走向高考·高考物理总复习·人教实验版：第四章 章末整合

人 教 实 验 版
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第4章 章末整合
高考物理总复习
一、分运动与合运动是一种等效替代关系，其理论基
础是运动的独立性原理，即任何一个运动可以看做是几个
独立进行的分运动的合运动，其运算法则是平行四边形定
人 教
实
则．分清合运动与分运动是解决问题的关键．物体相对参 验 版
考系的实际运动(位移、速度)为合运动．
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(1)物体 A 上滑到最高点所用的时间 t；
(2)物体 B 抛出时的初速度 v2；
(3)物体 A、B 间初始位置的高度差 h.
人
[解析] (1)物体 A 上滑过程中，由牛顿第二定律得：
教 实
验
mgsinθ＝ma
版
代入数据得：a＝6m/s2
设经过 t 时间滑到最高点，由运动学公式：0＝v1－at 代入数据得：t＝1s.
下侧面 mg
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五、卫星问题
1．为什么第一宇宙速度既是卫星的最小发射速度，又
是最大的环绕地球的速度？
人
卫星的发射速度越大，升得越高，轨道半径越大，但
教 实
验
环绕速度却越小．因为卫星到达轨道的过程中，要克服重 版
力做功，所以轨道半径越大，发射速度越大；又由于卫星
稳定运行时，环绕地球运动的速度：v＝ GrM(其中 r 为
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三、运用匀速圆周运动规律解题
(1)灵活、正确地运用公式
F 向＝ma＝mvr2＝mω2r＝4πT2m2 r＝4π2mn2r
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验
(2)正确分析物体的受力情况，找出向心力
版
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3.
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长为 L 的细线，拴一质量为 m 的小球，一端固定于 O
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(2)平抛物体 B 的水平位移：
x＝12v1tcos37°＝2.4m
平抛速度：v2＝xt ＝2.4m/s
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验
(3)物体 A、B 间的高度差：
版
h＝hA⊥＋hB＝12v1tsin37°＋12gt2＝6.8m

[答案] (1)1s (2)2.4m/s (3)6.8m
盒子的边长略大于小球的直径．某同学拿着该盒子在竖直
平面内以 O 点为圆心做半径为 R 的匀速圆周运动，已知重
力加速度为 g，空气阻力不计，求：
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(1)若要使盒子运动到最高点时与小球之间恰好无作用
力，则该同学拿着盒子做匀速圆周运动的周期为多少？
(2)若该同学拿着盒子以第(1)问中周期的12做匀速圆周
4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
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轨道半径，M 为地球的质量)，所以轨道半径 r 越大，环绕
速度 v 却越小．当 r＝R(R 为地球半径)时，v＝7.9km/s(第
人
一宇宙速度)为卫星的最大环绕速度，但此时轨道半径 r 最
教 实
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小，因此发射速度为最小．
版
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二、平抛运动分解为两个直线运动，两个直线沿什么
方向与求解的问题有关，只要找到两个分运动的初速度和
加速度，两个分运动就唯一的被确定了，然后按照直线运 人
教
动的规律处理即可．
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2.(2011·合肥模拟)
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力为 FN，根据牛顿运动定律知
在水平方向上 F＝ma0
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即 F＝4mg
在竖直方向上 FN＋mg＝0
即 FN＝－mg
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因为 F 为正值、FN 为负值，所以小球对盒子的右侧面
实 验
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和下侧面有作用力，大小分别为 4mg 和 mg
[答案] (1)2π
R g
(2)右侧面 4mg
高考物理总复习 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.2021
由②④⑤式解得 ω＝
Lcgosα，T＝2π
Lcosα g
人
教
[答案]
mg (1)cosα
(2)
gLsin2α cosα
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g
Lcosα
(3) Lcosα 2π
g
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四、竖直面内的圆周运动
物体在竖直面内做圆周运动时，绝大多数属于变速圆
周运动．在不同的约束条件下，物体能完成圆周运动的条
D．3.5m/s
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由于船沿直线 AB 运动，因此船的合速度 v 合沿 AB 方
向，根据平行四边形定则可知，当 v 船垂直于直线 AB 时，
人
船有最小速度，由图知 v 船＝v 水 sin37°＝2.4m/s，选项 B 正
教 实
验
确．
版
[答案] B
5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
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1.(2011·广州模拟)如图所示，船从 A 处开出后沿
直线 AB 到达对岸，若 AB 与河岸成 37°角，水流速度为
人
4m/s，则船从 A 点开出的最小速度为( )
教 实
验
版
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A．2m/s C．3m/s [解析]
B．2.4m/s
人
件也是不同的．在绳(或沿圆环内侧运动)约束下，物体在最
教 实
验
高点的速度 v≥ gr(mg＝mvr2)，在杆(管或弧形轨道外侧等) 版
约束下，物体在最高点的速度 v≥0.审题时一定要分清是绳
模型还是杆模型，这是前提．
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4.
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如图所示，质量为 m 的小球置于方形的光滑盒子中，
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实
mg＝mR(2Tπ0)2
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解得 T0＝2π
R g
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(2)此时盒子的运动周期为T20，则小球的向心加速度为
a0＝T4′π22R
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由第(1)问知 T0＝2π Rg，则 T′＝T20
教 实 验
版
由上述三式知 a0＝4g
设小球受盒子右侧面的作用力为 F，受上侧面的作用
3．卫星的速度变化时，卫星如何运动？
绕地球运行的卫星速度增大时，所需向心力增大，卫
星要做离心运动，轨道半径增大，但卫星在向高轨道运动
人
过程中，由于要克服重力做功．卫星速度减小．卫星稳定
教 实
验
运行时，运动速度 v＝ GrM，所以卫星在高轨道运动的 版
速度小于卫星速度增大前在原轨道运动的速度．
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9、 要 学 生 做 的事， 教职员 躬亲共 做；要 学生学 的知识 ，教职 员躬亲 共学； 要学生 守的规 则，教 职员躬 亲共守 。2021/8/142021/8/14Saturday, August 14, 2021 10、 阅 读 一 切 好书 如同和 过去最 杰出的 人谈话 。2021/8/142021/8/142021/8/148/14/2021 4:46:00 AM 11、 一 个 好 的 教师 ，是一 个懂得 心理学 和教育 学的人 。2021/8/142021/8/142021/8/14Aug-2114-Aug- 21 12、 要 记 住 ， 你不 仅是教 课的教 师，也 是学生 的教育 者，生 活的导 师和道 德的引 路人。 2021/8/142021/8/142021/8/14Saturday, August 14, 2021 13、 He who seize the right moment, is the right man.谁 把 握 机 遇 ， 谁就 心想事 成。2021/8/142021/8/142021/8/142021/8/148/14/2021 14、 谁 要 是 自 己还 没有发 展培养 和教育 好，他 就不能 发展培 养和教 育别人 。2021年 8月14日 星期 六2021/8/142021/8/142021/8/14 15、 一 年 之 计 ，莫 如树谷 ；十年 之计， 莫如树 木；终 身之计 ，莫如 树人。 2021年 8月2021/8/142021/8/142021/8/148/14/2021 16、 提 出 一 个 问题 往往比 解决一 个更重 要。因 为解决 问题也 许仅是 一个数 学上或 实验上 的技能 而已， 而提出 新的问 题，却 需要有 创造性 的想像 力，而 且标志 着科学 的真正 进步。 2021/8/142021/8/14August 14, 2021 17、 儿 童 是 中 心， 教育的 措施便 围绕他 们而组 织起来 。2021/8/142021/8/142021/8/142021/8/14
两个力的合力 Fn 提供向心力．
线的拉力 F＝cmosgα①
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(2)合力 Fn＝mgtanα②
实 验
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由牛顿第二定律得 Fn＝mRv2③
小球做圆周运动的半径 R＝Lsinα④
由②③④解得 v＝
gLsin2α cosα
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(3)由牛顿第二定律得 Fn＝mω2R＝m4Tπ22R⑤
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在水平地面上固定一倾角 θ＝37°、表面光滑的斜面体，
物体 A 以 v1＝6m/s 的初速度沿斜面上滑，同时在物体 A
的正上方，有一物体 B 以某一初速度水平抛出，如图所
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实
示．如果当 A 上滑到最高点时恰好被 B 物体击中．(A、B
验 版
均可看做质点，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g 取 10m/s2)求：
点，让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆
锥摆)，如图所示，摆线 L 与竖直方向的夹角为 α.求：
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(1)线的拉力大小；
(2)小球运动的线速度的大小；
(3)小球运动的角速度大小及周期．
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(1)小球受重力 mg 和线的拉力 F 作用，如图所示，这
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运动，则当盒子运动到如图所示位置(球心与 O 点位于同一 版
水平面上)时，小球对盒子的哪些面有作用力，作用力大小
分别为多少？
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[解析] (1)设盒子的运动周期为 T0.因为在最高点时
盒子与小球之间刚好无作用力，因此小球仅受重力作用，
由重力提供向心力，根据牛顿运动定律得
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2．地球赤道上的物体、近地卫星和同步卫星的向心力
有何不同？
地球赤道上的物体随地球一起自转，向心力由万有引
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力的一个分力提供；近地卫星和地球同步卫星的向心力全
验 版
部由万有引力提供．地球赤道上的物体和地球同步卫星的
角速度相同，地球同步卫星的角速度小于近地卫星的角速
度．
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第4章 曲线运动 万有引力
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第4章 曲线运动 万有引力