2021年2020版物理新增分大一轮江苏专用版讲义：第四章曲线运动万有引力与航天第1讲含解析.pdf

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1、考试内容范围及要求高考统计高考命题解读内容要求说明2015201620172018 1.考查方式本章内容可能单独考查，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2命题趋势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，曲线运动问题可能在选择题或计算题中考查，万有引力与航天仍然以选择题形式出现，单独考查的可能性更大.15.运动的合成和分解T7T14T316.抛体运动斜抛运动的计算不作要求T2T217.圆周运动的描述18.匀速圆周运动的向心力T5T619.开普勒行星运动定律20.万有引力定律及其应用地球表面附近，

2、重力近似等于万有引力T3T7、T13(3)T6T121.第一宇宙速度第二宇宙速度第三宇宙速度计算只限第一宇宙速度|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 1 页，共 20 页第 1 讲曲线运动运动的合成与分解一、曲线运动1速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向2运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动3运动的条件：物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上4合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，

3、速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的“凹”侧自测 1(多选)一质点做曲线运动，它的速度方向和加速度方向的关系是()A质点速度方向时刻在改变B质点加速度方向时刻在改变C质点速度方向一定与加速度方向相同D质点速度方向一定沿曲线的切线方向答案AD 自测 2(多选)关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是()A它所受的合外力一定不为零B它所受的合外力一定是变力C其速度可以保持不变D其速度的大小可以保持不变答案AD 二、运动的合成与分解1遵循的法则位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则2合运动与分运动的关系(1)等时性：合运动和分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、

4、同时停止(2)独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他运动的影响(3)等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 2 页，共 20 页文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8

5、C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码

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10、N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6

11、H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C93运动性质的判断加速度或合外力变化：非匀变速运动不变：匀变速运动加速度或合外力方向与速度方向共线：直线运动不共线：曲线运动4两个直线运动的合运动性质的判断标准：看合初速度方向与合加速度方向是否共线两个互成角度的分运动合运动的性质两个匀速直线运动匀速直线运动一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动匀变速曲线运动两个初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动两个初速度不为零的匀变速直线运动如果 v合与 a合共线，为匀变速直线运动如果 v合与 a合不共线，为匀变速曲线运动自测 3(多选)跳伞表演是人们普遍喜

12、欢的观赏性体育项目，如图1 所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是()图 1 A风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C运动员下落时间与风力无关D运动员着地速度与风力无关答案BC 命题点一曲线运动条件1曲线运动条件(1)动力学角度：物体受到的合外力方向与速度方向不共线(2)运动学角度：物体的加速度方向与速度方向不共线2合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹始终夹在合外力方向与速度方向之间，而且向合外力的一侧弯曲|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*

13、|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 3 页，共 20 页文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS

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20、小(1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速度大小增大；(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速度大小减小；(3)当合外力方向与速度方向垂直时，物体的速度大小不变例 1(2017 南京市、淮安市5 月模拟)在光滑水平面上运动的物体，受到水平恒力F 作用后，沿曲线 MN 运动，速度方向改变了90，如图 2所示，则此过程中，物体受到的恒力可能是()图 2 AF1B F2CF3DF4答案C 解析由题图可知，物体从M 向 N 运动的过程中，沿初速度的方向做减速运动，所以物体受到与初速度方向相反的力；同时物体向右做加速运动，所以物体还受到向右的作用力，因此物体受到的合力的方向可能沿

21、F3的方向，故C 正确，A、B、D 错误变式 1(多选)(2018 无锡市期中)如图 3 所示，一物体在外力F 作用下，从A 点到 E 点做匀变速曲线运动，已知在B 点时的速度(沿水平方向)与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是()图 3 A物体在A 点处的速度最小B物体在B 点处的速度最小C物体从A 到 D 的运动过程中速度大小先减小后增大D物体从A 到 D 的运动过程中外力F 为变力答案BC 解析物体做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，故D 错误由题意知物体运动到B 点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，又曲线运动的合力方向指向曲线凹侧，则知加速度方向向下，合外力也向下，物体从A 到 B 的

22、运动过程中，合外力与速度方向夹角为钝角，物体速度大小减小，从B到 E 的运动过程中合外力与速度方向夹角为锐角，物体速度大小增大，故A 错误，B、C 正确命题点二运动的合成与分解1要注意分析物体在两个方向上的受力及运动规律，分别在两个方向上列式求解|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 4 页，共 20 页文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H

23、6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C

24、9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:

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29、7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C92两个方向上的分运动具有等时性，这常是处理运动分解问题的关键点例 2(2018 江苏单科 3)某弹射管每次弹出的小球速度相等在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的()A时刻相同，地点相同B时刻相同，地点不同C时刻不同，地点相同D时刻不同，地点不同答案B 解析弹出的小球做平抛运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，水平方向的分运动为匀速直线运动

30、弹射管自由下落，两只小球始终处于同一水平面，因此两只小球同时落地由 h12gt2知，两只小球在空中运动的时间不相等，由xvt 知水平位移不相等，落地点不同变式 2(多选)(2018 盐城中学段考)在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t0 时刻起，由坐标原点O(0,0)开始由静止开始运动，其沿 x 轴和 y 轴方向运动的速度时间图象如图4 甲、乙所示，关于物体在04 s 这段时间内的运动，下列说法中正确的是()图 4 A前 2 s内物体沿x 轴做匀加速直线运动B后 2 s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y 轴方向C4 s末物体坐标为(4 m,4 m)D4 s末物体坐标为(6 m,2

31、 m)答案AD 解析前 2 s 内物体在 y 轴方向没有速度，只在x 轴方向有速度，由题图甲看出，物体沿x轴方向做匀加速直线运动，故A 正确；在24 s内，物体沿x 轴方向做匀速直线运动，沿y 轴方向做匀加速直线运动，根据运动的合成知，物体做匀变速曲线运动，加速度沿y 轴方向，故B 错误；04 s内，物体在 x 轴方向的位移x12(24)2 m6 m,24 s内物体在 y 轴方向的位移为y12 22 m2 m，则 4 s 末物体的坐标为(6 m,2 m)，故 C 错误，D 正确命题点三牵连物体的运动一个物体在“运动的物体”上运动时，涉及到相对运动知识，但高中阶段要求从运动的合成与分解的角度处理

32、相对运动问题这就要求学会分辨哪个是合运动，哪个是分运动，这也是处理此类问题的第一步，即明确合运动与分运动(1)合运动：物体的实际运动，即物体相对地面参考系的运动，其速度记为v.(2)分运动：物体参与的两个运动物体相对运动物体的速度记为v1.物体随运动物体一起相对|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 5 页，共 20 页文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E

33、3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ

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37、4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C

38、10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7

39、Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9地面的速度记为v2.v 为 v1、v2的合速度，用平行四边形定则来求例 3(2018 徐州三中月考)在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a 的匀加速直线运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图 5 所示关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是()图 5 A相对地面做匀速直线运动B相对地面做匀加速

40、直线运动Ct 时刻猴子对地的速度大小为v0 atDt 时间内猴子对地的位移大小为x2h2答案D 解析猴子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为0 的匀加速直线运动，根据运动的合成，知合速度与合加速度不在同一条直线上，所以猴子运动的轨迹为曲线，且猴子做曲线运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，故A、B 错误；t 时刻猴子在水平方向上的分速度为v0，在竖直方向上的分速度为at，所以合速度vv02 at2，故 C 错误；在t 时间内猴子在水平方向和竖直方向上的位移分别为x 和 h，根据运动的合成，知合位移x总x2h2，故 D 正确变式 3(多选)(2018 兴化一中四模)如图 6，质量为4

41、m 的立方体木块A 置于光滑水平面上，B 为固定在木块A 上的轻质滑轮，不可伸长的细绳一端固定在O 点，另一端拴接质量为m 的小木块 C，木块 C 与木块 A 的竖直边紧靠着，接触面光滑，细绳OB 段始终水平，若系统由静止释放，则木块C 落地前，下列说法中正确的是()图 6 A当木块A 向右滑行的位移为x 时，木块 C 位移为 xB运动过程中，细绳对木块C 的拉力等于mgC以地面为参考系，木块C 做直线运动D当木块A 向右滑行的速度为v 时，木块C 的速度为2v，方向与竖直方向的夹角为45答案CD 解析当木块 A 向右滑行的位移为x 时，木块 C 向下的位移为x，向右的位移为x，则总位移为2x

42、，选项 A 错误；运动过程中，木块C 有向下的加速度，则细绳对木块C 的拉力不等于mg，选项|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 6 页，共 20 页文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3

43、N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6

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46、:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4

47、R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C1

48、0 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z

49、10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9B 错误；以地面为参考系，木块 C 在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向也做初速度为零的匀加速度直线运动，且加速度相等，则合运动仍为直线运动，选项C 正确；若木块A 向右滑行的速度为v，则 C 的竖直速度和水平速度均为v，即 C 的速度为2v，方向与竖直方向的夹角为 45，选项 D 正确拓展点 1小船过河模型1小船运动的分解2两类问题、三种情景渡河时间最短当船头方向(即 v船方向)垂直河岸时，渡河时间最短，最短时间tmindv船渡河位移最短如果 v船v水，当船头方向与上游河岸夹角 满足 v船cos v水时，合速度垂直河岸，渡河位移最短，等于河

50、宽 d如果 v船v水，当船头方向与合速度方向垂直时，渡河位移最短，等于dv水v船例 4(2018 如皋市期初)如图 7 所示，船从A 处开出后沿直线AB 到达对岸，若AB 与河岸成37角，水流速度为4 m/s，已知 sin 37 0.6，cos 37 0.8，则船从A 点开出的最小速度为()图 7 A2 m/s B 2.4 m/s C3 m/s D 3.5 m/s 答案B|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 7 页，共 20 页文档编码:CC6G4R7H3C10 HS7Z10M4E3N7 ZZ6H6S7G8C9文档编码:CC6G4R7H