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1、山西省南昌市新建一中2020屆高考物理專題復習 專題三 力與物體的曲線運動學案 預習案 知識網絡 專題知識要點 一、 曲線運動的條件和研究方法 1.物體做曲線運動的條件： 2.曲線運動的研究方法：運動的合成與分解，已知分運動的位移、速度、和加速度等求合運動的位移、速度、和加速度等，遵從平行四邊形定則。 二、 平拋（類平拋）運動 1.速度規(guī)律： VX=V0 VY=gt 2.位移規(guī)律： X=v0t Y= 三、 勻速圓周運動 1.向心力的大小為：或 2.描述運動的物理量間的關系： 四、萬有引力定律及應用思路 1.萬有引力定律： 2.（1）天體運動的向心力來

2、源于天體之間的萬有引力。即 （2）萬有引力等于重力 五、宇宙速度 （1）第一宇宙速度（環(huán)繞速度）：是衛(wèi)星環(huán)繞地球表面運行的速度，也是繞地球做勻速圓周運動的最大速度，也是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度V1=7.9Km/s。 （2）第二宇宙速度（脫離速度）：使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度，V2=11.2Km/s。 （3）第三宇宙速度（逃逸速度）：使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度，V3=16.7 Km/s。 高考體驗 1、（07）2020年4月24日，歐洲科學家宣布在太陽系之外發(fā)現了一顆可能適合人類居住的類地行星Gliese 581c。這顆圍繞紅矮星Gliese 581運行的星球

3、有類似地球的溫度，表面可能有液態(tài)水存在，距離地球約為20光年，直徑約為地球的1.5倍，質量約為地球的5倍，繞紅矮星Gliese 581運行的周期約為13天。假設有一艘宇宙飛船飛臨該星球表面附近軌道，下列說法正確的是 A.飛船在Gliese 581c表面附近運行的周期約為13天 B.飛船在Gliese 581c表面附近運行時的速度大于7.9 km/s C.人在Gliese 581c上所受重力比在地球上所受重力大 D.Gliese 581c的平均密度比地球平均密度小 2、（08）據報道，我國數據中繼衛(wèi)星“天鏈一號Ol星”于2020年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經過4次變軌控制

4、后，于5月1日成功定點在東經770赤道上空的同步軌道。關于成功定點后的“天鏈一號01星”，下列說法正確的是 A運行速度大于7.9 km／s B．離地面高度一定，相對地面靜止 C繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大 D向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等 3、（09）2020年9月25日至28日，我國成功實施了“神舟”七號載人航天飛行并實現了航天員首次出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠地點343千米處點火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運行周期約為90分鐘。下列判斷正確的是A.飛船變軌前后的機械能相等 B.飛船在圓軌道上時航天員出

5、艙前后都處于失重狀態(tài) C.飛船在此圓軌道上運動的角度速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度 D.飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時的加速度大于變軌后沿圓軌道運動的加速度5、(11) 甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運行高度低于甲的運行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道。以下判斷正確的是 A.甲的周期大于乙的周期 B.乙的速度大于第一宇宙速度 C.甲的加速度小于乙的加速度 D.甲在運行時能經過北極的正上方 6、（12）2020年11月3日，“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器成功實施了首次交會對接。任務完成后“天宮一號”經變軌升到更高的軌道，等待與“神舟九號”交會對接。變

6、軌前和變軌完成后“天宮一號”的運行軌道均可視為圓軌道，對應的軌道半徑分別為、，線速度大小分別為、。則等于（　　　?。? Ａ、 　　　 Ｂ、　　　?。?、　　　　Ｄ、 合作探究 [例1]　(2020·江蘇高考)如圖3－5所示，甲、乙兩同學從河中O點出發(fā)，分別沿直線游到A點和B點后，立即沿原路線返回到O點，OA、OB分別與水流方向平行和垂直，且OA＝OB。若水流速度不變，兩人在靜水中游速相等，則他們所用時間t甲、t乙的大小關系為 (　　) A．t甲t乙 D．無法確定

7、[例2]　在一次國際城市運動會中，要求運動員從高為H的平臺上A點由靜止出發(fā)，沿著動摩擦因數為μ的滑道向下運動到B點后水平滑出，最后落在水池中如圖3－7所示。設滑道的水平距離為L，B點的高度h可由運動員自由調節(jié)(取g＝10 m/s2)。求： 圖3－7 (1)運動員到達B點的速度v0與高度h的關系； (2)運動員要達到最大水平運動距離，B點的高度h應調為多大？對應的最大水平距離smax為多少？ (3)若圖中H＝4 m，L＝5 m，動摩擦因數μ＝0.2，則水平運動距離要達到7 m，h值應為多少？ [例3]　如圖3－10所示，質量為m的小球置于正方體的光滑硬質盒子中，

8、盒子的邊長略大于球的直徑。某同學拿著該盒子在豎直平面內做半徑為R的勻速圓周運動，已知重力加速度為g，空氣阻力不計，問： (1)要使盒子在最高點時盒子與小球之間恰好無作用力，則該盒子做勻速圓周運動的周期為多少？ (2)若盒子以(1)中周期的做勻速圓周運動，則當盒子運動到圖3－10 圖示球心與O點位于同一水平面位置時，小球對盒子的哪些面有作用力，作用力為多大？ [例5]　如圖3－16所示，一條探險小船沿著d＝200 m寬的河的中線漂流，突然發(fā)現河的下游不遠處是一個瀑布，河水流入很深的溝底，如果小船掉下去探險隊員生還的可能幾乎為零，為了避免危險應使小船

9、在盡量遠離瀑布的地方靠岸，已知水速為v0＝4 m/s，小船在靜水中速度為v＝2 m/s，要使小船靠岸地點盡量遠離瀑布，探險隊員應將船頭指向什么方向？ [例6]　如圖3－14所示為某抽氣機的部分結構示意圖，圓盤以角速度ω做勻速圓周運動，帶動活塞上下運動，A為圓盤邊緣上一點，B為活塞上一點，A、B用一根輕質桿通過鉸鏈連接，某時刻系統(tǒng)位置如圖所示，已知圓盤的半徑為R，試求圖示位置時活塞運動的速度v。 鞏固練習 1．某人向放在水平地面的正前方小桶中水平拋球，結果球劃著一條弧線飛到小桶的前方(如圖1所示)。不計空氣阻力，為了能把小球拋

10、進小桶中，則下次再水平拋時，他可能作出的調整為(　　) A．減小初速度，拋出點高度不變 B．增大初速度，拋出點高度不變 圖1 C．初速度大小不變，降低拋出點高度 D．初速度大小不變，提高拋出點高度 2．一水平拋出的小球落到一傾角為θ的斜面上時，其速度方向與斜面垂直，運動軌跡如圖2中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為(　　) A．tan θ　　　　　　　　 B．2tan θ C. D. 圖2 3．如圖3所示，靠摩擦傳動做勻速轉

11、動的大、小兩輪接觸面互不打滑，大輪半徑是小輪半徑的2倍，A、B分別為大、小輪邊緣上的點，C為大輪上一條半徑的中點，則(　　) A．兩輪轉動的角速度相等 B．小輪轉動的角速度是大輪的2倍 C．質點加速度aA＝2aB 圖3 D．質點加速度aB＝2aC 4．(2020·蘇北四市三調)在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速運動，同時人頂著直桿以速度v0水平勻速移動，經過時間t，猴子沿桿向上移動的高度為h，人頂桿沿水平地面移動的距離

12、為s，如圖4所示。關于猴子的運動情況，下列說法中正確的是(　　) A．相對地面的運動軌跡為直線 B．相對地面做變加速曲線運動 C．t時刻猴子對地速度的大小為v0＋at D．t時間內猴子對地的位移大小為 5．(2020·黃山七校聯考)如圖5所示，P是水平地面上的一點，A、B、C、D在同一條豎直線上，且AB＝BC＝CD。從A、B、C三點分別水平拋出一個物體，這三個物體都落在水平地面上的P點。則三個物體拋出時的速度大小之比vA∶vB∶vC為(　　) A.∶∶ B．1∶∶ C．1∶2∶3 D．1∶1∶1 6．(2020·鹽城一調)某航模小組在一次訓練中，制定了飛機離開地面最初2

13、0 s內的飛行計劃。設在水平方向運動速度為vx，豎直方向運動速度為vy，vx和vy隨時間變化的圖象如圖6所示。飛機按此計劃飛行的過程中(　　) 圖6 A．前6 s內沿直線斜向上升，后14 s內沿曲線上升 B．前6 s內沿直線斜向上升，后14 s內沿曲線下降 C．20 s末達到最大高度 D．6 s末達到最大速度 7．隨著人們生活水平的提高，高爾夫球將逐漸成為普通人的休閑娛樂。如圖7所示，某人從高出水平地面h的坡上水平擊出一個質量為m的高爾夫球。由于恒定的水平風力的作用，高爾夫球豎直落入距擊球點水平距離為L的A穴。則(　　) A．球被擊出后做平拋運動

14、 圖7 B．該球從被擊出到落入A穴所用的時間為 C．球被擊出時的初速度大小為L D．球被擊出后受到的水平風力的大小為 8．(2020·寧波聯考)如圖8所示，一物塊放在一個圓盤中，若圓盤表面與水平面的夾角為α，物塊轉動半徑為R，與圓盤的摩擦系數為μ，則物塊和圓盤一起按如圖所示轉動的過程中，下列說法正確的是( ) A．角速度的最大值為 B．角速度的最大值為 C．圓盤對物塊的彈力始終不做功 D．圓盤對物塊的摩擦力始終不做功 9．(14分)(2020·寧德聯考)如圖9所示，小球從離地h＝5 m高，離豎直墻水平距離s＝4

15、 m處水平拋出，不計空氣阻力，(取g＝10 m/s2)則： (1)若要使小球碰不到墻，則它的初速度應滿足什么條件？ (2)若以v0＝8 m/s的初速度向墻水平拋出小球，碰撞點離地面的高度是多少？ 10．(16分)如圖10所示，ABC和DEF是在同一豎直平面內的兩條光滑軌道，其中ABC的末端水平，DEF是半徑為r＝0.4 m的半圓形軌道，其直徑DF沿豎直方向，C、D可看做重合。現有一可視為質點的小球從軌道ABC上距C點高為H的地方由靜止釋放。 (1)若要使小球經C處水平進入軌道DEF且能沿軌道運動，H至少要有多高？ (2)若小球靜止釋放處離C點的高度h小

16、于(1)中H的最小值，小球可 圖10 擊中與圓心等高的E點，求此h的值。(取g＝10 m/s2) 11．(22分)(2020·山東高考)如圖11所示，一工件置于水平地面上，其AB段為一半徑R＝1.0m的光滑圓弧軌道，BC段為一長度L＝0.5 m的粗糙水平軌道，二者相切于B點，整個軌道位于同一豎直平面內，P點為圓弧軌道上的一個確定點。一可視為質點的物塊，其質量m＝0.2 kg，與BC間的動摩擦因數μ1＝0.4。工件質量M＝0.8 kg，與地面間的動摩擦因數μ2＝0.1。(取g＝10 m/s2) (1)若工件固定，將物塊由P點無初速度釋放，滑至C點時恰好靜止，求P、C兩點間的高度差h。 (2)若將一水平恒力F作用于工件，使物塊在P點與工件保持相對靜止，一起向左做勻加速直線運動。 ①求F的大小。 ②當速度v＝5 m/s時，使工件立刻停止運動(即不考慮減速的時間和位移)，物塊飛離圓弧軌道落至BC段，求物塊的落點與B點間的距離。 圖11