅰ，18)一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则( ) A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
B.a＝2mgmRR－W
C.N＝3mgRR－2W
D.N＝2（mgRR－W）
解析质点 P 下滑过程中，重力和摩擦力做功，根据动能定理可得 mgR－W＝12mv2，根据公式 a＝vR2，联立可得 a＝2（mgmRR－W）， A 正确，B 错误；在最低点，重力和支持力的合力充当向心力，根据牛顿第二定律可得，N－mg＝ma，代入可得，N＝3mgRR－2W， C 正确，D 错误。答案 AC
5.(2016·全国卷Ⅰ，17)利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使
地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星
的轨道半径约为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，
若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最
小值约为( )
A.1 h
B.4 h
C.8 h
D.16 h
解析地球自转周期变小，卫星要与地球保持同步，则卫星的公转周期也应随之变小，由开普勒第三定律Tr32＝k 可知卫星离地球的高度应变小，要实现三颗卫星覆盖全球的目的，则卫星周期最小时，由数学几何关系可作出他们间的位置关系如图所示。
4.(多选)(2016·全国卷Ⅲ，20)如图2，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平

高考物理二轮复习专题突破篇 1.1.3 力与运动课件

kv C. 1－k2
v D. k2－1
思路点拨：(1)“去程时船头指向始终与河岸垂直”说明过河时间由河宽和船在静水中的速度决定．
(2)“回程时行驶路线与河岸垂直” 说明过河时间由河宽和实际速度决定．
答案：B
解析：设小船在静水中的速度为 v1，去程时船头垂直河岸，如图所示，由合运动与分运动具有等时性并设河宽为 d，则去程时间 t1＝vd1；回程时行驶路线垂直河岸，故回程时间 t2＝ v12d－v2，由题意有tt12＝k，则 k＝ v21v－1 v2，得 v1＝ 1－v2k2＝ 1v－k2，选项 B 正确．
①当船在静水中的速度 v1 大于水流速度 v2 时，最短过河位移为河宽 d，如图甲所示，船头指向上游与河岸的夹角 α＝ arccosvv21.
甲
乙
②当船在静水中的速度 v1 小于水流速度 v2 时，过河的最短位移为 x，如图乙所示，船头指向上游与河岸的夹角为 θ＝ arccosvv12，最短位移 x＝vv21d.
各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等一个物体同时参与几个分运动，各个运动独立进行不受其他分运动的影响各个分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果合运动是物体的实际运动
2.物体做曲线运动的特点 (1)做曲线运动的物体受到的合力与速度不在同一直线上，且总是指向曲线的凹侧． (2)F 合恒定：做匀变速曲线运动． (3)F 合变化：做非匀变速曲线运动．
⊳第一部分专题突破篇
专题一力与运动
第3讲抛体运动和圆周运动
高频考点（一）运动的合成与分解
名师点睛：1.怎么考：以选择题的形式考查． 2.考什么：运动的合成与分解的理解及应用． 3.怎么学：难度一般，自主练透．

2013年高考物理二轮课件第一部分专题一第3讲力与曲线运动天体运动

【自主解答】将小球落到斜面底部 B 点时的速度 vB分解，可得竖直分速度 vy＝ v2B－v20＝2v0，由平抛运动规律知 x ＝v0t，y＝vyt/2＝v0t，斜面的倾角为 θ＝arctan(y/x)＝45°，选项 A 错误；由题图可知做平抛运动的小球任何时刻的速度方向都不可能垂直于水平面，选项 B 错误；由 y＝gt2/2 和 y＝v0t 联立解得 t＝2v0/g，y＝2v02/g，AB 之间的距离 s ＝y/sin45°＝2 2v20/g，选项 C 错误，D 正确．
为 v1、v2.则vv12等于(
)
A.
R31 R32
C.
R22 R21
B.
R2 R1
D.
R2 R1
解析：选 B.“天宫一号”运行时所需的向心力由万有引力
提供，根据 GMRm2 ＝mRv2得线速度 v＝
GM， R
所以vv12＝
RR21，故选项 B 正确，选项 A、C、D 错误．
审题示例规范答题
“平抛＋圆周”模型的分析 [经典案例]
图1－3－4
(1)要使小物块不离开轨道，并从水平轨道DE滑出，求竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？ (2)为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？
【自主解答】 (1)小物块做平抛运动，到达 A 处时，令下落的高度为 h，水平分速度为 vx，竖直分速度为 vy 则由平抛运动规律可知：tan37°＝vvyx，vx＝v0，vy2＝2gh 物块落在斜面上后，受到斜面的摩擦力 Ff＝μFN＝μmgcos37°
热点三天体运动问题分析
1．天体运动模型无论自然天体还是人造天体都可以看做质点，围绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力充当向心力． 2．处理天体运动的两条思路 (1)当天体转动时，由万有引力提供向心力 GMr2m＝mvr2＝mω2r＝m2Tπ2r. 主要用于计算天体的质量，讨论卫星的速度、角速度、周期及半径等问题．

高考物理二轮复习专题精讲第3讲力与曲线运动

拾躲市安息阳光实验学校第3讲力与曲线运动一、单项选择题1．“神舟”九号飞船于2012年6月16日发射升空，如图所示，在“神舟”九号靠近轨道沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐减小．在此过程中“神舟”九号所受合力的方向可能是( )．解析做曲线运动的物体所受合力的方向总是指向曲线凹侧，A、D错误；由于速度逐渐减小，故力F的方向与速度方向的夹角应大于90°，C正确．答案C2．(2013·云南部分名校统考，20)如图1－3－19为湖边一倾角为30°的大坝横截面示意图，水面与大坝的交点为O.一人站在A点以速度v0沿水平方向扔一小石子，已知AO＝40 m，不计空气阻力，g取10 m/s2.下列说法正确的是( )．图1－3－19A．若v0>18 m/s，则石块可以落入水中B．若v0<20 m/s，则石块不能落入水中C．若石子能落入水中，则v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大D．若石子不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大解析石子从A到O过程中，由平抛运动规律有AO sin 30°＝12gt2，AO cos 30°＝v0t，联立得v0＝17.3 m/s，所以只要v0>17.3 m/s的石子均能落入水中，A项正确B项错误；若石子落入水中，由平抛运动规律有AO sin 30°＝12gt2，v y＝gt＝20 m/s，设其落入水中时的速度与水平面夹角为θ，则tan θ＝v yv0，v y一定，v0增大，θ减小，C项错；不能落入水中时，根据中点定理得石子落到斜面上时的速度方向与斜面夹角都相等，与v0大小无关，D项错误．答案A3．2012年10月25日，我国将第十六颗北斗卫星“北斗－G6”送入太空，并定点于地球静止轨道东经110.5°.由此，具有完全自主知识产权的北斗系统将首先具备为亚太地区提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，将具短报文通信能力．其定位精度优于20 m，授时精度优于100 ns.关于这颗“北斗－G6”卫星以下说法中正确的有( )．A．这颗卫星轨道平面与东经110.5°的经线平面重合B．通过地面控制可以将这颗卫星定点于杭州正上方C ．这颗卫星的线速度大小比离地350 km 高的“天宫一号”空间站线速度要大D ．这颗卫星的周期一定等于地球自转周期解析由题意知该卫星是一颗地球同步卫星，它的轨道平面与赤道平面重合，它的周期等于地球的自转周期，它离地高度大于350 km ，它的线速度要比离地高度等于350 km 的“天宫一号”空间站线速度要小，故只有选项D 正确．答案 D4．(2013·广东卷，14)如图1－3－20，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M 和2M 的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是 ( )．图1－3－20A ．甲的向心加速度比乙的小B ．甲的运行周期比乙的小C ．甲的角速度比乙的大D ．甲的线速度比乙的大解析由万有引力提供向心力得G Mm r 2＝m v 2r ＝mω2r ＝ma ＝m 4π2T2r ，变形得：a＝GMr 2，v ＝ GMr ，ω＝ GMr 3，T ＝2π r 3GM，只有周期T 和M 成减函数关系，而a 、v 、ω和M 成增函数关系，故选A.答案 A5．(2013·安徽卷，17)质量为m 的人造地球卫星与地心的距离为r 时，引力势能可表示为E p ＝－GMmr，其中G 为引力常量，M 为地球质量，该卫星原来在半径为R 1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R 2，此过程中因摩擦而产生的热量为 ( )．A ．GMm ⎝ ⎛⎭⎪⎫1R 2－1R 1B ．GMm ⎝ ⎛⎭⎪⎫1R 1－1R 2C.GMm 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1R 2－1R 1D.GMm 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1R 1－1R 2解析由万有引力提供向心力知G Mm r 2＝m v 2r ，所以卫星的动能为12mv 2＝GMm 2r，则卫星在半经为r 的轨道上运行时机械能为E ＝12mv 2＋E p ＝GMm 2r －GMm r ＝－GMm2r.故卫星在轨道R 1上运行：E 1＝－GMm 2R 1，在轨道R 2上运行：E 2＝－GMm2R 2，由能的转化和守恒定律得产生的热量为Q ＝E 1－E 2＝GMm 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1R 2－1R 1，故正确选项为C.答案 C二、多项选择题6．(2013·全国新课标Ⅱ，21)公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图1－3－21，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v c 时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处，( )．图1－3－21A ．路面外侧高内侧低B ．车速只要低于v c ，车辆便会向内侧滑动C ．车速虽然高于v c ，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D ．当路面结冰时，与未结冰时相比，v c 的值变小解析当汽车行驶的速度为v c 时，路面对汽车没有摩擦力，路面对汽车的支持力与汽车重力的合力提供向心力，此时要求路面外侧高内侧低，选项A 正确．当速度稍大于v c 时，汽车有向外侧滑动的趋势，因而受到向内侧的摩擦力，当摩擦力小于最大静摩擦力时，车辆不会向外侧滑动，选项C 正确．同样，速度稍小于v c 时，车辆不会向内侧滑动，选项B 错误．v c 的大小只与路面的倾斜程度和转弯半径有关，与地面的粗糙程度无关，D 错误．答案 AC7．地球同步卫星轨道必须在赤道平面上空，和地球有相同的角速度，才能和地球保持相对静止．关于各射的地球同步卫星，下列表述正确的是( )．A ．所受的万有引力大小一定相等B ．离地面的高度一定相同C ．运行的速度都小于7.9 km/sD ．都位于赤道上空的同一个点解析由于各国卫星的质量不同，所以卫星受到的万有引力不同，A 错误；所有同步卫星均做匀速圆周运动，则有G Mm r 2＝m v 2r＝mω2r ，因为所有同步卫星的角速度相同，所以r 相同，即离地高度相同，B 对；由于半径越大，速度越小，同步卫星运行的速度均小于GMR＝7.9 km/s ，C 对；地球同步卫星是在赤道上方同一个轨道上，而不是在同一个点上，所以D 错误．答案 BC8．(2013·全国新课标Ⅰ，20)2012年6月18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 km 的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下面说法正确的是( )．A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用解析地球所有卫星的运行速度都小于第一宇宙速度，故A错误．轨道处的稀薄大气会对天宫一号产生阻力，不加干预其轨道会缓慢降低，同时由于降低轨道，天宫一号的重力势能一部分转化为动能，故天宫一号的动能可能会增加，B、C正确；航天员受到地球引力作用，此时引力充当向心力，产生向心加速度，航天员处于失重状态，D错误．答案BC9．如图1－3－22所示，联合实施探测火星活动计划，由中国负责研制的“萤火一号”火星探测器与俄罗斯研制的“福布斯—土坡”火星探测器一起由俄罗斯“天顶”运载发射前往火星．如果火星的质量为地球质量的19，火星的半径为地球半径的12.那么关于火星探测器，下列说法中正确的是( )．图1－3－22A．探测器的发射速度只有达到了第三宇宙速度才可以发射成功B．火星的密度是地球密度的89倍C．探测器在火星表面上的重力是在地球表面上重力的49倍D．火星探测器环绕火星运行的最大速度为绕地球运行的第一宇宙速度的2倍解析探测器发射速度达到第二宇宙速度即可，A错；ρ＝M43πR3，ρ火ρ地＝M火M地⎝⎛⎭⎪⎫R地R火3＝19×8＝89，B对；由GMmR2＝mg知g火g地＝M火M地⎝⎛⎭⎪⎫R地R火2＝19×4＝49，C对；由GMmR2＝mv2R得v＝GMR，v火v地＝M火M地R地R火＝19×2＝29，D错．答案BC三、非选择题10．(2013·福建卷，20)如图1－3－23，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m＝1.0 kg的小球．现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点．地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L＝1.0 m，B点离地高度H＝1.0 m ，A 、B 两点的高度差h ＝0.5 m ，重力加速度g 取10 m/s 2，不计空气影响，求：图1－3－23(1)地面上DC 两点间的距离s ； (2)轻绳所受的最大拉力大小．解析 (1)小球从A 到B 过程机械能守恒，有mgh ＝12mv 2B ①小球从B 到C 做平抛运动，在竖直方向上有H ＝12gt 2②在水平方向上有s ＝v B t ③ 由①②③式解得s ＝1.41 m ④(2)小球下摆到达B 点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有F －mg ＝mv 2BL⑤由①⑤式解得F ＝20 N根据牛顿第三定律得轻绳所受的最大拉力为20 N. 答案 (1)1.41 m (2)20 N11．如图1－3－24所示，AB 段为一半径R ＝0.2 m 的光滑14圆形轨道，EF 为一倾角为θ＝30°的光滑斜面，斜面上有一质量为0.1 kg 的薄木板CD ，木板的下端D 离斜面底端的距离为15 m ，开始时木板被锁定．一质量也为0.1 kg 的物块从A 点由静止开始下滑，通过B 点后被水平抛出，经过一段时间后恰好以平行于薄木板的方向滑上木板，在物块滑上木板的同时木板解除锁定．已知物块与薄木板间的动摩擦因数为μ＝36.取g ＝10 m/s 2，求：图1－3－24(1)物块到达B 点时对圆形轨道的压力大小； (2)物块做平抛运动的时间；(3)若下滑过程中某时刻物块和木板达到共同速度，则这个速度为多大？解析 (1)物块由A 到B 由动能定理得：mgR ＝12mv 2解得：v 0＝2Rg ＝2 m/s ，在B 点由牛顿第二定律得：F N －mg ＝m v 20R，解得：F N ＝mg ＋m v 20R ＝3 N ，由牛顿第三定律可知物块对轨道的压力为3 N.(2)设物块到达斜面的竖直速度为v y ，则tan θ＝v yv 0，v y ＝gt ，解得：t ＝v 0tan θg ＝315s.(3)物块在E 点的速度：v ＝v 20＋v 2y ＝433m/s ，对物块：v ′＝v ＋a 1t ，a 1＝g (sin θ－μcos θ)＝2.5 m/s 2.对木板：v ′＝a 2t ，a 2＝g (sin θ＋μcos θ)＝7.5 m/s 2.解得：v ′＝2 3 m/s.答案 (1)3 N (2)315s (3)2 3 m/s12．(2013·江苏苏州模拟，15)如图1－3－25是检验某种防护罩承受冲击力的装置，M 为半径R ＝1.6 m 、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道，A 、B 分别是轨道的最低点和最高点；N 为防护罩，它是一个竖直固定的14圆弧，其半径r ＝45 5 m ，圆心位于B 点．在A 处放置有一支水平向左的弹簧枪，可向M 轨道发射速度不同、质量均为m ＝0.01 kg 的小钢珠，弹簧枪可将弹簧弹性势能完全转化为小钢珠的动能．假设某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B 点，水平飞出后落到防护罩的某一点上，取g ＝10 m/s 2.求：图1－3－25(1)该小钢珠在B 点的速度v ；(2)钢珠从圆弧轨道M 上B 点飞出至落到防护罩N 上所用的时间t ； (3)若在圆弧轨道的B 位置处，安装上压力传感器，当弹簧枪以不同弹性势能E p 发射来的小钢珠经过该点时，传感器就会显示出轨道所受到的不同压力F N ，试通过计算在坐标系中作出E p －F N 图象．图1－3－26解析 (1)小钢珠在B 点时，有mg ＝m v 2R解得v ＝4 m/s(2)设落到防护罩上所用时间为t ：(vt )2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫12gt 22＝r 2解得t ＝0.4 s(3)弹簧的弹性势能等于小钢珠的机械能，设小钢珠通过B 点时的速度为v B ，F N ＋mg ＝m v 2BRE p ＝12mv 2B ＋mg ·2R解得E p ＝52mgR ＋12R ·F N代入数据得E p ＝0.4＋0.8F N (单位J) 图象如下所示答案 (1)4 m/s (2)0.4 s (3)见解析。

2013年高考物理二轮课件第三部分二力与曲线运动、天体运动

2．天体质量 M 的估算
法一：测出该天体的任意一颗卫星绕天体做匀速圆周运动的 4π2r3
半径 r 和周期 T，则 M＝__G_T__2__；
法二：若能测量天体的半径 R 和天体表面的重力加速度 g′， g′ R2
则天体质量 M＝____G_____.
六、围绕地球做匀速圆周运动的卫星
卫星围绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，其方
程为
GMr2m＝
v2 __m__r__＝
__m__rω__2 __＝
4π2 __m_r_T__2 ___.
1．线速度 v
v＝
GM _____r___，
r
越大，速度
v
越_小___，即越远越慢．
2．周期 T 4π2r3
T2＝__G__M____，r 越大，T 越_大____.
3．近地卫星和地球同步卫星
速曲线运动．两个匀变速直线运动的合运动仍为匀变速运动，当合初速度与合加速度共线时为_匀__变__速__直__线__运__动__；当合初速度与合加速度不共线时为__匀__变__速__曲__线__运__动___．
三、平抛运动 1．性质：加速度恒为__重__力__加__速__度____的匀变速曲线运动，它的轨迹是一条抛物线． 2．分解方法：可分解为水平方向的_匀__速__直__线__运__动___和竖直方向的__自__由__落___体__运__动_____． 3．规律：做平抛运动的物体在空中飞行的时间由竖直高度决定，产生的水平距离由竖直高度和初速度决定；做平抛( 或类平抛)运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过从水平抛出到该时刻物体水平位移的中点．
二、力与曲线运动、天体运动
目录
重
易
考

高考物理二轮专题复习第3课力与曲线运动课件

栏
目
4．处理物体的运动问题时，通常先把合运动拆成
链接
两个各自独立的分运动处理，再利用等时性把两个运
动联系起来．
K 考点精辟解析
考点二平抛运动的处理
1．平抛运动通常分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．
2．通常情况下，利用下落高度求时间，再利用
栏目
等时性在水平方向上求位移(或速度)．
而物体在任何一个方向上运动，都按照其本身的规律进
栏
目
行，不会因为其他方向的运动是否存在而受到影响．
链接
2．运算原则：位移s、速度v、加速度a的合成与分解都遵守矢量的平行四边形定则．
K 考点精辟解析
3．运动的等时性原理：当把物体的运动分解为两
个不同方向的分运动时，物体运动的总时间与在两个
不同方向上单独运动的时间是相等的．
水平方向上，x＝vt，竖直方向上，y＝21gt2，vy＝gt，又 tan θ＝xy＝
gt 2v
，
tan(θ
＋
α)
＝
gt v
，
即
2tan
θ ＝ tan(θ ＋ α) ，解得
tan
α＝
栏目链
接
2（1s＋ins2inθ2θ），选项 A 错误，选项 B 正确；将速度 v0 和位移 L
分解，得 v0sin(α＋θ)＝gt，Lsin θ＝12gt2；联立得 v0＝sin2（gLαs＋inθθ），
链接
3．对于任何抛体运动，由于仅有重力对物体做功，因而也可应用机械能守恒定律分析、处理此类问题．
K 考点精辟解析
考点三圆周运动的处理
1．匀速圆周运动：匀速圆周运动的一个显著特点是周期性，

高考物理名师指导分项历炼：第3讲力与曲线运动、天体运动(含解析)[ 高考]

1．(2013·温州测试)2011年1月11日12时50分，“歼20”在成都实现首飞，历时18分钟，这标志着我国隐形战斗机的研制工作掀开了新的一页．如图所示，隐形战斗机在竖直平面内做横8字形飞行表演，飞行轨迹为1→2→3→4→5→6→1，如果飞行员的重力为G，飞行圆周半径为R，速率恒为v，在A、B、C、D四个位置上，飞机座椅或保险带对飞行员的作用力分别为N A、N B、N C、N D，以下关于这四个力的大小关系说法正确的是()A．N A＝N B<N C＝N D B．N A＝N B>N C＝N DC．N C>N A＝N B>N D D．N D>N A＝N B>N C2．如图所示，从半径为R＝1 m的半圆PQ上的P点水平抛出一个可视为质点的小球，经t＝0.4 s小球落到半圆上．已知当地的重力加速度g＝10 m/s2，据此判断小球的初速度可能为()A．1 m/s B．2 m/s C．3 m/s D．4 m/s历炼1．A 解析：设飞行员质量为m ，在A 、B 两位置有N A ＋G ＝m v 2R ，N B ＋G ＝m v 2R ，则N A ＝N B ＝m v 2R－G ；在C 、D 两位置有N C －G ＝m v 2R ，N D －G ＝m v 2R ，则N C ＝N D ＝m v 2R＋G ，所以A 正确.3．(2013·陕西高三质检)我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h 的轨道上做匀速圆周运动，运行的周期为T ，若以R 表示月球的半径，则( )A ．“嫦娥二号”探测卫星运行时的线速度为2πR TB ．“嫦娥二号”探测卫星运行时的向心加速度为4π2(R ＋h )T 2C ．月球的第一宇宙速度为2πR (R ＋h )3TRD ．物体在月球表面自由下落的加速度为4π2R T2 4．(2013·课标Ⅰ)2012年6月18日，“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器在离地面343 km 的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气．下列说法正确的是()A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B．如不加干预，在运行一段时间后，“天宫一号”的动能可能会增加C．如不加干预，“天宫一号”的轨道高度将缓慢降低D．航天员在“天宫一号”中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用5．(2013·洛阳统测)某星球的质量为M，在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度v0平抛一物体，经时间t该物体落到山坡上．欲使该物体不再落回星球的表面，求至少应以多大的速度抛出该物体？(不计一切阻力，引力常量为G)2．AD解析：由h＝12gt2可得h＝0.8 m，如图所示，小球落点若小球落在左侧，由几何关系得平抛运动的水平距离为0.4 m ，初速度为1 m /s ；若小球落在右侧，平抛运动的水平距离为1.6 m ，初速度为4 m /s .3．BC 解析：根据匀速圆周运动的基本知识可得：v ＝2π(R ＋h )T，a ＝v 2R ＋h＝4π2(R ＋h )T 2，A 错误，B 正确；由万有引力提供向心力可得GMm (R ＋h )2＝mv 2R ＋h，则g 月＝GM R 2＝4π2(R ＋h )3T 2R 2，第一宇宙速度v 1＝g 月R ＝2πR (R ＋h )3TR，所以C 正确，D 错误． 4．BC 解析：可认为目标飞行器是在圆形轨道上做匀速圆周运动，由v ＝GM r知轨道半径越大时运行速度越小．第一宇宙速度是当r 等于地球半径时的运行速度，即最大的运行速度，故目标飞行器的运行速度应小于第一宇宙速度，A 错误；如不加干预，稀薄大气对“天宫一号”的阻力做负功，使其机械能减小，引起高度的下降，从而地球引力又对其做正功，当地球引力所做正功大于空气阻力所做负功时，“天宫一号”的动能就会增加，故B 、C 皆正确；航天员处于完全失重状态的原因是地球对航天员的万有引力全部用来提供使航天员随“天宫一号”绕地球运行的向心力了，而非航天员不受地球引力作用，故D 错误．5．见解析解析：由题意可知，要求该星球上的“近地卫星”的绕行速度，即第一宇宙速度．设该星球表面处的重力加速度为g ，由平抛运动规律可得tan θ＝y xy ＝12gt 2，x ＝v 0t 联立解得g ＝2v 0ttan θ① 设该星球半径为R ，对于该星球表面上的物体有G Mm R 2＝mg ② 联立①②解得R ＝GMt 2v 0tan θ③ 对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”，应有mg ＝m v 2R④ 联立①③④解得v ＝42GMv 0tan θt .。

2013高考物理二轮第三部分二力与曲线运动、天体运动

1.图1如图1所示，一块橡皮用细线悬挂于O 点，用钉子靠着线的左侧，沿与水平方向成30°角的斜面向右以速度v 匀速运动，运动中始终保持悬线竖直，下列说法正确的是( ) A ．橡皮的速度大小为2vB ．橡皮的速度大小为3vC ．橡皮的速度与水平方向成60°角D ．橡皮的速度与水平方向成45°角解析：选BC.钉子沿斜面匀速运动，橡皮具有向上的分速度v ，同时具有沿斜面方向的分速度v ，根据运动的合成可知，橡皮的速度大小为3v ，速度与水平方向成60°角，选项B 、C 正确．2.图2 如图2所示，AB 为半圆弧ACB 的水平直径，C 为弧ACB 的中点，AB ＝1.5 m ，从A 点平抛出一小球，小球下落0.3 s 后落到弧ACB 上，则小球抛出的初速度v 0为(g 取10 m/s 2)( )A ．1.5 m/sB ．0.5 m/sC ．3 m/sD ．4.5 m/s解析：选BD.小球在0.3 s 内在竖直方向的位移y ＝12gt 2＝0.45 m ，连接落点与圆心，连线与水平方向夹角θ满足sin θ＝35.设圆弧半径为R ，由几何关系可知，小球做平抛运动的水平位移为x ＝R ±R cos θ，且x ＝v 0t ，解以上各式得：v 0＝0.5 m/s 或v 0＝4.5 m/s ，B 、D 选项正确．3.图3如图3所示，隐形战斗机在竖直平面内作横8字形飞行表演，飞行轨迹1→2→3→4→5→6→1，如果飞行员体重为G ，飞行圆周半径为R ，速率恒为v ，在A 、B 、C 、D 四个位置上，飞机座椅或保险带对飞行员的作用力分别为N A 、N B 、N C 、N D ，以下关于这四个力的大小关系说法正确的是( )A ．N A ＝NB <NC ＝N DB ．N A ＝N B >NC ＝N DC ．N C >N A ＝N B >N DD ．N D >N A ＝N B >N C解析：选A.设飞行员质量为m ，在A 、B 两点，N A ＋G ＝m v 2R ，N B ＋G ＝m v 2R ，则N A ＝N B ＝m v 2R －G ；在C 、D 两点，N C －G ＝m v 2R ，N D －G ＝m v 2R ，则N C ＝N D ＝m v 2R＋G ，故正确选项为A. 4．2011年9月29日，我国成功发射“天宫一号”目标飞行器．假设我国发射的“天宫一号”目标飞行器绕地球做匀速圆周运动，轨道距离地面高度为300 km ，地球半径取6400 km ，声音在大气中的传播速度大约为340 m/s ，则( )A ．“天宫一号”绕地球运行的轨道半径为300 kmB ．“天宫一号”绕地球运行的周期大约为90 minC ．“天宫一号”绕地球运行的速度大约为7.8 km/sD ．“天宫一号”绕地球运行的速度是声音速度的22～23倍解析：选BCD.“天宫一号”绕地球运行的轨道半径为6400 km ＋300 km ＝6700 km ，A 错误；由“天宫一号”与地球之间的万有引力提供向心力有GMm R 2＝m 4π2T 2R ，GMm R 2＝m v 2R ，又GMm R 2地＝mg ，联立可计算出，“天宫一号”绕地球运行的周期大约为90 min ，“天宫一号”绕地球运行的速度大约是7.8 km/s ，B 、C 正确；由7800340＝22.9可知，“天宫一号”绕地球运行的速度大约是声速的22.9倍，选项D 正确． 5.图4(2012·东北三校二模)很多国家发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆形轨道1运行，然后在Q 点点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后在P 点再次点火，将卫星送入同步圆形轨道3运行．已知轨道1、2相切于Q 点，轨道2、3相切于P 点．若只考虑地球对卫星的引力作用，则卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法正确的是( )A ．若卫星在1、2、3轨道上正常运行时的周期分别为T 1、T 2、T 3，则有T 1>T 2>T 3B ．卫星沿轨道2由Q 点运行到P 点时引力做负功，卫星与地球组成的系统机械能守恒C ．根据公式v ＝ωr 可知，卫星在轨道3上的运行速度大于在轨道1上的运行速度D ．根据v ＝GM r可知，卫星在轨道2上任意位置的速度都小于在轨道1上的运行速度解析：选B.由开普勒第三定律知周期T 的平方与半长轴R 的三次方成正比，故T 1<T 2<T 3，A 错误．由于只考虑地球对卫星的引力作用，故此过程中地球与卫星组成的系统机械能守恒，B 正确．卫星在不同轨道上的角速度不同，应由v ＝GM r 来判定，C 错误．式子v ＝GM r只能应用于圆形轨道上，D 错误． 6．如图5所示，摩托车做腾跃特技表演，以1 m/s 的初速度沿曲面冲上高0.8 m 、顶部水平的高台，若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率1.8 kW 行驶，经过1.2 s 到达平台顶部，然后离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A 点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A 、B 为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为R ＝1.0 m ，已知人和车的总质量为180 kg ，特技表演的全过程中不计一切阻力．则：(计算中g 取10 m/s 2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)图5(1)求人和车到达顶部平台时的速度v ；(2)求人和车从顶部平台飞出的水平距离s ；(3)求圆弧对应的圆心角θ为多少；(4)人和车运动到圆弧轨道最低点O 时对轨道的压力大小．解析：(1)摩托车冲上高台的过程中，由动能定理，得Pt －mgh ＝12m v 2－12m v 20 代入数据解得v ＝3 m/s.(2)摩托车离开平台后做平抛运动过程中，竖直方向有h ＝12gt 2，水平方向有s ＝v t 解得s ＝1.2 m ，t ＝0.4 s.(3)由于人和车无碰撞进入圆弧轨道，即人和车落到A 点时速度方向沿A 点切线方向．而v y ＝gt ＝4 m/s由于人和车的水平速度为v ＝3 m/stan θ2＝v y v ＝gt v ＝tan53° 解得θ＝106°.(4)设人和车到最低点的速度为v x ，则摩托车由水平高台到圆弧轨道最低点的过程中，由机械能守恒，得 12m v 2x －12m v 2＝mg [h ＋R (1－cos53°)] 在最低点，据牛顿第二定律，有F N －mg ＝m v 2x R代入数据解得F N ＝7740 N.由牛顿第三定律可知，对轨道的压力大小为7740 N.答案：(1)3 m/s (2)1.2 m (3)106° (4)7740 N。

高中物理大二轮物理复习专题目录

第3讲平抛运动和电场中的类平抛运动考向一平抛运动的规律及应用考向二电场中的考向二天体的运动问题
考向三匀强磁场中的圆周运动
二轮物理
专题二
能量与动量
第1讲功能关系及动量观点在力学中的应用考向一力学中的几个重要功能关系的应用考向二动力学观点和功能关系的综合应用考向三动量观点与能量观点的综合应用第2讲动量观点和能量观点在电学中的应用考向一功能关系在电学中的应用考向二应用动量观点和能量观点处理力电综合问题
考向一热学基础知识与气体实验定律的组合
考向二热学基础知识、热力学定律与气体定律的组合
第2讲 (选修3－4) 机械振动和机械波光
电磁波
考向一振动(或波动)与光的折射、全反射的组合考向二光学基础知识与波动(或振动)的组合考向三电磁波、光学、波动(或振动)的组合
二轮物理
第二部分考前冲刺增分练选择题48分专练(一) 选择题48分专练(二) 实验题15分专练(一)
二轮物理
专题三
电场和磁场
第1讲电场和磁场的基本性质考向一电场的性质考向二磁场的性质第2讲带电粒子在复合场中的运动考向一带电粒子在组合场中的运动考向二带电粒子在叠加复合场中的运动考向三现代科技中的电磁场问题
二轮物理
专题四
电路与电磁感应
第1讲恒定电流和交变电流考向一直流电路的计算与动态分析考向二交流电的产生及“四值”的应用考向三理想变压器和远距离输电问题
实验题15分专练(二)
计算题32分专练(一) 计算题32分专练(二) 选考题15分专练(一) 选考题15分专练(二)
二轮物理
小卷冲刺抢分练(一)——(8＋2实验) 小卷冲刺抢分练(二)——(8＋2实验) 小卷冲刺抢分练(三)——(8＋2计算) 小卷冲刺抢分练(四)——(8＋2计算) 高考模拟标准练

【精选】全国通用高考物理二轮复习备课资料专题三力与曲线运动高考热点剖析天体运动问题课件

一”(火星的卫星)绕火星做圆周运动的半径为R,周期为T,火星的半径为R0,自转周期为T0,则火星表面的重力加速度在赤道处与两极处大小的比值为( D )
A. R3T02 R03T 2
C.1- R3T02 R03T 2
B. R03T 2 R3T02
D.1- R03T 2 R3T02
解析:在赤道上的物体,有 G
(1)加速会离心,轨道半径变大;减速会向心,轨道半径变小. (2)轨道升高机械能增加,轨道降低机械能减少,同一轨道上稳定运行过程中机械能守恒. 3.天体运行时线速度、角速度、周期与半径的关系口诀:高轨道低转速长周期.
4.牢记同步卫星的两个特点:
(1)同步卫星绕地心做匀速圆周运动的周期等于地球的自转周期;
二、听思路。
思路就是我们思考问题的步骤。例如老师在讲解一道数学题时，首先思考应该从什么地方下手，然后在思考用什么方法，通过什么样的过程来进行解答。听课时关键应该弄清楚老师讲解问题的思路。
三、听问题。
对于自己预习中不懂的内容，上课时要重点把握。在听讲中要特别注意老师和课本中是怎么解释的。如果老师在讲课中一带而过，并没有详细解答，大家要及时地把它们记下来，下课再向老师请教。
R2
R
R
求得火星和地球的第一宇宙速度之比,选项 D 错误.
3.[万有引力定律结合几何关系的应用]2014年12月7日,中国和巴西联合研制
的地球资源卫星“04星”在太原成功发射升空,进入预定轨道,已知“04星”
绕地球做匀速圆周运动的周期为T,地球相对“04星”的张角为θ ,引力常量为
G,则地球的密度为(

r2
r
s3
球的质量为 M= v2r = s3 ,月球的体积为 V= 4 πR3,所以月球的密度ρ= M = Gt 2 =

高考物理二轮复习备课资料专题三力与曲线运动高考热点剖析天体运动问题课件

行星运动的规律,物理学史
全
2017年Ⅱ卷,19
国
卷高海王星绕太阳沿椭圆轨道运动的考规律
真
题
剖
析
2017年Ⅲ卷,14
天舟一号与天宫二号变轨对接,组合体运行的规律
1.牢记两个基本思路:天体运动的向心力由万有引力提供;不考虑星球自转
,星球表面上物体的重力等于万有引力.
2.变轨规律:
技法提炼
)
B
A. 3π G
T 2 sin3
2 C. 3π
GT 2 sin3
B. 3π
GT 2 sin3
2 D. 3π G
T 2 sin3
解析:“04 星”绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,G Mm =m 4π2 r,设地球
r2
T2
半径为 R,则由图知 rsin =R,而 M= 4π R3 ρ,联立得ρ= 3π ,选项 B 正确.
解析:控制卫星从图中低轨道进入椭圆轨道需要使卫星加速,选项 A 错误;根据开普勒
第二定律可得 vAR=vB(6R+R),则卫星通过 A 点时的速度是通过 B 点时速度的 7 倍,选项
B 错误;根据 a= GM ,则 aA = rB2 = 7R2 =49,则卫星通过 A 点时的加速度是通过 B 点
(1)加速会离心,轨道半径变大;减速会向心,轨道半径变小. (2)轨道升高机械能增加,轨道降低机械能减少,同一轨道上稳定运行过程中机械能守恒. 3.天体运行时线速度、角速度、周期与半径的关系口诀:高轨道低转速长周期.
4.牢记同步卫星的两个特点:
(1)同步卫星绕地心做匀速圆周运动的周期等于地球的自转周期;
解析:卫星在轨道1运行到P点时需要加速才能进入轨道2运行,因此卫星在两轨道的P点时速度不同,但所受力相同,加速度相同;卫星在轨道1运行时在不同位置所受万有引力大小、方向均不同,则加速度也不同;卫星在轨道2做匀速圆周运动,在不同位置速度方向不同,因此动量不同,只有选项B 正确.