2013高三物理第一轮总复习课件四曲线运动-万有引力定律

第四章曲线运动有引力定内要1.运动的合成与分Ⅱ2.抛体运动（说明：斜抛运动只作定性要求Ⅱ3.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速Ⅰ4.匀速圆周运动的向心Ⅱ5.离心现Ⅰ6.万有引力定律及其应Ⅱ7.环绕速Ⅱ8.第二宇宙速度和第三宇宙速Ⅰ9.经典时空观和相对时空Ⅰ本章内容题率极高，特别是平抛运动的规律及其研究考3.万有引力定律在天体中的应用。近几年高考以天体问题为纲背景的信息给予题，备受命题者的青睐，特别是近几年中国解及世界上空间技术的飞速发展，另一方面还可以考查学生从读材料中获取“有效信息”的能力。以天体运动为，如变轨问题、能量问题、估算天体质量或平均密度问题，是万有引力提供向心力和常用的黄金第一运动的合成与分解向，沿着曲线在该点的切线方向，因此速度方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动，但变速运动2、匀变速曲线运动和非匀变速曲线运动：加速度a恒向和速度方向不在同一直线上)，则物体做曲线运做匀速圆周运动，匀速圆周运动是非匀变速曲线运动。a2a2a2xyv2v2xys2s2xya合

v合

s合 θa a

⑵θ≠0⑶轨迹的注意如图所示，货车正在以a1=0.1m/s2的加速度启动，同时，一只壁虎以v2=0.2m/s的速度在货车壁上向上匀速爬行。经过2s时壁虎相对于地面发生的位移大小。答案：(1)0.28m/s，与水平方向成0.45能将 ┛BA┛BA 甲乙

OO

12

12O

1v

12

12间为

d1d

td

由图可知：sin

渡河时间：t

v1短d短d

sin

v2d (vvsin)

v1小船过河，河宽为90m，船在静水中航行速度是3水流速度是4m/s，则

A.船渡过河的最短时间为30sB.小船渡河的最短路程为90mD.小船渡河的最短路程为150有一小船正在横渡一条宽为30m的河流，在正对岸下游40m处有一水域，假若水流速度为5m/s，为了答案:3南风速度为4m/s，大河中的水流正以3m/s的速度向的，求轮船相对于水的航行速度是多大?什么方向?水v2合v

5m/

vsinv

35

船θv船θ解答绳、杆类问题时要注意，不可伸长的绳或如图所示，在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸，vv

vB

cos600vAv2，则 A. B.C. D.

第二平抛运12gg速度v0

gxvtg

变，即Δy＝gΔt2。推论Ⅰ：做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处，设其末速度方向与水平方向的夹角为α，位移与水平方向的夹角为θ，则tanα＝2tanθ.推论Ⅱ：做平抛(或类平抛)运动的物体，任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的推论Ⅲ：以不同的初速度，从倾角为θ的斜面上沿水平方向抛出的物体，再次落到斜面上时速度与斜面的夹角α相同，与初速度无关．(飞行的时间与速度有关， hL处，将质量m的飞镖v0水平投出，落在靶心正下方，如图所示．只改变h、L、m、v0四个量中的一个，可使飞镖投中

A．适当减小 B．适当提高C．适当减小 D．适当减小一小球以初速度v0水平抛出， 时速度为vt，阻力不 v2v2v2t0v2

(gt)2

t v2v2v2v2v2t0

gt2

vt 2g s

12gx2Hx2H2v2v23v4v4 0t

v2位移偏角tan

(2009年福建)图枪与目标中心离地面够高一水平上，枪口与目标靶之间的距离s100， 度v＝200/s， 从枪 出的瞬间标靶静止始释放，不计空气阻力取重加速度g为10/s，求： 由枪出开始计时，经多长时间解析：⑴做平抛运动，设经t时间目标靶，tv

100

h1gt21100.52

αα

xtan2

h2

xtan2联立解得

。x7

B

s

gT

g(2515)Tg(2515)xv0x

0.1m/

vB下

2

m/

2m/

tvBg

2

在A点之前小球已运动的时间：t

t

xv0T0.1my2

gT

(2010年卷Ⅰ)一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜 tan1

2tan1tan

2tan(2010年理综卷)如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速行后从O点水平飞出，经3.0s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50kg。不计空气阻力。求：(取sin370＝0.60，cos370＝0.80；g取10m/s2)Lsin

1gt22 2sin

1020.6

Lcos

v0

Lcost

750.8m/3

20m/hLsin370

mgh

1020

AA解析：y1

tan

2vtan

tan t g

B tan370 Bmg/mgg/gsinxgsinvgsin

yb

1g/t2平台的一倾角为α＝530滑．已知斜面顶端与平台的高度差h＝0.8m，重力加速度g取10小球水平抛出的初速度v0若斜面顶端高H＝20.8m，则小球离开平台后经多长时间t到vy 2ghvyvy

4m/vy

v0

vy

3m/vyt1

x

3

agsin

8m/s2初速度：v

5m/v2v2v20yHsin

1at222

t

速度v向右抛出小球时，其落点与A点的水平距离为x1；从A点以水平速度2v向右抛出小球时。其落点与 AvA. B.AvC. D. 第三圆周运动的基本规律⑵大小：v

2

2半径转过的角度跟所用时间t的比值，就是质⑵大小： 单位 2:2:1

A)A. B.C. D.3⑵频率：做匀速圆周运动的物体在1sfT

T2v

T

2 vaav2rr2Tr frv22().5FFv2rmr2Tr frmv 2动的溜冰表演，如图所示。已知M甲=80kg，M乙=40kg，两人相距0.9m，弹簧秤的示数为96N

两人的线速度相同，约为40两人的角速度相同，为2两人的运动半径相同，都是0.45两人的运动半径不同，甲为0.3m，乙为0.6 r/min时，木块离轴8cm，并恰好与转盘间无相对滑动;当转速增加到120r/min OO ⑴线的拉力 αLαL

合

mgtanααrF

v2

mgtanr

rLsin

v

sinLgLggLgLT

2路面水平时，转弯所需的向心力由静摩擦力提供，若转弯半径为R，路面与车轮之间的最大静摩擦力为 v高速公路的转弯处，公路的外沿设计的比内沿略高，若汽车以设计速度转弯时，汽车转弯的向心力NFFθ正确的是 OOθ θ Ncos v2Nsin

fcosv2

解得：fr

mg v2(或外轨压力:N1m

v2

mgsinN

cosr

vvfmg

mrcosv2

mg m2r2

cosN

cosr

sinvrvrvrvr⑴当v

⑵当v ⑶当v 时，球不能通过最高点

v⑴当v=0时，⑵当0v

持力，随v⑶当v⑷当v

时，N为拉力，随v ⑴若F向上，则：⑵若F向下，则：

FF

LL

,v22,22ABvmgNA mvNA m

vNB mvNB m grgrgrgr.A D.

(HR(HR)R小，则 A、

BvAC、

AAB第四万有引力定律

F

r2其中G＝6.67×10－11N·m2/kg2

GR2

gG则R2则

(R

mg2

g

(R⑴万有引力提供向心力：人造绕地球的运动可看引力提供的，因此解决问题最基本的关系是：

r2 T 它的运动周期就等于地球自转的周期，T＝24h. ④高度一定：所有同步必须位于赤道正上方，且距道上运动），其确定的高度约为h=3.6×104km.⑤环绕速度大小一定：所有同步绕地球运动的线速度的大小是一定的，都是3.08km/s，环绕方向与地球自3 最小的发射速度称为第一宇宙速度，v1=7.9km/s。 进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s时，⑵第二宇宙速度当的速度等于或大于11.2km/s时，就会脱离地球的引力不再绕地球运行，成为绕运行的人造行星或飞到其他行星上去，我们把v2=11.2km/s称为第当物体的速度等于或大于16.7km/s时，物体将挣脱太阳引力的束缚，飞到系以外的宇宙空间中去，我们把v3=16.7km/s说明：宇宙速度是指发射速度，不是 的1/4，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探 A、0.4 B、1.8 D、36 r2 v2GMmr2Gr2TrGMgRGMgR2R2

r1、人 的v、ω、T、a与轨道半径r的关r2⑴由G m2r r

r越大，vGr

m2r

可得：

r越大，ωGr

m22rT2r

可得

r越大，Tr3Gr3r

ma

r3可得 rr3

r

向

BC、

D、

R2、 1

、

C、

D、

rRrRrM4 M4

Gr2

TMMVr3GT2R3⑵若已 绕地球运行的线速度v和半径

v2M2GGr2 M2G②地球的密度（设地球半径R已知）：V

⑶若已 绕地球运行的线速度v和周期T（或角MM

v2

Gr2 mT2v

已知）：V

8G2R3MGMGR2

V②地球的密度（设地球半径R已知）：V

的引 大，现有一中子星，观测到它的自转周期为T=1/30s。 力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2)有

GR2 mT

M R33

GT代入数据解得：=1.27×1014kg/m33、变轨和⑴人造在圆轨道变换时，总是主动或由于其他原轨道半径越大的，运行速度虽小，但发射速度越①若F供＝F求，供求平衡——物体做匀速圆周运动②若F供＜F求，供不应求——物体做离心运动③若F供＞F求，供过于求——物体做向心运动AAB r3 r3 v

rr如图所示，a、b、c动的3 A．b、caB．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加C．c加速可追上同一轨道上的b，b可等候同 200892528日我国成功实施了“神舟”七椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由34390确的是 测得经时间t落到斜坡上另一点B，斜坡的倾角为α，得：

y2

gt

tanx

g

tv2

mg2v02v0Rtantv 滑圆弧轨道的最低点，静止一质量为m的小球(可G.若在月球表面发射一颗环月度为 B. D.

变变

PGR2402

GR2

TM

4

GT

到10km/s 2gR2gR2 中心的距离分别为rA=8.0×104km和rB＝1.2×105km。土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出它在距土星中心3.2×105km处受到土星的引力为0.38N。已知地球的半径为6.4×103km，请估算土星质量是66答案 66

密度的一半，它的同步距其表面的高度是其半径 B) C、24小 为M1和M2，相距L，求它们的角速度．解析：如图，设M1的轨道半径为r1，M2的轨道半径为r2O点做匀速圆周运动的角速度相同，GM1M

GM1M2 1r2G(M