2022年高考物理二轮复习热点专题巩固练专题(03)力与物体的曲线运动(解析版).docx
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1、专题(03)力与物体的曲线运动(解析版)【专题考向】从考查方式上来说,在高考的考查中,本专题内容可能单独考查,特别是万有引力与航天部分,常以选择题形式出现;也可能与其他专题相结合,与能量知识综合考查,以计算题形式出现。从近几年考试命题趋势看,本章内容与实际应用和生产、生活、科技相联系命题,或与其他专题综合考查,曲线运动问题由原来的选择题转变为在计算题中考查,万有引力与航天仍然以选择题出现,单独考查的可能性更大。【知识、方法梳理】1平抛运动对于平抛或类平抛运动与圆周运动组合的问题,应用“合成与分解的思想”,分析这两种运动转折点的速度是解题的关键。2竖直面内的圆周运动竖直平面内圆周运动的最高点和最
2、低点的速度关系通常利用动能定理来建立联系,然后结合牛顿第二定律进行动力学分析。3天体运动(1)分析天体运动类问题的一条主线就是F万F向,抓住黄金代换公式GMgR2。(2)确定天体表面重力加速度的方法有:测重力法、单摆法、平抛(或竖直上抛)物体法、近地卫星环绕法。【热点训练】1、(多选)如图所示,在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球,经过时间ta恰好落在斜面底端c处。今在c点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球,经过时间tb恰好落在斜面的三等分点d处。若不计空气阻力,下列关系式正确的是()Atatb Bta3tbCvavb Dvavb【答案】C解析:a、b两球下降的高度之比为31,根
3、据hgt2可知,t,则运动的时间关系为tatb,故A、B错误;因为a、b两球水平位移之比为32,由v0得:vavb,故C正确,D错误。2、(多选)如图所示,小球用不可伸长的轻绳连接后绕固定点O在竖直面内做圆周运动,小球经过最高点时的速度大小为v,此时绳子的拉力大小为FT,拉力FT与速度的平方v2的关系如图乙所示,图象中的数据a和b包括重力加速度g都为已知量,以下说法正确的是()A数据a与小球的质量有关B数据b与小球的质量有关C比值不但与小球的质量有关,还与圆周轨道半径有关D利用数据a、b和g能够求出小球的质量和圆周轨道半径【答案】BCD 解析:当v2a时,此时绳子的拉力为零,物体的重力提供向心
4、力,则,解得v2gr,与物体的质量无关,故A错误;当v22a时,对物体受力分析,则,解得bmg,与小球的质量有关,故B正确;根据A、B可知与小球的质量有关,与圆周轨道半径有关,故C正确;若F0,由图知:v2a,则有,解得,若v22a,解得,故D正确。3、(多选)如图所示,平面直角坐标系xOy的x轴水平向右,y轴竖直向下,将一个可视为质点的小球从坐标原点O沿x轴正方向以某一初速度向着一光滑固定斜面抛出,不计空气阻力,小球运动到斜面顶端a点时速度方向恰好沿斜面向下,并沿ab斜面滑下。若小球沿水平方向的位移和速度分别用x和vx表示,沿竖直方向的位移和速度分别用y和vy表示,小球运动到a点的时间为ta
5、,运动到b点的时间为tb,则在小球从O点开始到运动到斜面底端b点的过程中,以上四个物理量随时间变化的图象可能正确的是()【答案】BC解析:在平抛运动阶段,水平方向做匀速直线运动,vxv0保持不变,水平位移xvxt随时间均匀增加;竖直方向做自由落体运动,vygt,即vy随时间均匀增大,竖直位移ygt2;当小球运动到斜面顶端a点时速度方向恰好沿斜面向下,则小球在斜面上做匀加速直线运动,将加速度沿水平方向和竖直方向分解,可知在水平方向上以初速度v0做匀加速直线运动,此时vxv0axt,随时间均匀增大,水平位移xv0taxt2;在竖直方向上继续做匀加速直线运动,vy仍随时间均匀增大,由于加速度小于原来
6、的加速度,故增加的幅度变小,由此分析可知A、D错误,B、C正确。4、2017年11月5日我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射了第24、25颗北斗导航卫星,开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。北斗导航系统由5颗静止轨道卫星(即卫星相对地面的位置保持不变)和30颗非静止轨道卫星组成,其中北斗G5为地球静止轨道卫星,轨道高度约为36000 km;北斗M3为中圆地球轨道卫星,轨道高度约为21500 km,已知地球半径为6400 km,则下列说法中正确的是()A北斗G5绕地球运转周期为24 hB北斗G5绕地球运转的线速度大于7.9 km/sC北斗M3绕地球运转的角速
7、度小于北斗G5的角速度D北斗M3绕地球运转的向心加速度小于北斗G5的向心加速度【答案】A解析:北斗G5绕地球做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,GMgR2,故北斗G5绕地球做匀速圆周运动的周期为T24 h,选项A正确;根据,解得北斗G5绕地球运转的线速度v<7.9 km/s,选项B错误;根据m2(Rh),解得,由于北斗M3的轨道高度小于北斗G5的轨道高度,北斗M3绕地球运转的角速度大于北斗G5的角速度,选项C错误;根据ma,解得a,由于北斗M3的轨道高度小于北斗G5的轨道高度,北斗M3绕地球运转的向心加速度大于北斗G5的向心加速度,选项D错误。5、(多选)如图所示,一带电小球自固定斜面顶端
8、A点以某速度水平抛出,落在斜面上B点。现加上竖直向下的匀强电场,仍将小球自A点以相同速度水平抛出,落在斜面上C点。不计空气阻力,下列说法正确的是()A小球带正电B小球所受电场力可能大于重力C小球两次落在斜面上所用的时间不相等D小球两次落在斜面上的速度大小相等【答案】CD解析:不加电场时,小球做平抛运动,加电场时,小球做类平抛运动,根据,则t,因为水平方向上小球做匀速直线运动,可知t2>t1,则加上电场后的加速度a<g,可知小球一定带负电,所受的电场力向上,且小于重力的大小,故A、B错误,C正确;因为做类平抛运动或平抛运动时,小球在某时刻的速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方
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