《2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬有引力與航天本章學(xué)科素養(yǎng)提升學(xué)案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬有引力與航天本章學(xué)科素養(yǎng)提升學(xué)案(3頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬有引力與航天
類平拋運(yùn)動(dòng)的處理
1.受力特點(diǎn)
物體所受合力為恒力,且與初速度的方向垂直.
2.運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)
在初速度v0方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),在合外力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=.
3.求解方法
(1)常規(guī)分解法:將類平拋運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直于初速度方向(即沿合力的方向)的勻加速直線運(yùn)動(dòng),兩分運(yùn)動(dòng)彼此獨(dú)立,互不影響,且與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性.
(2)特殊分解法:對(duì)于有些問題,可以過拋出點(diǎn)建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,將加速度分解為ax、ay,初速度v0分解為vx、vy,然后分別在x、y方向列方程求解.
4.考查特點(diǎn)
(1)類平
2、拋運(yùn)動(dòng)是對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)研究方法的遷移,是高考命題的熱點(diǎn)問題.
(2)高考考查該類問題常綜合機(jī)械能守恒、動(dòng)能定理等知識(shí),以電場(chǎng)或復(fù)合場(chǎng)為背景考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)處理綜合問題的能力.
例1 如圖1所示的光滑斜面長(zhǎng)為l,寬為b,傾角為θ,一物塊(可看成質(zhì)點(diǎn))沿斜面左上方頂點(diǎn)P水平射入,恰好從底端Q點(diǎn)離開斜面,試求:
圖1
(1)物塊由P運(yùn)動(dòng)到Q所用的時(shí)間t;
(2)物塊由P點(diǎn)水平射入時(shí)的初速度v0;
(3)物塊離開Q點(diǎn)時(shí)速度的大小v.
答案 (1) (2)b
(3)
解析 (1)沿斜面向下有
mgsinθ=ma,l=at2
聯(lián)立解得t=.
(2)沿水平方向有b=v0t,v
3、0==b
(3)物塊離開Q點(diǎn)時(shí)的速度大小
v==.
對(duì)于周期性運(yùn)動(dòng)的問題,注意要把問題考慮全面,思維要嚴(yán)謹(jǐn).
例2 兩顆衛(wèi)星在同一軌道平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).地球半徑為R,a衛(wèi)星離地面的高度等于R,b衛(wèi)星離地面的高度等于3R.則:
(1)a、b兩衛(wèi)星周期之比Ta∶Tb是多少?
(2)若某時(shí)刻兩衛(wèi)星正好同時(shí)通過地面同一點(diǎn)的正上方,且a衛(wèi)星運(yùn)行周期已知為Ta,則a經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)?
答案 (1) (2)(2n-1)Ta,n=1,2,3,…
解析 (1)由牛頓第二定律和萬有引力定律,得G=m()2r,則T=,得Ta=2π,Tb=2π,所以=.
(2)設(shè)經(jīng)過時(shí)間t兩衛(wèi)
4、星相距最遠(yuǎn),則-=(2n-1),n=1,2,3,…
所以t=(2n-1)Ta,n=1,2,3,….
易錯(cuò)診斷 本題的易錯(cuò)點(diǎn)在于找不準(zhǔn)何時(shí)相距最遠(yuǎn),以及相距最遠(yuǎn)時(shí)應(yīng)滿足什么條件.兩衛(wèi)星相距最近是指兩
衛(wèi)星位于地心的同側(cè),且與地心在同一直線上.當(dāng)兩衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)時(shí),兩衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的弧度之差最小為π.若考慮周期性,兩衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的弧度之差最小為kπ,k=1,3,5,…
拓展延伸 若某時(shí)刻兩衛(wèi)星正好同時(shí)通過地面同一點(diǎn)的正上方,則經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩衛(wèi)星相距最近?
提示 兩衛(wèi)星相距最近是指兩衛(wèi)星位于地心的同側(cè),且與地心在同一直線上.當(dāng)兩衛(wèi)星再次相距最近時(shí),兩衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的弧度之差最小為2π.若考慮周期性,兩衛(wèi)星轉(zhuǎn)過
5、的弧度之差最小為2nπ,n=1,2,3,….
利用平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡解題.
例3 如圖2所示是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,O為平拋的起點(diǎn),在軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C,測(cè)得A、B兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)y1為5.0cm、y2為45.0cm,A、B兩點(diǎn)水平間距Δx為40.0cm.則平拋小球的初速度v0為________m/s,若C點(diǎn)的豎直坐標(biāo)y3為60.0 cm,則小球在C點(diǎn)的速度vC為________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,g取10m/s2)
圖2
答案 2.0 4.0
解析 由y=gt2得,t1==0.10s,t2==0.30s,因此小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0==m/s=2.0 m/s.小球在C點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度vy3==m/s=2m/s,因此C點(diǎn)速度vC==4.0m/s.
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