高三物理总复习指导-第三章 质点的曲线运动 万有引力

高三物理总复习指导-第三章 质点的曲线运动 万有引力内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、知识目标内 容 要 求 说 明1运动的合成和分解 2曲线运动中质点的速度方向沿轨道的切线方向，且必具有加速度 3平抛运动 4匀速率圆周运动，线速度、角速度和周期，圆周运动的向心加速度 5万有引力定律 6圆周运动中的向心力，卫星的运动(限于圆轨道) 7宇宙速度 二、能力要求(一)曲线运动运动的合成1掌握物体做曲线运动的条件；理解曲线运动是变速运动2掌握运动合成与分解的方法；理解分运动与合运动具有等时性3掌握位移、速度、加速度等矢量的合成与分解的平行四边形定则(二)平抛物体的运动1掌握物体做平抛运动的条件；理解平抛运动是加速度恒为 g 的匀变速运动2理解平 2、抛运动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掌握平抛运动的位移公式和速度公式4理解平抛运动的飞行时间仅由下落高度决定，与初速度无关(三)匀速圆周运动1掌握匀速圆周运动的线速度 v、角速度 、周期 T、频率 f、转速 n 的物理意义及它们之间的数量关系： ， 22理解匀速圆周运动是加速度变化的曲线运动3知道向心加速度与向心力的方向均沿半径指向圆心，会分析哪些力提供向心力4理解在不同约束条件下，竖直面内的圆周运动在最高点和最低点的运动与受力情况(四)万有引力定律 天体运动1掌握万有引力定律2知道重力是地球表面附近的物体受到的地球对它的引力： 20掌握万有引力定律的应用：(1)理解 3、万有引力是天体或人造地球卫星做匀速圆周运动的向心力(2)会计算天体的质量、密度；理解卫星的线速度、角速度、周期随轨道半径变化的规律等(3)了解宇宙速度，会推导第一宇宙速度的表达式三、解题示例例 1 如图所示，A 、B 两质点以相同的水平速度从坐标原点 O 沿 x 轴正方向抛出， ，落地点为 紧贴光滑的斜面运动，落地点为 1 和 应的x 轴坐标分别为 计空气阻力，下列说法正确的是Ax 1x 2 Bx 1x 2Cx 1 无法判断分析：由于 A 在竖直平面内运动，且初速度方向水平，仅受重力作用，所以 A 做平抛运动，设 A 的水平初速度为 面的高度为 h，A 从抛出到落在 经历的时间为 取坐标系 据 4、平抛运动的规律可得 10点落地的条件为 y1于 B 在斜面上运动，其受力情况如图所示F 一定沿斜面向下垂直斜面看，物体的受力情况及初始速度如图所示，B 质点受到的合外力也是恒力，大小为 质点也做加速度不变的曲线运动B 质点的初速度为 速度为 a为斜面的倾角)设 B 从抛出到落在 经历的时间为 取坐标系 B 质点的运动方程为 20世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 B 质点落地的补充方程为 比较可知 x1x 2解：正确选项为 C例 2 太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象这些条件是甲 乙A时间必须是在 5、清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大B时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大C时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大D时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大分析：东西方向是由地球自转时地面运动的方向确定的，与地面运动方向相同的方向是向东方向，反之是向西方向站在地面上的人看到太阳东升西落是因为地面由西向东运动所造成的如图甲所示，地面上 A 处的人看到太阳正要从东方升起，B 处的人则看到太阳刚要西落要让人看到太阳从西边升起，人必须身处 B 处上方正在由东向西飞行的飞机中，如图乙所示，飞机 相对地心由东向西转动的速度只要大于 0 6、即可，也就是飞机相对地面的速度大小只要比地面转动的速度大即可所以，选项 C 正确解：选项 C 正确讨论：(1)本题联系地理知识考查理解能力，要求对参考系的概念清晰，并且要求空间想象能力较强(2)太阳东升西落的自然现象是相对于地面说的，对飞行的飞机看到太阳的运动既可能是西升东落，也可能停在空中不动从绕地球飞行的飞船上，一天能看到多次日出日落(3)为什么这种现象发生在高纬度地区?例 3 地球同步卫星到地心的距离 r 可由 求出已知式中 a 的单位是234m，b 的单位是 s，c 的单位是 m/Aa 是地球半径，b 是地球自转的周期， c 是地球表面处的重力加速度光世昌老师高中物理精品资源免费下载地 7、址 a 是地球半径，b 是同步卫星绕地心运动的周期， c 是同步卫星的加速度Ca 是赤道周长，b 是地球自转周期， c 是同步卫星的加速度Da 是地球半径，b 是同步卫星绕地心运动的周期， c 是地球表面处的重力加速度分析：卫星与地球间的万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力，即 (得 234又地球表面的重力加速度 M，所以 23中 R 是地球半径，T 是地球自转周期，亦即同步卫星运行周期，g 是地球表面处的重力加速度，对照题干要求，应该选 A、D 答案：A、D讨论：此题很有新意，导出的表达式不用常用字母，掩盖了各量的物理意义，告诉各量的单位，根据单位去分析应是什么物理量；另一方面也可看出，无 8、论怎样变化，都离不开基本知识例 4 把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得A火星和地球的质量之比 B火星和太阳的质量之比C火星和地球到太阳的距离之比 D火星和地球绕太阳运行速度大小之比分析：设太阳的质量为 M，火星的质量为 球的质量为 星到太阳的距离为 球到太阳的距离为 星绕太阳运行周期为 球绕太阳运行周期为 火星和地球绕太阳做匀速圆周运动，有 得火星和地球到太阳的距离之比 2133122121/速度之比、环绕半径之比等，但无法判断出它们的质量之比，也无法判断出火星与太阳的质量之比答案：选项 C，D讨论：万有引力作用下卫星做匀速圆周运动的习题要注意两点：一是 9、正确理解和掌握匀速圆周运动的规律，二是正确使用牛顿第二定律例 5 宇航员站在某行星表面上某高处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间 t，小球光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，测得抛出点与落地点之间的距离为 L若抛出时的初速度增大为原来的 2倍，则抛出点与落地点之间的距离变为原来的 已知两落地点在同一水平面内，该行星的半径为 R，万有引力常数为 G，求该行星的质量( 忽略星球的自转影响)分析：宇航员抛出的小球在空中飞行的距离比较短，可认为小球受到的万有引力没有变化，就如同在地面上做平抛运动的物体一样，小球在此星球上也做平抛运动，其加速度为此星球表面的重力加速度，是由万有引力产生的解：小球两 10、次平抛运动的示意图如图所示，设第一次抛出的水平距离为 x，第二次抛出的水平距离为 2x，由几何关系可知 22抛运动的竖直位移： 2231论：处理万有引力与抛体运动的综合问题的关键是抓住加速度，万有引力是使物体产生加速度的原因，可以说加速度是联系万有引力与抛体运动的桥梁四、综合训练1船在静水中速度为 流速度为 v2，v 2v 1，河宽为 d当船头垂直向对岸航行时，则( )A实际航程最短B过河时间最短C当船速不变，水流速度增大时，过河时间不变D当船速不变，水流速度增大时，过河时间变长2一个物体以初速度 平抛出，落地的速度为 v，那么物体运动时间为 ( )A B C D如右图，以 s 的水平初速度 11、出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是 ( )A B C D2 平抛出一物体，如右图，不计空气阻力，它又落到斜面上时，所用的时间为 ( )A BDi0 图所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速 v 同时水平向左与水平向右抛出两个小球 A 和 B，两侧斜坡的倾角分别为 37和 53，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则 A 和 B 两小球的运动时间之比为 ( )A34 B43C916 D1696做平抛运动的质点通过 A、B、C 三点，取 A 为坐标原点，B、C 点的坐标如图所示，则下列说法正确的是 ( )A抛出 12、点的坐标是(0，0)B抛出点的坐标是(10，5)C初速度是 1m/速度是 图所示是一小球做平抛运动时所拍摄的闪光照片的一部分，图中背景方格的实际边长为 线为水平方向，竖线为竖直方向，根据此图可知拍摄照片时闪光灯的闪光频率为_球做平抛运动的初速度的大小为 _m/s(g 取 10m/世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为 r，a 是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是 4r，小轮的半径是 2r，b 点在小轮上，到小轮中心的距离为 r，c 点和 在传动过程中，皮带不打滑，则 ( )Aa 点和 b 点的线速度大小相等Ba 点和 b 点的角速度大小相等Ca 点和 c 点的线速度大小相等Da 点和 d 点的向心加速度大小相等9如图所示的靠轮传动装置中右轮半径为 2r，a 为它边缘上的一点，b 为轮上的一点，r左侧为一轮轴，大轮的半径为 4r，d 为它边缘上的一点，小轮的半径为 r，传动中靠轮不打滑，则 ( )Ab 点与 d 点的线速度大小相等B。