2022年高考物理專題復習 曲線運動萬有引力學案

2022年高考物理專題復習 曲線運動萬有引力學案 一、要點綜述 l、曲線運動和運動的合成與分解 ①從運動學角度來理解：物體的加速度方向與速度方向不在同一條直線上； ②從動力學角度來理解：物體所受合力的方向與物體的速度方向不在同一條直線上。曲線運動的速度方向沿曲線的切線方向，曲線運動是一種變速運動。 2、平拋運動 運動規(guī)律為：①水平方向：ax=0，vx=v0，x=v0t；②豎直方向：ay=g，vy=gt，y=gt2/2； ③合運動：a=g，，v與 v0的夾角 平拋運動中飛行時間僅由拋出點與落地點間的豎直高度決定，即與v0無關(guān)。水平射程x=v0。 3．勻速圓周運動、描述勻速圓周運動的物理量、勻速圓周運動的實例分析。 圓周運動與其他知識結(jié)合時，關(guān)鍵找出向心力，再利用向心力公式 或列式求解。 4．開普勒行星運動定律 5．萬有引力定律 （1）開普勒對行星運動規(guī)律的描述（開普勒定律）為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎。 （2）萬有引力定律公式： ， （3）萬有引力定律適用于一切物體，但用公式計算時，注意有一定的適用條件。 3、萬有引力定律在天文學上的應用。 （1）基本方法： ①把天體的運動看成勻速圓周運動，其所需向心力由萬有引力提供： ②在忽略天體自轉(zhuǎn)影響時，天體表面的重力加速度：，R為天體半徑。 （2）天體質(zhì)量，密度的估算。 測出環(huán)繞天體作勻速圓周運動的半徑r，周期為T，由得被環(huán)繞天體的質(zhì)量為，密度為，R為被環(huán)繞天體的半徑。 當環(huán)繞天體在被環(huán)繞天體的表面運行時，r＝R，則。 （3）環(huán)繞天體的繞行速度，角速度、周期與半徑的關(guān)系。 ①由得∴r越大，v越小 ②由得∴r越大，越小 ③由得∴r越大，T越大 （4）三種宇宙速度 二、課堂練習 1、對于做勻速圓周運動的物體，下面說法正確的是（ ） A.相等的時間里通過的路程相等 B.相等的時間里通過的弧長相等 C.相等的時間里發(fā)生的位移相同 D.相等的時間里轉(zhuǎn)過的角度相等 2、做勻速圓周運動的物體，下列不變的物理量是（ ） A.速度 B.速率 C.角速度 D.周期 3、關(guān)于角速度和線速度，說法正確的是（ ） A.半徑一定，角速度與線速度成反比 B.半徑一定，角速度與線速度成正比 C.線速度一定，角速度與半徑成正比 D.角速度一定，線速度與半徑成反比 4、小球做勻速圓周運動，以下說法正確的是（ ） A.向心加速度與半徑成反比，因為a= B.向心加速度與半徑成正比，因為a=ω2r C.角速度與半徑成反比，因為ω= D.角速度與轉(zhuǎn)速成正比，因為ω=2πn 5、下列說法正確的是（ ） A.勻速圓周運動是一種勻速運動 B.勻速圓周運動是一種勻變速運動 C.勻速圓周運動是一種變加速運動 D.物體做圓周運動時，其合力垂直于速度方向，不改變線速度大小 6、做勻速圓周運動的兩物體甲和乙，它們的向心加速度分別為a1和a2，且a1＞a2，下列判斷正確的是（ ） A.甲的線速度大于乙的線速度 B.甲的角速度比乙的角速度小 C.甲的軌道半徑比乙的軌道半徑小 D.甲的速度方向比乙的速度方向變化得快 7．利用下列哪組數(shù)據(jù)，可以計算出地球質(zhì)量：（ ） A．已知地球半徑和地面重力加速度 B．已知衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運動的軌道半徑和周期 C．已知月球繞地球作勻速圓周運動的周期和月球質(zhì)量 D．已知同步衛(wèi)星離地面高度和地球自轉(zhuǎn)周期 8．“探路者”號宇宙飛船在宇宙深處飛行過程中，發(fā)現(xiàn)A、B兩顆天體各有一顆靠近表面飛行的衛(wèi)星，并測得兩顆衛(wèi)星的周期相等，以下判斷錯誤的是 A．天體A、B表面的重力加速度與它們的半徑成正比 B．兩顆衛(wèi)星的線速度一定相等 C．天體A、B的質(zhì)量可能相等 D．天體A、B的密度一定相等 9．已知某天體的第一宇宙速度為8 km/s，則高度為該天體半徑的宇宙飛船的運行速度為 A．2km/s B．4 km/s C．4 km/s D．8 km/s 10．2002年12月30日凌晨，我國的“神舟”四號飛船在酒泉載人航天發(fā)射場發(fā)射升空，按預定計劃在太空飛行了6天零18個小時，環(huán)繞地球108圈后，在內(nèi)蒙古中部地區(qū)準確著陸，圓滿完成了空間科學和技術(shù)試驗任務，為最終實現(xiàn)載人飛行奠定了堅實基礎.若地球的質(zhì)量、半徑和引力常量G均已知，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出“神舟”四號飛船的 A.離地高度 B.環(huán)繞速度 C.發(fā)射速度 D.所受的向心力 11、小球以15 m/s的水平初速度向一傾角為37°的斜面拋出，飛行一段時間后，恰好垂直撞在斜面上.求：（1）小球在空中的飛行時間；（2）拋出點距落球點的高度.（g=10 m/s2） 12．宇航員站在某一星球表面上的某高處，沿水平方向拋出一小球。經(jīng)過時間t，小球落到星球表面，測得拋出點與落地點之間的距離為L。若拋出時的初速度增大到2倍，則拋出點與落地點之間的距離為L。已知兩落地點在同一水平面上，該星球的半徑為R，萬有引力常數(shù)為G。求該星球的質(zhì)量M。 （三）本章專題剖析 ［例1］如圖所示，半徑為R的水平圓板繞豎直軸做勻速圓周運動，當半徑 OB轉(zhuǎn)到某一方向時， 在圓板中心正上方h處以平行于OB方向水平拋出一小球，小球拋出時的速度及圓板轉(zhuǎn)動的角速度為多大時，小球與圓板只碰一次，且落點為B? ［例2］如圖所示，一半徑為R=2 m的圓環(huán)，以直徑A B為軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動周期T=2 s，環(huán)上有M、N兩點，試求M、N兩點的角速度和線速度. ［例3］兩個質(zhì)量分別是m1和m2的光滑小球套在光滑水平桿上，用長為L的細線連接，水平桿隨框架以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，兩球在桿上相對靜止，如圖所示，求兩球離轉(zhuǎn)動中心的距離R1和R2及細線的拉力。 ［例4］如圖所示，在質(zhì)量為M的電動機上，裝有質(zhì)量為m的偏心輪，飛輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω，當飛輪重心在轉(zhuǎn)軸正上方時，電動機對地面的壓力剛好為零，則飛輪重心離轉(zhuǎn)軸的距離多大?在轉(zhuǎn)動過程中，電動機對地面的最大壓力多大?