《挑战零失误》系列：——高考物理一轮复习课件曲线运动单元总结提升.ppt

核心内容提炼　　本单元内容可理解为牛顿运动定律在曲线运动中的应用.在复习中要注意以下几点：　　(1)在研究复杂曲线运动时，要树立运动的合成与分解的意识．除了将复杂的曲线运动分解成相互垂直的直线分运动外．还可以将分运动合成为物体发生的实际运动.同时，还应深刻体会运动的独立性原理，理解分运动与合运动的等时性、等效性及其满足平行四边形定则的特点. 　(2)掌握平抛运动与类平抛运动的处理方法.平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，其中，运动时间与合速度与水平方向的夹角是联系合运动与分运动的桥梁，当涉及位移时，要扣住时间；在涉及速度时应扣住角度．　　(3)掌握处理匀速率圆周运动的运动学问题的方法.　　除了熟记描述量间的公式关系外，还应注意：①两个重要的结论：即不打滑的皮带传动时，两轮上与皮带接触的各点线速度大小相等；同一转轮上的各点的角速度大小相同；②利用t=θ／ω可计算匀速率圆周运动的运动时间；③圆周追及问题可通过巧换参考系进行计算.　　(4)掌握处理圆周运动的动力学问题的方法.　　①匀速率圆周运动满足物体的合外力等于向心力的动力学特征，关系式 是处理匀速率圆周运动的动力学问题的关键规律，其中，分析向心力的来源和大小与确定圆周半径是难点，应引起重视.　　②变速圆周运动只在特殊位置才满足物体的合外力等于向心力的关系，如竖直平面内的圆周运动问题，只有最高点与最低点才满足此关系.同时，竖直平面内的圆周运动最高点存在速度的临界值，对轻绳模型：小球能到达最高点的最小速度 　　对轻杆模型：小球能到达最高点的条件是v≥0．　　(5)掌握解答天体运动问题的思路与方法.　　中学阶段研究的天体运动大都将天体的正常运动视为匀速率圆周运动，解决这类问题的关键规律是：　　　　　同时还有下列内容值得高度重视：一个模型（天体运动的模型）、两个加速度相等（重力加速度与向心加速度）、三个力相等（万有引力、向心力、重力）、四个问题（卫星系统内的完全失重、同步卫星与近地卫星、轨道变换、卫星回收）.　　1.［2005年·上海卷］如下图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩.在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起，A、B之间的距离以d=H-2t2（SI）（SI表示国际单位制，式中H为吊臂离地面的高度）规律变化，则物体做（　　）　A. 速度大小不变的曲线运动　　B. 速度大小增加的曲线运动　　C. 加速度大小方向均不变的曲线运动　　D. 加速度大小方向均变化的曲线运动高考真题精选　　【解析】由运动的独立原理知物体B在水平方向做匀速直线运动而在竖直方向上做匀加速直线运动，故物体对地面做匀变速曲线运动，故正确选项BC，而A、D错误.　　　　【答案】BC　　2. ［2005年·北京卷］已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍.不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出　　　　　（　　）　A. 地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8　　B. 地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9∶4　C. 靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8∶9　D. 靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81∶4　　【答案】C　　3. ［2004年·全国卷］银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动．由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G．由此可求出S2的质量为　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　)　　【答案】A 4.［［2006年·上海物理］如下图所示．一足够长的固定斜面与水平面的夹角为37°，物体A以初速度v1从斜面顶端水平抛出，物体B在斜面上距顶端L＝15m处同时以速度v2沿斜面向下匀速运动，经历时间t物体A和物体B在斜面上相遇，则下列各组速度和时间中满足条件的是（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）　　 (　　)　A.v1＝16m/s，v2＝15m/s，t＝3s　B.v1＝16m/s，v2＝16m/s，t＝2s　C.v1＝20m/s，v2＝20m/s，t＝3s　D.v1＝20m/s，v2＝16m/s，t＝2s【答案】C 5.［［2004年·广东卷］某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星．试问，春分那天(太阳光直射赤道)在日落后12h内有多长时间该观察者看不见此卫星?已知地球半径为R．地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为T，不考虑大气对光的折射．　　【解析】设所求的时间为t，用m、M分别表示卫星和地球的质量，r表示卫星到地心的距离，则根据万有引力定律和圆周运动的知识有：　　由①②两式可得卫星到地心的距离：　　　　　　③春分时，太阳光直射地球赤道，如下图所示，图中圆E表示赤道，S表示卫星，A表示观察者，O表示地心，由图可知当卫星S绕地心O转到图示位置以后（设地球自转是沿图中逆时针方向），其正下方的观察者将看不见它，据此考虑到对称性有： 6.［［2006年·天津理综卷］神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律.天文学家观测河外星系麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如下图所示.引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期.　　（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2.试求m′（用m1、m2表示）；　　（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T及质量m1之间的关系式；　　（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量mI的两倍，它将有可能成为黑洞.若可见星A的速率v＝2.7×105m/s，运行周期T＝4.7π×104s，质量m1＝6mI，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G＝6.67×10-11N·m2/kg2，mI＝2.0×1030kg）　　【解析】（1）设A、B的圆轨道半径分别为r1、r2，由题意知，A、B做匀速圆周运动的角速度相同，设为ω.由牛顿运动定律，有FA＝m1ω2r1,FB＝m2ω2r2,FA＝FB.　　设A、B之间的距离为r，又r＝r1+r2，由上述各式得：课标高考链接　　例　原子核式结构模型和天体运动的行星模型很相似,库仑定律和万有引力定律也有相同的表达形式.如规定无穷远处电势能为零,一负点电荷q处在一正点电荷Q的电场中,对应电势能为Ep=-k(Qq)／r,其中k为静电力常量,r为两点电荷间的距离.如也规定无穷远处物体的重力势能为零.　　(1)请写出质量为m的物体对应重力势能的表达式,并说明表达式中各字母的含义.　　(2)试求质量为2t的人造卫星绕地表飞行时的总机械能为多大?(已知地球半径为R=6400km,g=10m/s2)　　【点评】本题要求考生具有较好的信息处理能力,人造卫星的引力势能是中学物理中未学过的新知识,但在中学物理中能找到一定的“影子”,通过习题的提示与相关知识的联想,还是能分析出来的.。