2022届高三物理第二轮优化方案力与曲线运动天体运动

第3讲力与曲线运动、天体运动重点知识归纳一、运动合成与分解的两类典型问题甲乙图1－3－12．绳、杆相连物体：对运动方向与绳、杆不共线的物体的速度分解，两物体沿绳、杆方向的速度分量相等，如图1－3－2甲、乙所示，分解时以沿绳、杆方向和垂直于绳、杆方向的速度为分速度．图1－3－2二、平抛运动规律的理解三、竖直平面内圆周运动的两类基本模型四、天体运动的基本规律及处理思路1．基本规律(1)人造卫星的加速度、线速度、角速度、周期跟轨道半径的关系2．处理天体运动的两条思路热点题型示例热点一平抛斜面问题1．研究平抛运动的常用方法2．平抛斜面模型的分析思路(1)以速度和斜面的交点为突破口，画好示意图，搞清位移关系、速度关系，特别是在速度vx、vy、v构成的速度三角形中以及x、y、s构成的位移三角形中，明确已知量、未知量是解题的突破口．(2)利用好推论，即充分利用斜面倾角与位移或速度的关系，再结合平抛运动的两个分立式即可求解．特别要注意斜面上平抛物体飞行的时间与初速度有关，但到达斜面时，速度的方向则与初速度的大小无关． (2011年百校名师预测)如图1－3－3所示，长度为L、倾角θ＝30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处C水平向右抛出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同时落在P点，求两球平抛的初速度和小球下落的高度．例1图1－3－3强化训练1如图1－3－4所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上．物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足(

)A．tanφ＝sinθB．tanφ＝cosθC．tanφ＝tanθD．tanφ＝2tanθ图1－3－41．圆周运动的基本规律热点二圆周运动基本规律的应用2．求解圆周运动的动力学问题，一般步骤可以归纳为(1)确定研究对象及其运动轨道和圆心；(2)进行受力分析，确定指向圆心的合力就是向心力；(3)应用牛顿第二定律列方程，并代入数据求解；(4)求解时进行必要讨论．3．竖直平面内圆周运动的思路(1)竖直面内的圆周运动满足机械能守恒定律，一般采用动能定理或者机械能守恒定律建立最高点和最低点的速度关系．(2)分析竖直面内的圆周运动要注意物体能通过最高点的临界条件．向心力是由物体所受合力提供． (2011年武汉高三联考改编)为了研究过山车的原理，物理小组提出了下面的设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为L＝2.0m的粗糙的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的．其中AB和BC轨道以微小圆弧相接，如图1－3－5所示．例2图1－3－5一个小物块以初速度v0＝4.0m/s，从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下．已知物块与倾斜轨道间的动摩擦因数μ＝0.50.(g取10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80)(1)要使小物块不离开轨道，并从水平轨道DE滑出，求竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？(2)为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？【答案】(1)≤0.66m

(2)≥1.65m强化训练2

(2011年高考押题卷)如图1－3－6所示，一个小球(视为质点)从H＝12m高A处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB进入半径R＝4m的竖直圆环，圆环轨道部分的动摩擦因数处处相等，当到达环顶C点时，刚好对轨道压力为零；沿CB滑图1－3－6下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时速度为零，则h的值可能为(g＝10m/s2)(

)A．7m

B．9mC．8m D．10m1．天体运动模型热点三天体运动变轨问题2．变轨问题的分析(2)对航天器的变轨问题，

要抓住其在确定轨道上运行时机械能守恒，在不同轨道上运行时其机械能不同，轨道半径越大机械能越大．(3)航天器经过同一点的加速度大小如何变化，可根据所受万有引力的大小来确定． (2011年高考大纲全国卷)我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球．如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比(

)A．卫星动能增大，引力势能减小B．卫星动能增大，引力势能增大C．卫星动能减小，引力势能减小D．卫星动能减小，引力势能增大例3【答案】D强化训练3

(2011年安徽名校第三次联考)2012年为太阳的活动高峰年，为观测太阳上的两类最剧烈的爆发现象：耀斑和日冕物质抛射，中法计划于2011年合作发射“太阳爆发探测小卫星”．假设在发射该卫星的过程中对卫星的轨道做了如下修正：卫星首先在距离地面为50km的近地轨道Ⅰ做匀速圆周运动，然后变轨为近地点50km、远地点1500km的椭圆轨道Ⅱ，最后由轨道Ⅱ进入半径为7900km的圆轨道Ⅲ上，地球表面的重力加速度g＝10m/s2，忽略空气的阻力，下列说法正确的是(

)A．在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ上运行的速率一定小于第一宇宙速度B．卫星在轨道Ⅱ上从近地点向远地点运动的过程中，速度减小，机械能不变C．由轨道Ⅱ变轨为轨道Ⅲ需要在近地点点火加速D．仅利用以上数据，可以求出卫星在轨道Ⅲ上运动的周期解析：选BD.第一宇宙速度是卫星在围绕地球做匀速圆周运动的最大速度，但是轨道Ⅱ为椭圆轨道，在近地点点火加速速度可以大