高一物理模块四复习曲线运动 万有引力定律学案集 新课标 人教版

1、高1物理模块4复习曲线运动万有引力定律案例集知识网络曲线运动圆周运动匀速圆周运动线速度v=，角速度=向心加速度向心力变速圆周运动一般变速运动：向心力沿半径方向垂直平面内圆周运动通过最高点的临界条件：(绳子)(加载)平抛物体的运动运动定律变位速度动力学分析力量Ay=gAx=0加速度Vy=gt创建条件：速度和力不在同一条线上研究方法：运动的合成和分解执行以下操作之一：特例周期万有引力定律开普勒定律万有引力定律万有引力定律的发现万有引力定律的内容万有引力常数测量万有引力定律的应用天体质量计算发现未来天体人造卫星三个宇宙速度第一节运动的合成和分解平面投掷运动。考试点观点一、测试纲领1.运动的合成与分解

2、()2.在曲线运动中，质点的速度跟随轨道的切线方向，必须有加速度(I)牙齿3.平抛运动()二、命题落分1.构成徐璐角度的两条直线运动的合成。范例12.根据平抛运动的轨迹，找出平抛运动的初始速度。范例23.在不同斜坡上进行的平底抛物运动。范例3图4-1-1前例定案分析例1:对于实现互成角度的两个初始速度不是0牙齿的均匀变速直线运动的联合运动，下属的话是正确的A.应该是直线运动。B.应该是抛物线运动。C.可以是直线运动或曲线运动。D.上述陈述都是错误的。分析：接合速度和接合加速度在直线上时，接合运动为直线；接合速度和接合加速度不在直线上时，接合运动为曲线。所以，C是正确的。例2:如图4-1-1所示

3、，对于用闪光照相法拍摄的球的平抛运动的部分背景，闪光的闪光间隔为0.1秒，将坐标系设置为A点的坐标原点，球进行平抛运动的初始速度是多少？球进行平抛运动的起始位置的坐标是什么？分析：垂直方向相邻相等时间变位差异结果(a是小边界边长度)为a=5厘米所以平抛运动的初始速度=2m/sSAB=3a，SBC=5a，因此so 7a=a，xab=xbc=XO 7a=4a起始位置o _ on坐标为(-4a，-a)或(-200cm，- 5cm)图4-1-2示例3:在倾斜角度为37的斜坡上，以6m/s的速度从A点到水平方向扔出一个小球，小球落在B点上，求出球刚落在斜坡上时的速度方向，如图4-1-2所示，求出AB两点

4、之间的距离以及球在空中飞行的时间。(g=10m/s)分析：球在水平方向的均匀运动和垂直方向的自由落体运动，结合变位和分割变位，速度和分割速度都参与两个遵循平行四边形规则的茄子运动。分析：球落在点b时，速度偏转为，运动时间为t时：tan37=tan37=解析T=0.9s B两点之间的水平距离S=v0t=60.9m=5.4mb两点之间的距离在b点，因此，当球支撑斜坡时，速度方向和水平方向之间的角度为arctan。常见的误解1.运动的合成或分解时，不知道哪个是合运动还是分运动(物体的实际运动是合运动)2.不能正确处理斜坡上的平抛运动。主要表现在两个茄子方面。我认为物体一定会落在斜坡上。如果物体落在斜

5、坡上，就不能正确利用倾角。基础训练1.(2000年全国春季招生考试问题)进行平抛运动的物体，每秒速度增加总是水场。A.大小相同，方向相同。b .大小不一样，方向不同。C.大小相同，方向不同，d .大小不同，方向相同图4-1-32.如图4-1-3所示，球a、b的质量分别为m和2m，a为倾斜角度为30的光滑固定的斜坡顶部没有超速下降，B在斜坡等高处是用超速度v0平抛，比较A，B着陆的运动过程是()A.需要的时间相同。B. A，B都进行均匀变速运动。C.落地前速度相同。d .重力对a，b做同样的事3.房间在地面h高度的a点有白炽灯(可以认为是点光)牙齿，小球以初始速度v0从a点跟随水平方向垂直于墙扔

6、，正好落在墙角B(见图4-1-4)。问题：球扔出去后，图4-1-4墙上的影子怎么移动？图4-1-54.如图4-1-5所示，在倾斜为的斜坡上的一点，将相同的小球徐璐抛到另一个初始速度水平，然后落在斜坡上。如果投掷速度为V1，则球到达斜面时的速度方向和倾斜角为1；如果投掷速度为V2，则球到达斜面时的速度方向和倾斜角为2第二节圆周运动考试点观点一、测试纲领匀速圆周运动、直线速度和角速度、周期、圆周运动的向心加速度a=2/r ()说明：不需要推导向心加速度的公式二、命题落分1.水平面内的圆周运动(例如1)。2.垂直平面内的圆周运动(绳索模型)。范例2 .3.圆周运动和平抛运动的结合标题。范例3 .4.

7、圆周运动相关的综合问题。范例4 .前例定案分析图4-2-1范例1。如图4-2-1所示，绳子一端系着质量M=0.6kg的物体，另一端通过光滑的小孔吊着质量m=0.3kg的物体，M的中点和圆孔的距离为0.2m，M和水平面的最大静摩擦力为2N。(g=10m/s2)分析：分析向心力的原因是解决这些问题的关键。垂直方向重力和支撑力的平衡，水平方向有拉力和静摩擦力，静摩擦力的大小和方向会随角速度大小的变更而变更。解决方法：物体M为地面张力的T，摩擦力为F。有欧米茄最小值时，M有中心移动趋势，摩擦方向偏离中心，根据牛顿第二定律向外移动。对于m:对于m:因此，我理解1=2.9rad/s有欧米茄最大值时，水平方

8、向指向M的摩擦力按照牛顿第二定律指向中心。对于m:所以赋值数值分析：2=6.5rad/s所以：2.9 rad/s6.5 rad/s范例2 .质量为m的球(如图4-2-2所示)在垂直平面内平滑的圆形轨道内部进行圆周运动图4-2-2移动，通过最高点，不偏离轨道的速度为V时，球通过时中心和高度相同的a点处轨道内部的压力大小为()A.mg b.2mgC.3mg D.5mg分析：将环形轨道的半径设置为r(最高点)球从最高点到A点的过程机械能守恒。在a点在上述所有类型的解决方案中，F=3mg因此，C选项是正确的。图4-2-3范例3 .如图4-2-3所示，球用L的细绳悬挂，球停止时从水平地面的高度开始，高度

9、为H。现在把球向左拉，让球从静止开始运动，球移动到最低点，质量为M的小物体会从小球落下，小球的剩余质量为M，然后(1)球移动到最低点，小物体正好从小球上落下时，小球移动速度的大小？(2)小物体从小球上落下，在空中飞行的距离s(3)小物体落下小球的瞬间，小球收到的绳子的张力是多少？(？分析：在小球从最高点移动到最低点的过程中，机械能守恒海得岛州(2)小物体从小球上落下后，在空中的运动时间为T然后，(3)球在最低点的时候图4-2-4海得岛州范例4 .内壁光滑的半球形容器，可以绕过球体中心O的垂直铰链O1O2，将小物体P(可视为质点)放入容器中。当容器以特定的角度速度旋转时，对象P在图4-2-4所示

10、的位置相对静止。已知球的半径用R求出角速度。图4-2-5分析：球与半球容器一起进行圆周运动，受力，如图4-2-5所示。解决方案：常见的误解垂直平面内的圆周运动，物体通过最高点时的速度与绳索模型或杆模型有关。绳模型：杆模型时：v=0但是当标题用不同的方法描述上述意思时，一些同学又产生了错误的理解。有些学生认为“用绳子拉球，在垂直平面上做圆周运动，球正好能到达最高点”的速度为v=0基础训练1.以下关于向心力的陈述中，正确的是水葬A.向心力不会改变圆周运动物体速度的大小B.匀速圆周运动的物体是向心力不变的C.圆周运动的物体必须合力等于向心力D.匀速圆周运动的物体必须受到的外力起到向心力的作用2.质量

11、为m的滑块从半径为r的半球形碗的边缘滑至碗底部，通过碗底部时速度为v，滑块和碗之间的动摩擦系数为，滑块在越过碗底部时受到摩擦的大小为度点()A. m gb。 m C. m (g) D. m (-g)3.垂直平面内有半径为R的光滑圆环轨道，质量为M的小球进行圆周运动，到达最高点C时的速度vc=，如下所示准确的是度点()。A.牙齿的最大速度是vcB.球到达c点时对轨道的压力是C.球在某一直径的两端的动能总和相等。图4-2-6D.球沿圆形轨道旋转一蟑螂所需的时间小于4.如图4-2-6所示，内壁光滑锥形管的轴垂直于水平面。圆锥筒是固定的，两个质量相同的小球A和B紧靠内壁。在中所示的水平平面内进行匀速圆

12、周运动将牙齿水场()A.球a的线速度必须大于球b的线速度B.球a的角速度必须小于球b的角速度C.球a的运动周期必须小于球b的运动周期D.球a对气缸壁的压力必须大于球b对气缸壁的压力。5.如果飞机俯冲后拉起，轨迹是半径R=6公里的圆周的一部分，那么通过最低点时飞行员下面座位的支撑力是重力的7倍，飞机通过最低点的速度大小是_m/s。第三节重力定律天体运动考试点观点一、测试纲领万有引力定律()2.万有引力定律的应用，人造卫星的运动(仅限圆形轨道)(I)3.宇宙速度(I)说明：在地球表面附近，可以认为重力与万有引力几乎相同二、命题落分1.卫星线速度v、角速度、轨道半径r、周期t等的讨论2.知道天体的特

13、定特征量，求其他特征量。范例2物体在其他行星上的运动。范例3利用万有引力定律求出天体的密度。范例45.与万有引力相关的比较全面的标题。范例5前例定案分析范例1。如图4-3-1所示，A、B和C是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三个人造卫星(图4-3-1)以下说明为()A.b，c的线速度大小相同，大于a的线速度B.b，c向心加速度相同，大于a的向心加速度C.c加速度可以赶上同一轨道的B，B减速可以等同一轨道。中的cD.a卫星由于某种原因，轨道半径将慢慢减小，线速度将增大。分析：因为B，C在同一轨道上工作，所以线速度大小，加速度大小相同，B，C轨道半径大于A的轨道半径，已知=vc，所以C也离圆轨道越

14、来越近离中心越来越近，所以C也赶不上B，B也等不到C。对于a卫星，如果轨道半径慢慢变化，那么在短的旋转周期内轨道半径保持不变，被认为是稳定运动的原因是已知的，因为在R牙齿减小时V逐渐增大，所以D选项是正确的。(大卫亚设，美国电视电视剧)范例2 .(2005高考北京卷)据悉，地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍。不考虑地球，月球自转的影响，可以计算出上述数值A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9: 8B.地球表面的重力加速度与月球表面的重力加速度之比为9: 4C.沿着接近地球表面的圆形轨道运行的宇宙飞船的运行周期与沿着接近月球表面的圆形轨道运行的宇宙飞船的运行周期相比约

15、为8: 9。D.沿接近地球表面的圆形轨道运行的宇宙飞船的线速度与沿接近月球表面的圆形轨道运行的宇宙飞船的线速度之比约为81: 4解决方案：中可用，选项a无效。在中可用，b选项无效。可用，c选项正确。c选项无效，因为可以从获取。范例3 .勇气号华城探测器着陆的最后阶段，着陆器在华城表面着陆，多次反弹后才停止。假设着陆器第一次落在华城表面反弹后到达最高点时高度为H，速度方向为水平，速度大小为v0，计算出第二次落在华城表面时的速度大小，不考虑华城大气阻力。已知火星一颗卫星的圆形轨道半径为R，周期为T。火星可以看作是半径为r0的均匀球体。解释：华城表面附近的重力加速度为g ，m表示火星的质量，m表示火星卫星的质量，m 表示华城表面某些物体的质量，根据万有引力定律和牛顿第二定律 启用v表示着陆器第二次落在华城曲面上时的速度。垂直分量为v1，水平分量仍为v0。 以上各种各样的范例4 .天文学家观测了一颗行星半径为R1，自转周期为T的卫星。轨道半径是R2绕行星公转周期为T2。万有引力常数是G的话：(1)牙齿行星的平均密度(2)从牙齿行星的赤道发射质量高的近地卫星，使其轨道沿赤道上升如果行星没有空气阻力，至少要对卫星做多少努力？分