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文档简介

1、四会中学2008高考物理二轮专题复习教案 四会中学高三物理备课组高考物理第二轮复习的策略: 专题训练,查漏补缺二轮复习第一步:进行大单元综合复习和训练,注意知识的归纳和总结,注意物理学科不同部分知识间的相互联系和渗透。通过归纳、类比、图表、知识结构图等形式,将分布在各章节零散而又有内在联系的知识点联系起来,形成便于记忆和巩固的知识网络,从新的高度把握整个知识结构体系,为知识的迁移奠定坚实的基础。二轮复习第二步:把握物理学重要的研究方法,要重视物理解题方法的归类总结。常用的物理解题有整体法、隔离法、类比法、构建物理模型法、物理解题中的数学方法,高考题中隐含条件的挖掘、等效法、极端假设分析法、估算

2、法、图象法等。二轮复习第三步:认真搞好专题复习,对物理学的主干知识(考试说明中的层次内容),应做到深刻理解,并能灵活运用。对高考第一轮复习中的薄弱环节,要有针对性地进行专题复习,及时、认真、独立完成专题训练,对做错的题进行专题过关、查漏补缺、深化知识。专题一 牛顿运动定律及应用一 高考知识点归纳和总结竖直上抛运动自由落体运动F0F与v0在同一直线上F与v0成一夹角匀变速直线运动匀变速曲线运动平抛运动恒力FF=0匀速直线运动运动力牛顿运动定律变速直线运动简谐运动匀速圆周运动F的大小与相对于平衡位置的位移成正比,方向与位移相反F的大小不变,方向总与速度垂直F的方向始终与v0在同一直线上变力F1、

3、牛顿运动定律的概述2、 牛顿定律的应用3、一定要熟练掌握的几种典型的运动A、匀变速直线运动B、平抛运动(匀变速曲线运动) C、匀速圆周运动(a大小不变方向改变)运动学公式:动力学公式:D、机械振动(简谐运动)运动特征:周期性动力学特征:二 物理研究方法、解题方法归类解平衡问题几种常见方法:ABCF图11、正交分解法:将各力分解到轴上和轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的是,对、方向选择时,尽可能使落在、轴上的力多;被分解的力尽可能是已知力。例1 如图1所示,物体的质量为2kg,两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上

4、另施加一个方向与水平线成=600的拉力F,若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围。分析与解:作出A受力图如图2所示,由平衡条件有:GF2F1Fxy图2 F.cos-F2-F1cos=0, Fsin+F1sin-mg=0要使两绳都能绷直,则有:F1由以上各式可解得F的取值范围为:。针对训练 1如图3所示,匀强电场方向向右,匀强磁场方向垂直于纸面向里,一质量为带电量为q的微粒以速度与磁场垂直、与电场成45角射入复合场中,恰能做匀速直线运动,求电场强度E的大小,磁感强度B的大小。分析与解:由于带电粒子所受洛仑兹力与垂直,电场力方向与电场线平行,知粒子必须还受重力才能做匀速直线运动。假设粒子带负电受电

5、场力水平向左,则它受洛仑兹力就应斜向右下与垂直,这样粒子不能做匀速直线运动,所以粒子应带正电,画出受力分析图根据合外力为零可得, (1) (2)由(1)式得,由(1),(2)得2、相似三角形法:(六四定解)物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时,这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形与物体所在空间构成几何三角形相似。利用三角形相似法使问题破解。例1如图4所示,光滑大球固定不动,它的正上方有一个定滑轮,放在大球上的光滑小球(可视为质点)用细绳连接,并绕过定滑轮,当人用力F缓慢拉动细绳时,小球所受支持力为N,则N,F的变化情况是:A、都变大; B、N不变,F变小;C、都变小; D、N变小,

6、F不变。分析与解:对小球进行受力分析如图5所示,显然AOP与PBQ相似。 由相似三角形性质有:(设OA=H,OP=R,AB=L) 因为mg、H、R都是定值,所以当L减小时,N不变,F减小。B正确。图6FAB针对训练:1如图6所示,绳与杆均轻质,承受弹力的最大值一定,A端用铰链固定,滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),B端吊一重物。现施拉力F将B缓慢上拉(均未断),在AB杆达到竖直前:A、绳子越来越容易断, B、绳子越来越不容易断,C、AB杆越来越容易断, D、AB杆越来越不容易断。ABPQ图72 如图7所示竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定 的质点A,Q正上方的P点用丝线悬挂另一质点B, A

7、、B两质点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成角,由于漏电使A、B两质点的带电量逐渐减小。在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小: A、保持不变; B、先变大后变小; C、逐渐减小; D、逐渐增大。(参考答案分别为B和A)ABOCG图83、图解法:(六三不定解)在分析三力动态平衡问题时,通过画出几个特殊状态的力图进行对此分析,把三个平衡力转化成三角形的三条边,然后通过这个三角形求解各力的大小及变化,使动态问题静态化易于分析处理。例2.如图8所示,保持不变,将B点向上移,则BO绳的拉力将: A. 逐渐减小B. 逐渐增大 C. 先减小后增大D. 先增大后减小F1F3F2甲F3F2F1乙F3F2F

8、1丙图9分析与解:结点O在三个力作用下平衡,受力如图9甲所示,根据平衡条件可知,这三个力必构成一个闭合的三角形,如图9乙所示,由题意知,OC绳的拉力大小和方向都不变,OA绳的拉力方向不变,只有OB绳的拉力大小和方向都在变化,变化情况如图9丙所示,则只有当时,OB绳的拉力最小,故C选项正确。针对训练:1、如图10所示,质量为M的球放在倾角为的光滑斜面上,试分析挡板AO与与斜面倾角多大时,AO所受压力最小?当逐渐增大时,球对斜面和挡板的压力如何变化?2、一条宽度为L的河流,水流速度为Vs,已知船在静水中的速度为Vc,那么:(1)怎样渡河时间最短?(2)若Vc>Vs,怎样渡河位移最小?(3)若

9、Vc<Vs,怎样注河船漂下的距离最短?图11解动力学问题几种常见方法:1、整体法与隔离法图12例1、如图11所示,质量为M的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球,开始时小球在杆的顶端,由静止释放后,小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的,即a=g,则小球在下滑的过程中,木箱对地面的压力为多少?解法二:(整体法)对于“一动一静”连接体,也可选取整体为研究对象,依牛顿第二定律列式:(mg+Mg)-FN=ma+M×0故木箱所受支持力:FN=g,由牛顿第三定律知:木箱对地面压力FN=FN=g.图13针对训练:1、如图13所示,A、B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在

10、倾角为30°的光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为A.都等于 B. 和0C.和0 D.0和 图142、如图14,质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动,振动过程中A、B之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k,当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于A.0B.kC.()kD.()k2、瞬时分析法牛顿定律中的合外力与加速度存在瞬时对应关系,即加速度是力作用在物体上的瞬时效果,每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力,与这一瞬时前后的力无关。物体相互作用力在有些情况下可以突变,解题时要特别注意轻

11、线、轻绳与轻弹簧、橡皮绳的差别。“轻线”和“轻绳”是理想化模型,具有以下特点:a.轻绳和线的质量和重力均为零,则同一根绳或线的两端及其中间各点的张力大小相等。b.软绳和线只能承受拉力,不能承受压力。c.不可伸长。无论绳或线所受的拉力有多大,绳子的长度不变,故绳或线中的张力可以突变。“轻弹簧”和“橡皮绳”是理想模型,具有以下特点:a.轻弹簧或橡皮绳的质量和重力均为零,则同一根弹簧或橡皮绳的两端及中间各点的弹力大小相等。b.弹簧沿轴线既能承受拉力,也能承受压力;橡皮绳只能承受拉力,不能承受压力。c.由于弹簧和橡皮绳受力时形变较大,发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变。但如果弹簧或

12、橡皮绳被剪断,其弹力将立即消失。桌面、斜面、墙壁以及坚硬的物体,它们受力时一般形变很小,故它们产生的弹力可以突变。例1、如图15所示,一根轻弹簧的B端固定,另一端C与细绳的一端共同拉住一个质量为m的小球,细绳的另一端A也同样固定,且AC、BC与竖直方向的夹角分别为和。则烧断细绳的瞬间,小球的加速度是多少?弹簧在C处与小球脱开,则脱开瞬间小球的加速度又是多少?a1= 沿AC方向a2=gsin 垂直细绳AC向下3、临界条件分析法当一种物理现象变为另一种物理现象,或物体的一种物理特征变为另一种特征时,存在着一种状态向另一种状态过渡的转折点,这个转折点的状态常被称为临界状态,转折所需的条件称为临界条件

13、。解决临界问题的关键是:认真分析题中的物理情境或转折的“临界点”,然后分析出这些“临界点”应符合的临界条件,并将其转化为物理条件。例1、如图16所示,质量为M=4kg的木板长L=1.4m,静止在光滑的水平地面上,其上端右侧静置一个质量为m=1kg的小滑块,小滑块与木板间的动摩擦因数=0.4。今用一水平力F=28N向右拉木板,要使小滑块从木板上掉下来,求此力作用时间至少要多大?解析:由受力分析和牛顿第二定律, 对m: 方向向右对M: 方向向右 设外力F作用于M上的时间为t0时撤去,此时M的即时速度为 之后M将在f作用下减速,加速度为 m仍在M上加速滑动,当m速度加至与M速度减至两者速度相等时,m

14、恰好滑至M的最左端,故m向右加速历时为t,M减速历时为tt0. 有 由位移关系有 针对训练:1、如图所示,在光滑水平面上有一小车A,其质量为kg,小车上放一个物体B,其质量为kg,如图17所示。给B一个水平推力F,当F增大到稍大于3.0N时,A、B开始相对滑动。如果撤去F,对A施加一水平推力F,如图18所示,要使A、B不相对滑动,求F的最大值FAB图17FAB图18解:根据图17,设A、B间的静摩擦力达到最大值时,系统的加速度为.根据牛顿第二定律有: 代入数值联立解得: 根据图18设A、B刚开始滑动时系统的加速度为,根据牛顿第二定律有: 联立解得: F图192、如图19所示,一个弹簧台秤的秤盘

15、质量和弹簧质量都不计,盘内放一个物体P处于静止,P的质量m=12kg,弹簧的劲度系数k=300N/m。现在给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在t=0.2s内F是变力,在0.2s以后F是恒力,g=10m/s2,则F的最小值是 ,F的最大值是 。分析与解:因为在t=0.2s内F是变力,在t=0.2s以后F是恒力,所以在t=0.2s时,P离开秤盘。此时P受到盘的支持力为零,由于盘和弹簧的质量都不计,所以此时弹簧处于原长。在0_0.2s这段时间内P向上运动的距离:x=mg/k=0.4m因为,所以P在这段时间的加速度当P开始运动时拉力最小,此时对物体P有N-mg+Fmi

16、n=ma,又因此时N=mg,所以有Fmin=ma=240N.当P与盘分离时拉力F最大,Fmax=m(a+g)=360N.4、图象法物理学问题的表达方式通常有文字、数字、字母、表格、函数、图象等,其中图象是常见且直观的一种方式。在动力学问题中,常见的图象有位移时间图象、速度时间图象和力时间图象等。利用图象分析动力学问题时,关键是要将题目中的物理情境与图象结合起来分析,利用物理规律或公式列式求解或做出正确判断。如必须弄清位移、速度、加速度等物理量和图象中斜率、截距、交点、折点、面积等对应关系。例 一水平飞行的子弹恰能穿过用经质销钉钉住、并置于光滑水平面上的A、B两木块,如图所示,设此时木块B获得的

17、动能为EK1,子弹穿过时在两木块中运动的总时间为t1;若拔去销钉C,仍让这颗子弹水平射入A、B两木块,木块B获得的动能为EK2,在两木块中运动的总时间为t2,则下例结论正确的是A.子弹不能穿过木块B,且EK1<EK2B.子弹仍能穿过木块B,且EK1>EK2C.总时间t1大于t2D.总时间t1小于t2针对训练:1、如图22所示,在光滑水平面上放着两块长度相同,质量分别为M1、M2的木板,在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块,开始时,各物块均静止,今在两物块上各作用一水平恒力F1、F2,当物块和木板分离时,两木板的速度为V1、V2。物块和木板间的动摩擦因数相同,下列说法

18、正确的是:(解析法、图象法:选B、D)A.若F1=F2,M1>M2,则V1>V2B.若F1=F2,M1<M2,则V1>V2C.若F1>F2,M1=M2,则V1>V2D.若F1<F2,M1=M2,则V1>V2 解动平抛运动问题几种常见方法:1、根据运动的合成与分解求解(分运动法)处理较复杂的曲线运动时,可以把复杂的曲线运动分解到两个互相正交的简单的分运动来求解。例 如图23所示,一带电粒子以竖直向上的初速度,自A处进入电场强度为E、方向水平向右的匀强电场,它受到的电场力恰与重力大小相等。当粒子到达图中B处时,速度大小仍为,但方向变为水平向右,那么A

19、、B之间的电势差等于多少?从A到B经历的时间为多长?解 带电粒子从AB的过程中,竖直分速度减小,水平分速度增大,表明带电粒子的重力不可忽略,且带正电荷,受电场力向右。依题意有 根据动能定理: 在竖直方向上做竖直上抛运动,则 解得:。评析 当带电粒子在电场中的运动不是类平抛运动,而是较复杂的曲线运动时,可以把复杂的曲线运动分解到两个互相正交的简单的分运动来求解。针对训练:1、2、运用平抛物体速度矢量图求解例1、如图24在倾角为的斜面顶端A处以速度V0水平抛出一小球,落在斜面上的某一点B处,设空气阻力不计,求(1)小球从A运动到B处所需的时间;(2)从抛出开始计时,经过多长时间小球离斜面的距离达到

20、最大?图24BAV0V0Vy1分析与解:(1)小球做平抛运动,同时受到斜面体的限制,设从小球从A运动到B处所需的时间为t,则:水平位移为x=V0t竖直位移为y=由数学关系得到: (2)从抛出开始计时,经过t1时间小球离斜面的距离达到最大,当小球的速度与斜面平行时,小球离斜面的距离达到最大。速度矢量图有Vy1=gt1=V0tan,所以。针对训练:1、从空中同一地点沿水平方向同时抛出两个小球,它们的初速度方向相反、大小分别为,求经过多长时间两小球速度方向间的夹角为90°?解 经过时间t,两小球水平分速度、不变,竖直分速度都等于,如图2-2所示,t时刻小球1的速度轴正向夹角为小球2的速度轴

21、正向夹角为由图可知 联立上述三式得 评析 弄清平抛运动的性质与平抛运动的速度变化规律是解决本题的关键。解圆周运动问题的常用方法1、 圆周运动的运动学问题求解方法(略)2、 圆周运动的运动学问题求解方法:对研究对象进行受力分析,找沿半径方向的合外力是解题关键万有引力定律的应用解题要领一个中心:万有引力提供向心力两个基本问题:(1)环绕速度(分析)(2)公转周期(分析)三个概念的区分:(1)环绕速度与发射速度卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度,是最小的发射速度,也是最大的环绕速度。第一宇宙速度(环绕速度)第二宇宙速度(脱离速度)在地面上(R)发射物体,使之能够脱离地球的引力作用,

22、成为绕太阳运动的人造行星或飞到其它行星上去所必须的最小了射速度。当7.9/V11.2/时,卫星绕地球旋转,轨迹是椭圆,地球位于一个焦点上。第三宇宙速度(逃逸速度)在地面上发射物体,使之能够脱离太阳的引力范围,飞到太阳系以外的宇宙空间所必须的最小速度。16.7/当16.7/V11.2/时,卫星脱离地球的束缚成为太阳系的一颗小行星。当V16.7/时,脱离太阳系不同星球上的宇宙速度不同(2)公转周期与自转周期(3)向心加速度、引力加速度、重力加速度四个值得注意的内容(1)一是轨道问题:轨道中心和地心重合;同步卫星发射时变轨问题。发射同步卫星时,先将卫星了射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2

23、运行,最后在远地点P再次点火,将卫星送入同步轨道3。例、比较卫星在轨道1和2上运动通过Q时的速度与加速度的大小;比较卫星在轨道2和3上运动时通过P点时速度和加速度的大小。(2)二是能量问题:略(3)三是与光学、地理知识结合的问题:例、(2004年广西物理试题)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12小时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。图27太阳光EOSARr分析与解:设所求的时间为t,用m、M分别表示卫星和地球的质量,r

24、表示卫星到地心的距离.有 春分时,太阳光直射地球赤道,如图17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27可看出当卫星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. 据此再考虑到对称性,有 由以上各式可解得 (4)四是“黑洞”问题:是由一颗或多颗星体由于相互吸引而塌缩成体积无限小而密度无限大的状态。星体此时表现为非常强的引力场,星体附近的任何物质,包括光子也逃不出这个引力场,因此在外面看不见该星体。黑洞并无有形的表层,黑洞的半径应理解黑洞中心到“事件水平面”的距离,在这个距离以内,光子也无法逃脱。方法一:方法二:能量为E=m

25、c2的光子在黑洞中不能脱离黑洞的束缚,需满足: 第一种方法没有考虑以光速行进的光子的相对论效应;第二种方法中光子的质量考虑了相对论效应的质量。在近似估算时这两种方法均可使用。三 经典题:例1 用长度为L的铁丝绕成一个高度为H的等螺距螺旋线圈。将它竖直地固定于水平桌面。穿在铁丝上的一珠子可沿此螺旋线无摩擦地下滑。这个小珠子从螺旋线圈最高点无初速滑到桌面经历的时间t= 。【解析】测试学生利用常规物理知识(物体沿光滑斜面滑下)解决本题中的问题。考察学生等效思维能力和变通的能力。将此螺旋线圈等效长为L,高为H的光滑斜面,倾角为。甲乙v1v2图29t= = = 答案:Lv1甲乙v1v2图30例2、如图2

26、9所示,汽车甲以速度v1拉汽车乙前进,乙的速度为v2,甲、乙都在水平面上运动,求v1v2分析与解:如图30所示,甲、乙沿绳的速度分别为v1和v2cos,两者应该相等,所以有v1v2=cos1例3、一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合,如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为1,盘与桌面间的动摩擦因数为2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)解析:设圆盘的质量为m,桌长为l,在桌布从圆盘下抽出的过程中,盘的加速度为a1,有 桌布抽出后,盘在桌面上作匀减速运

27、动,以a2表示加速度的大小,有 设盘刚离开桌布时的速度为v1,移动的距离为x1,离开桌布后在桌面上在运动距离x2后便停下,有 盘没有从桌面上掉下的条件是 设桌布从盘下抽出的时间为t,在这段时间内桌布移动的距离为x,有 而 由以上各式解得 题后反思:本题涉及到圆盘和桌布两个物体的运动,而且圆盘的运动过程包括加速和减速两个过程,本题是一个综合性较强的动力学问题,难度较大。画出研究对象的运动草图,抓住运动过程的特点分别应用牛顿第二定律和运动学公式即可求解。例4、如图32所示,AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为,末端B处的切线方向水平。一个质量为的小物体P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞

28、出,落到地面上的C点,轨道如图中虚线BC所示,已知它落地时相对于B点的水平位移OC=。现在轨道的下方紧贴B点安装一水平传送带,传送带的右端E与B端的距离为(/2)。当传送带静止时,让P再次从A点由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端E点水平飞出,仍然落在地面上的C点,当驱动轮转动带动传送带以速度匀速向右运动时(其他条件不变),P的落地点为D(不计空气阻力)。试求:(1)P滑至B点时的速度大小;(2)P与传送带之间的动摩擦因数;(3)设传送带轮半径为,顺时针匀速旋转,当转动的角速度为时,小物体P从E端滑落后运动的水平距离为。若皮带轮以不同的角速度重复以上动作,可得到一组对应的值与值,讨论

29、值与值的关系。解析:(1)物体P在AB上滑动时机械能守恒:所以P滑到B点的速度大小。(2)没有传送带时,P离开B后做平抛运动,运动时间为:有传送带且传送带静止时,P从传送带的右端水平抛出,在空中运动的时间仍为,水平位移,因此P从传送带的右端抛出速度:P在传送带上滑行时,根据动能定理有:解得P与传送带之间的动摩擦因数为(3)本题因传送带顺时针转动,皮带运动方向与小物体P的初速度方向相同,小物体相对传送带运动的方向是判断摩擦力方向的关键。现分以下几种情况讨论。A. 传送带的运行速度小于或等于,小物体在传送带上的情况与传送带静止时相同,所以,水平射程,;B. 传送带的运行速度等于小物体滑上皮带的初速

30、度时,两者无相对运动,没有摩擦力,旅行包在皮带上做匀速运动,到达E端以做平抛运动,水平射程大于A中的结果,为,则;C. 传送带的运行速度大于而小于时,旅行包相对传送带向右运动而受到向左的摩擦力,做匀减速运动,直到两者速度相同,再做匀速运动,所以到达E端继而平抛后的水平射程将大于A中的结果而小于B中的结果。D. 传送带的运行速度大于小物体滑上皮带的初速度时,旅行包相对皮带向左运动而受到的摩擦力与皮带运动方向相同,所以做匀加速运动,直到两者速度相同,再做匀速运动,所以达到E端继而平抛后的水平射程将大于B中的结果。E. 传送带的运行速度大于某一速度时,旅行包将一直做匀加速运动,达到E端时速度达到最大

31、值,水平射程也将为最大值。计算过程为:解得,其对应的角速度,水平射程,根据以上分析不难看出皮带转动的角速度满足,旅行包从B端滑落后的水平距离由决定。“皮带”模型中的功能问题摩擦力做功;物体与皮带间摩擦生热。四 练习题:第3题图地球春分点火星双鱼座太阳水瓶座图331、2003年8月29日,火星、地球和太阳处于三点一线上,上演了“火星冲日”的天象奇观,这是6万年来火星距地球最近的一次,与地球之间的距离只有5 576万公里,为人类研究火星提供了最佳时机如图所示为美国宇航局最新公布的“火星冲日”的虚拟图,则()A2003年8月29日,火星的线速度大于地球的线速度B2003年8月29日,火星的加速度大于

32、地球的加速度C2004年8月29日,必将产生下一个“火星冲日”D火星离地球最远时,火星、太阳、地球三者必在一条直线上答:D 万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得,可以确定,离太阳越远向心加速度和线速度都越小,故AB都不正确;由题干提供的信息“这是6万年来火星距地球最近的一次”,可知C选项不正确。故正确答案为D。2、发射地球同步卫星时,可认为先将卫星发射至距地面高度为h1的圆形近地轨道上,在卫星经过A点时点火(喷气发动机工作)实施变轨进入椭圆轨道,椭圆轨道的近地点为A,远地点为B。在卫星沿椭圆轨道运动经过B点再次点火实施变轨,将卫星送入同步轨道(远地点B在同步轨道上),如图34所示。两次点火过程

33、都是使卫星沿切向方向加速,并且点火时间很短。已知同步卫星的运动周期为T,地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,求:(1)卫星在近地圆形轨道运行接近A点时的加速度大小;(2)卫星同步轨道距地面的高度。 解析:(1)设地球质量为M,卫星质量为m,万有引力常量为G,卫星在近地圆轨道运动接近A点时加速度为aA,根据牛顿第二定律G=maA可认为物体在地球表面上受到的万有引力等于重力 G解得a= (2)设同步轨道距地面高度为h2,根据牛顿第二定律有:G=m由上式解得:h2= 题后反思:本题以地球同步卫星的发射为背景,考查学生应用万有引力定律解决实际问题的能力。能力要求较高。BAm图353、如图35所示,

34、两绳系一质量为m=0.1kg的小球,两绳的另一端分别固定于轴的AB两处,上面绳长l=2m,两绳拉直时与轴的夹角分别为30°和45°,问球的角速度在什么范围内两绳始终有张力?解析:设两细线都拉直时,A、B绳的拉力分别为、,小球的质量为m,A线与竖直方向的夹角为,B线与竖直方向的夹角为,受力分析,由牛顿第二定律得:当B线中恰无拉力时, 由、解得rad/s 当A线中恰无拉力时, (3分)由、解得rad/s所以,两绳始终有张力,角速度的范围是rad/s rad/s题后反思:本题以圆周运动为情境,要求考生熟练掌握并灵活应用匀速圆周运动的规律,不仅考查考生对牛顿第二定律的应用,同时考查

35、考生应用多种方法解决问题的能力。比如正交分解法、临界分析法等。综合性强,能考查考生多方面的能力,能真正考查考生对知识的掌握程度。体现了对考生分析综合能力和应用数学知识解决物理问题能力的考查。解决本题的关键,一是利用几何关系确定小球圆周运动的半径;二是对小球进行受力分析时,先假定其中一条绳上恰无拉力,通过受力分析由牛顿第二定律求出角速度的一个取值,再假定另一条绳上恰无拉力,求出角速度的另一个取值,则角速度的范围介于这两个值之间时两绳始终有张力。4、用一根细线一端系一小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥顶上,如图36所示,设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为,线的张力为T,则T随2变化的图

36、象是图37中的 ( )图36图37解析:小球离开锥面前,其中,表示悬线与竖直方向的夹角,L表示摆长。小球离开锥面后,。可知C项正确。答案:C。题后反思:本题涉及到圆锥摆运动模型,要求考生通过受力分析和临界分析,抓住向心力的变化情况,从而顺利求解。5、如图38所示,水平传送带的长度L=5m,皮带轮的半径R=0.1m,皮带轮以角速度顺时针匀速转动。现有一小物体(视为质点)以水平速度v0从A点滑上传送带,越过B点后做平抛运动,其水平位移为s。保持物体的初速度v0不变,多次改变皮带轮的角速度,依次测量水平位移s,得到如图39所示的s图像。回答下列问题:(1)当rad/s时,物体在A、B之间做什么运动?(2)B端距地面的高度h为多大?图39/rad/ss/m313010图38(3)物块的初速度v0多大? 解:(1)物体的水平位移相同,说明物体离开B点的速度相同,物体的速度大于皮带的速度,一直做匀减速运动。(2)当=10rad/s时,物体经过B点的速度为m/s 平抛运动: 解得:t=1s,h=5m

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