高考物理二轮复习专题突破 专题三 第1课时 平抛、圆周和天体的运动课件 新人教版

第1课时第1课时【专 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 定位】　本专题解决的是物体(或带电体)的受力和在力的作用下的曲线运动问题． 高考 地理事物空间分布特征语文高考下定义高考日语答题卡模板高考688高频词汇高考文言文120个实词 对本专题的考查形式以运动组合为线索进而从力和能的角度进行命题，题目情景新，过程复杂，具有一定的综合性．考查的主要内容有：①曲线运动的条件和运动的合成与分解；②平抛运动规律；③圆周运动的规律；④平抛运动与圆周运动的多过程组合问题；⑤应用万有引力定律解决天体运动问题；⑥带电粒子在电场中的类平抛运动问题；⑦带电粒子在磁场内的匀速圆周运动问题；⑧带电粒子在简单组合场内的运动问题等．用到的主要物理思想和 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 有：运动的合成与分解思想、应用临界条件处理临界问题的方法、建立类平抛运动模型方法、等效的思想方法等．第1课时【应考策略】　应用运动的合成与分解、动力学规律和功能关系分析直线运动、平抛运动和圆周运动的组合性问题，分析转折点的速度是解决问题的突破口；根据万有引力提供向心力结合圆周运动的知识解决天体运动问题；应用运动的合成与分解的思想解决带电粒子在电场中的类平抛运动问题；应用圆周运动知识解决带电粒子在磁场内的匀速圆周运动问题．知识方法聚焦第1课时等时性独立性等效性不共线垂直第1课时　平抛、圆周和天体的运动1．物体做曲线运动的条件当物体所受合外力的方向跟它的速度方向时，物体做曲线运动．合运动与分运动具有、和.2．物体(或带电粒子)做平抛运动或类平抛运动的条件是(1)有初速度；(2)初速度与加速度的方向.知识方法聚焦第1课时垂直合外力v>0向心加速度aω2r匀变速曲线恒力变速3.物体做匀速圆周运动的条件是：合外力的方向与物体运动的方向；物体做匀速圆周运动的向心力,即为物体所受.绳固定物体能通过最高点的条件是                                ；杆固定物体能通过最高点的条件是.4.描述圆周运动的几个物理量：角速度ω、线速度v和          ,还有周期T和频率f.其关系式为a＝eq\f(v2,r)＝        ＝(eq\f(2π,T))2r＝(2πf)2r.5.平抛(类平抛)运动是运动,物体所受合力为；而圆周运动是运动,物体所受合力为变力.v≥eq\r(gL)(L为绳长)知识方法聚焦第1课时匀速圆周万有引力6.在处理天体的运动问题时,通常把天体的运动看成是运动,其所需要的向心力由提供.其基本关系式为Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)＝mω2r＝m(eq\f(2π,T))2r＝m(2πf)2r.在天体 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面,忽略自转的情况下有Geq\f(Mm,R2)＝mg.7.卫星的绕行速度v、角速度ω、周期T与轨道半径r的关系(1)由Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r),得v＝            ,则r越大,v越小.(2)由Geq\f(Mm,r2)＝mω2r,得ω＝            ,则r越大,ω越小.(3)由Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r,得T＝              ,则r越大,T越大.eq\r(\f(GM,r))eq\r(\f(GM,r3))eq\r(\f(4π2r3,GM))知识方法聚焦第1课时最大最小失重小大8.近地卫星的线速度即第一宇宙速度,是卫星绕地球做圆周运动的         速度,也是发射卫星的速度,v＝eq\r(\f(GM,R))＝eq\r(gR).9.因卫星上物体的重力是用来提供绕地球做圆周运动的向心力,所以均处于状态,与重力有关的仪器不能使用,与重力有关的实验不能进行.10.卫星变轨时,离心运动后速度变,向心运动后速度变.知识方法聚焦第1课时自由落体平行四边形动能定理速度gR2平抛环绕1.处理曲线运动的基本思路是“化曲为直”；平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的运动.2.定则仍是运动的合成与分解的基本方法.3.竖直平面内圆周运动的最高点和最低点的速度关系通常利用               来建立联系,然后结合牛顿第二定律进行动力学分析.4.对于平抛或类平抛运动与圆周运动组合的问题,应用合成与分解的思想分析这两种运动转折点的是解题的关键.5.分析天体运动类问题的一条主线就是F万＝F向,抓住黄金代换GM＝.6.确定天体表面重力加速度的方法有：(1)测重力法；(2)单摆法；(3)(或竖直上抛)物体法；(4)近地卫星法.热点题型例析第1课时题型1　运动的合成与分解问题【例1】　某河宽为600m,河中某点的水流速度v与该点到较近河岸的距离d的关系图象如图1所示.现船以静水中的速度4m/s渡河,且船渡河的时间最短.下列说法正确的是(　　)图1热点题型例析第1课时 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 　BDA.船在河水中航行的轨迹是一条直线B.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直C.渡河最短时间为240sD.船离开河岸400m时的速度大小为2eq\r(5)m/s解析　由于距岸不同位置处水流速度不同,所以与船在静水中速度的合速度也不同,船的实际运动轨迹为曲线,A错；由运动的独立性可知,只有当船头与河岸垂直时,渡河时间最短,最短时间为t＝eq\f(d,v船)＝eq\f(600,4)s＝150s,B对,C错；由题图可知,船离开河岸400m时,已过河中心100m,水流速度为2m/s,由运动的合成v＝eq\r(v\o\al(2,水)＋v\o\al(2,船))＝2eq\r(5)m/s,D对.热点题型例析第1课时【以题说法】　1.运动的独立性是分析分运动特点的理论依据,本题中水流速度对船速不产生影响.2.在此类问题中,常用分运动与合运动的等时性,通过求分运动的时间来求合运动的时间.3.此题图象有一隐含条件,即d＝300m时船已在河中心,距河中心100m处两侧的水流速度是相同的.热点题型例析第1课时　如图2甲所示,在长约1m的一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个圆柱形的红蜡块R,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧.将此玻璃管迅速竖直倒置(如图乙所示),红蜡块R就沿玻璃管由管口A上升到管底B.若在将玻璃管竖直倒置、红蜡块从A端上升的同时,将玻璃管向右水平移动(玻璃管的初速度可能为零、也可能不为零)(如图丙～丁所示),直至红蜡块上升到管底B的位置(如图丁所示).描出红蜡块的运动轨迹如图戊所示,则红蜡块和玻璃管的运动情况可能是(　　)热点题型例析第1课时INCLUDEPICTURE"77.TIF"　图2A.红蜡块沿玻璃管向上做匀速运动,玻璃管向右做匀速运动B.红蜡块沿玻璃管向上做匀加速运动,玻璃管向右做匀速运动C.红蜡块沿玻璃管向上做匀加速运动,玻璃管向右做匀加速运动D.红蜡块沿玻璃管向上做匀速运动,玻璃管向右做匀加速运动热点题型例析第1课时答案　BC解析　由运动轨迹可知,合力方向一定在曲线的上面,那么对于水平方向和竖直方向的运动即有两种情况：一是竖直方向是匀加速,水平方向是匀速；二是竖直方向和水平方向都是匀加速,但竖直方向加速度较大.综上分析,应该选B、C.热点题型例析第1课时题型2　平抛运动问题的分析【例2】　如图3所示,在竖直平面内有一个以AB为水平直径的半圆,O为圆心,D为最低点.圆上有一点C,且∠COD＝60°.现在A点以速率v1沿AB方向抛出一小球,小球能击中D点；若在C点以速率v2沿BA方向抛出小球时,也能击中D点.重力加速度为g,不计空气阻力.下列说法中正确的是(　　)图3热点题型例析第1课时答案　DA.圆的半径为R＝eq\f(4v\o\al(2,1),g)B.圆的半径为R＝eq\f(4v\o\al(2,1),3g)C.速率为v2＝eq\f(\r(3),2)v1D.速率为v2＝eq\f(\r(6),2)v1解析　球在A点：R＝v1t1,R＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1),解得R＝eq\f(2v\o\al(2,1),g),A、B错；球在C点：Rsin60°＝v2t2,R－Rcos60°＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2),解得：v2＝eq\f(\r(6),2)v1,D正确.热点题型例析第1课时【以题说法】　1.平抛(或类平抛)运动处理的基本方法就是把运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动,通过研究分运动达到研究合运动的目的.2.要善于建立平抛运动的两个分速度和分位移以及斜面倾角之间的关系,这往往成为解决问题的突破口.热点题型例析第1课时　如图4所示,蜘蛛在地面与竖直墙壁之间结网,蛛丝AB与水平地面之间的夹角为45°,A点到地面的距离为1m,已知重力加速度g取10m/s2,空气阻力不计,若蜘蛛从竖直墙上距地面0.8m的C点以水平速度v0跳出,要到达蛛丝AB,水平速度v0至少为(　　)图4A.1m/sB.2m/sC.2.5m/sD.eq\r(5)m/s热点题型例析第1课时答案　C解析　蜘蛛做平抛运动,要到达蛛丝,则需在下落h＝0.8m时,水平位移至少为x＝OB＝1m,则v0＝eq\f(x,\r(\f(2h,g)))＝eq\f(1,\r(\f(2×0.8,10)))m/s＝2.5m/s,C选项正确.热点题型例析第1课时题型3　圆周运动问题的分析【例3】(16分)如图5所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道,外圆ABCD光滑,内圆A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙,下半部分B′A′D′光滑.一质量m＝0.2kg的小球从轨道的最低点A,以初速度v0向右运动,球的尺寸略小于两圆间距,球运动的半径R＝0.2m,取g＝10m/s2.图5热点题型例析第1课时(1)若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动,初速度v0至少为多少？(2)若v0＝3m/s,经过一段时间小球运动到最高点,内轨道对小球的支持力N＝1.5N,则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少？(3)若v0＝3m/s,经过足够长的时间后,小球经过最低点A时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少？【审题突破】　1.小球紧贴外圆做完整的圆周运动的临界条件是什么？2.可以应用什么物理规律建立A、C两点的速度关系？热点题型例析第1课时解析　(1)在此情形下小球到达最高点的最小速度为vC,则有mg＝eq\f(mv\o\al(2,C),R)(1分)eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)＋2mgR(2分)代入数据解得v0＝eq\r(10)m/s＝3.16m/s(2分)(2)设此时小球到达最高点的速度为vC′,克服摩擦力做的功为W,则mg－N＝eq\f(mvC′2,R)(1分)－2mgR－W＝eq\f(1,2)mvC′2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)(2分)代入数据解得W＝0.05J(2分)热点题型例析第1课时答案　(1)3.16m/s(2)0.05J　(3)6N　0.5J(3)经足够长时间后,小球在下半圆轨道内做往复运动.设小球经过最低点的速度为vA,受到的支持力为NA,则有mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)(1分)NA－mg＝eq\f(mv\o\al(2,A),R)(1分)代入数据解得NA＝6N(2分)设小球在整个运动过程中减少的机械能为ΔE,由功能关系有ΔE＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－mgR(1分)代入数据解得ΔE＝0.5J(1分)热点题型例析第1课时【以题说法】　1.此题为竖直平面内的圆周运动问题,属于“杆模型”问题,通过审题,应特别注意“杆模型”的两个临界条件.2.竖直平面内的圆周运动若满足机械能守恒定律,一般利用动能定理或机械能守恒定律建立最高点和最低点的速度关系.若机械能不守恒,则利用动能定理建立该关系,如本题就是如此.热点题型例析第1课时　如图6甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为N,小球在最高点的速度大小为v,其N－v2图象如图乙所示.则(　　)INCLUDEPICTURE"82.TIF"　　　　　　　甲　　　　　　　乙图6热点题型例析第1课时A.小球的质量为eq\f(aR,b)B.当地的重力加速度大小为eq\f(R,b)C.v2＝c时,杆对小球弹力方向向上D.v2＝2b时,杆对小球弹力大小为mg解析　由题图知v2＝b时,N＝0；当v2<b时,杆对球有向上的支持力；当v2>b时,杆对球有向下的拉力.对v2<b时进行分析,小球在最高点受重力mg,杆弹力N,mg－N＝meq\f(v2,R),当v2＝0时,N＝a,即mg＝N①当v2＝b时,N＝0,则mg＝eq\f(mb,R)②热点题型例析第1课时答案　AD由①②两式得g＝eq\f(b,R),m＝eq\f(aR,b),A正确,B错误.当v2＝c时,杆对球有拉力,方向向下,C错误；当v2＝2b时,N＋mg＝meq\f(v2,R),又mg＝a,m＝eq\f(aR,b),可得N＝mg,A、D选项正确.热点题型例析第1课时题型4　万有引力定律的应用【例4】如图7所示,“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器于北京时间2011年11月3日凌晨实现刚性连接,形成组合体,使中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功.若已知地球的自转周期T、地球半径R、地球表面的重力加速度g、组合体运动的圆轨道距地面高度为h,下列表达式正确的是(　　)图7热点题型例析第1课时A.组合体所在轨道处的引力加速度g′＝eq\f(Rg,R＋h)B.组合体围绕地球做圆周运动的角速度大小ω＝eq\r(\f(g,R＋h))C.组合体围绕地球做圆周运动的线速度大小v＝eq\f(2πR＋h,T)D.组合体围绕地球做圆周运动运行周期T′＝eq\r(\f(4π2R＋h3,gR2))热点题型例析第1课时答案　D解析　由万有引力定律和牛顿第二定律得：eq\f(GMm,R＋h2)＝mg′,又eq\f(GMm,R2)＝mg,得g′＝eq\f(gR2,R＋h2),A错；Geq\f(Mm,R＋h2)＝mω2(R＋h),ω＝eq\r(\f(gR2,R＋h3)),B错；由eq\f(GMm,R＋h2)＝eq\f(mv2,R＋h),eq\f(GMm,R2)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2·R·m,得v＝eq\f(2πR,T\r(R＋h)),C错；由eq\f(GMm,R＋h2)＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T′)))2(R＋h)得：T′＝eq\f(2πR＋h,R)·eq\r(\f(R＋h,g)),D对.热点题型例析第1课时如图8所示,地球球心为O,半径为R,表面的重力加速度为g,一宇宙飞船绕地球无动力飞行且沿椭圆轨道运动,轨道上P点距地心最远,距离为3R.为研究方便,假设地球不自转且忽略空气阻力,则(　　)图8热点题型例析第1课时A.飞船在P点的加速度大小一定是eq\f(g,3)B.飞船经过P的速度大小一定是eq\r(\f(gR,3))C.飞船经过P点的速度大小一定小于eq\r(\f(gR,3))D.飞船经过P点时,对准地心弹射出的物体一定沿PO直线落向地面解析　飞船在P点的加速度大小为g′＝Geq\f(M,3R2)＝eq\f(g,9),A选项错误；飞船若以OP为半径做圆周运动,由v＝eq\r(\f(GM,3R))及g＝eq\f(GM,R2)得运行速度v＝eq\r(\f(gR,3)),故飞船沿椭圆轨道运动,在远地点P的速度热点题型例析第1课时答案　C大小一定小于eq\r(\f(gR,3)),B选项错误,C选项正确；由于飞船在P点的速度垂直于直线OP,故飞船经过P点时,对准地心弹射出的物体不会沿PO直线落向地面,D选项错误.热点题型例析第1课时神舟八号与天宫一号完美牵手,成功实现了交会对接.交会对接过程分远距离引导、对接、组合体飞行和分离段.下列说法正确的是(　　)A.在远距离引导段,神舟八号应在距天宫一号目标飞行器后同轨道加速追赶B.若已知神舟八号绕地球飞行的轨道半径及周期,结合引力常量,可求地球的密度C.若神舟八号上竖直悬挂的大红色中国结“飘”起来,可判定箭船已分离D.神舟八号绕地球飞行的轨道半径越大,其机械能越小热点题型例析第1课时答案　C解析　若在同轨道加速,神舟八号将离心跑到较高的轨道,A错；由Geq\f(Mm,r2)＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2r,M＝eq\f(4π2r3,GT2),由于地球半径不知道,无法求地球密度,B错；箭船分离后,飞船不再受推力,处于完全失重状态,C对；绕地球飞行的轨道半径越大,需要发射能量越大,飞船获得机械能越大,D错.读题审题解题第1课时4.平抛运动与圆周运动组合问题的综合分析读题审题解题第1课时读题审题解题第1课时解析　(1)物块做平抛运动：H－h＝eq\f(1,2)gt2(2分)设到达C点时竖直分速度为vy：vy＝gt(1分)v1＝eq\r(v\o\al(2,0)＋v\o\al(2,y))＝eq\f(5,4)v0＝5m/s(1分)方向与水平面的夹角为θ：tanθ＝vy/v0＝3/4,即：θ＝37°,斜向下(1分)(2)从A至C点,由动能定理mgH＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)(2分)设C点受到的支持力为N,则有N－mg＝meq\f(v\o\al(2,2),R)(1分)由上式可得v2＝2eq\r(7)m/s,N＝47.3N(1分)根据牛顿第三定律可知,物块m对圆弧轨道C点的压力大小为47.3N,方向竖直向下.(1分)读题审题解题第1课时答案　(1)5m/s　方向与水平方向的夹角为37°　斜向下(2)47.3N　方向竖直向下(3)2.8m(3)由题意可知小物块m对长木板的摩擦力f＝μ1mg＝5N(1分)长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力f′＝μ2(M＋m)g＝10N(1分)因f<f′,所以小物块在长木板上滑动时,长木板静止不动.(1分)小物块在长木板上做匀减速运动,至长木板右端时速度刚好为0,才能保证小物块不滑出长木板.则长木板长度至少为l＝eq\f(v\o\al(2,2),2μ1g)＝2.8m(2分)读题审题解题第1课时【点睛之笔】　分析转折点是关键.1.多过程问题实际是多种运动规律的组合.平抛运动通常分解速度,竖直面内圆周运动通常应用动能定理和牛顿第二定律,直线运动通常用动力学方法或动能定理来分析.2.要特别注意运用有关规律建立两运动之间的联系,把转折点的速度作为分析重点.读题审题解题第1课时　如图10所示,一质量m＝0.4kg的滑块(可视为质点)静止于动摩擦因数μ＝0.1的水平轨道上的A点.现对滑块施加一水平外力,使其向右运动,外力的功率恒为P＝10.0W.经过一段时间后撤去外力,滑块继续滑行至B点后水平飞出,恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道,轨道的最低点D处装有压力传感器,当滑块到达传感器上方时,传感器的示数为25.6N.已知轨道AB的长度L＝2.0m,半径OC和竖直方向的夹角α＝37°,圆弧形轨道的半径R＝0.5m.(空气阻力可忽略,重力加速度g＝10m/s2,sin37°＝0.6,cos37°＝0.8)求：读题审题解题第1课时图10(1)滑块运动到C点时速度vC的大小；(2)B、C两点的高度差h及水平距离s；(3)水平外力作用在滑块上的时间t.解析　(1)滑块运动到D点时,由牛顿第二定律得N－mg＝meq\f(v\o\al(2,D),R)(2分)滑块由C点运动到D点的过程中,由机械能守恒定律得mgR(1－cosα)＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,D)(2分)联立解得vC＝5m/s(1分)读题审题解题第1课时(2)滑块在C点速度的竖直分量为vy＝vCsinα＝3m/s(1分)B、C两点的高度差为h＝eq\f(v\o\al(2,y),2g)＝0.45m(2分)滑块由B点运动到C点所用的时间为t1＝eq\f(vy,g)＝0.3s(1分)滑块运动到B点时的速度为vB＝vCcosα＝4m/s(1分)B、C间的水平距离为s＝vBt1＝1.2m(2分)(3)滑块由A点运动到B点的过程中,由动能定理得Pt－μmgL＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)(2分)解得t＝0.4s(1分)读题审题解题第1课时(2)0.45m　1.2m　(3)0.4s答案　(1)5m/s