2024年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考）第03讲 力与曲线运动（讲义）.docx

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1、2024年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考）第03讲 力与曲线运动目录考点一 曲线运动的概念 运动的合成与分解4441.曲线运动条件及特点42.两个互成角度的直线运动的合运动性质的判断55考点二 小船渡河 牵连速度7771.小船渡河问题72.牵连速度88考点三 抛体运动的规律及应用1010131.平抛运动的规律及推论132.平抛运动与各种面结合问题133.平抛运动的临界问题154.斜抛运动及解题思路1516考点四 圆周运动的规律及应用2020221.水平面内圆周运动的动力学问题222.竖直平面内圆周运动问题的解题思路223.绳子模型与轻杆模型对比234.圆周运动几种常见的临界条件235.常

2、见的传动方式及特点2424考点要求考题统计曲线运动的概念 运动的合成与分解曲线运动：2023全国乙卷2、2023浙江6月选考4、2023辽宁卷1、2021湖南卷9、2020北京卷14运动的合成与分解：2023全国甲卷11、2023江苏卷10、2022湖北卷15、2021广东卷4、2021辽宁卷1小船渡河 牵连速度小船渡河:2021辽宁高考真题抛体运动的规律及应用抛体运动：2020海南卷11平抛运动基本规律及推论：2023全国甲卷1、2023全国甲卷11、2023浙江6月选考3、2023全国新课标卷11、2023湖南卷2、2023湖北卷14、2023广东卷15、2022全国甲卷11、2022北京

3、卷17、2022广东卷3、2022广东卷6、2022湖南卷10、2022湖北卷14、2022重庆卷14、2022河北卷10、2021北京卷17、2021广东卷9、2021湖南卷14、2021河北卷2、2021山东卷11、2021山东卷16斜抛运动：2023山东卷15、2023江苏卷15、2023湖南卷2、2022山东卷11、2021江苏卷9圆周运动的规律及应用圆周运动的概念和性质：2021山东卷3周期与转速：2023全国甲卷4、2023浙江1月选考10、2022浙江6月选考22、2021全国甲卷2向心加速度：2022浙江6月选考2、2021全国甲卷2、2022上海卷6、2021广东卷4向心力：

4、2023全国甲卷4、2023浙江6月选考8、2023北京卷10、2022江苏卷14、2022重庆卷9圆周运动规律及其应用：2023浙江1月选考20、2023江苏卷13、2023湖南卷8、2023湖北卷14、2023海南卷18、2023广东卷8、2023北京卷18、2022浙江6月选考15、2022浙江1月选考21、2022全国甲卷1、2022北京卷8、2022福建卷13、2022辽宁卷13、2022山东卷8、2021北京卷10、2021北京卷20、2021江苏卷14、2021河北卷9传动问题：2022浙江1月选考5、2022浙江1月选考7考情分析【命题规律及方法指导】1.命题重点考查平抛运动、

5、圆周运动等运动特点和动力学规律2.常用方法：运动的合成与分解（小船过河、抛体运动）；牛顿运动定律（分析圆周运动的瞬时问题）；动能定理（分析竖直平面内圆周运动的过程问题）；模型（数值平面内圆周运动的轻绳、轻杆模型在最高点的临界问题）；多过程问题分析方法.3.常考题型：选择题，计算题【命题预测】本专题属于热点内容；高考命题以选择题或计算题的形式出现，可能单独考察某一种运动形式，也可能是多个运动的集合的多过程运动（平抛运动+圆周运动，多个圆周运动，斜面+平抛运动+圆周运动等），再与功能关系、牛顿运动定律结合进行考察。考点一 曲线运动的概念 运动的合成与分解1（2023全国高考真题）小车在水平地面上沿

6、轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（）ABCD2.（2023江苏高考真题）达芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是（）A B C D1.曲线运动条件及特点1）物体作曲线运动的条件:运动学角度：运动质点的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线.动力学角度：运动质点所受的合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线.2）曲线运动的特点：一定是变速运动(质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向，速度方向时刻在变)3）曲

7、线运动的分类：a恒定：匀变速曲线运动，如平抛运动；a变化：非匀变速曲线运动，如圆周运动4）曲线运动中速度方向、合力方向与运动轨迹之间的关系速度方向与运动轨迹相切；合力方向指向曲线的“凹”侧；运动轨迹一定夹在速度方向和合力方向之间【技巧点拨】曲线运动的四大特点运动学特点:由于做曲线运动的物体的瞬时速度方向沿曲线上物体位置的切线方向,所以做曲线运动的物体的速度方向时刻发生变化,即曲线运动一定为变速运动.动力学特征:由于做曲线运动的物体的速度时刻变化,说明物体具有加速度,根据牛顿第二定律可知,物体所受合外力一定不为零且和速度方向始终不在一条直线上(曲线运动条件).合外力在垂直于速度方向上的分力改变物

8、体速度的方向,合外力在沿速度方向上的分力改变物体速度的大小.轨迹特征:曲线运动的轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间,而且向合力的一侧弯曲,或者说合力的方向总指向曲线的凹侧.轨迹只能平滑变化,不会出现折线.若已知物体的运动轨迹，可判断出物体所受合外力的大致方向，如平抛运动的轨迹向下弯曲，圆周运动的轨迹总向圆心弯曲等. 能量特征:若物体所受的合外力始终和物体的速度垂直,则合外力对物体不做功,物体的动能不变;若合外力不与物体的速度方向垂直,则合外力对物体做功,物体的动能发生变化.2.两个互成角度的直线运动的合运动性质的判断两个互成角度的分运动合运动两个匀速直线运动匀速直线运动两个初速度为零的匀加速直

9、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与共线,为匀变速直线运动如果与不共线,为匀变速曲线运动一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动如果与共线,为匀变速直线运动如果与不共线,为匀变速曲线运动1下图为自动控制货品运动的智能传送带，其奥秘在于面板上蜂窝状的小正六边形部件，每个部件上有三个导向轮A、B、C，在单个方向轮子的作用下，货品可获得与导向轮同向的速度v，若此时仅控制A、C两个方向的轮子同时按图示箭头方向等速转动，则货品获得的速度大小为（）AvBCD2v2（2023湖北武汉华中师大一附中校考三模）如图所示，生产车间有两个完全相同的水平传送带甲和乙，它们相互垂直且等高，正常工作时都

10、匀速运动，速度大小分别为、，将工件（视为质点）轻放到传带甲上，工件离开传送带甲前已经与传送带甲的速度相同，并平稳地传送到传送带乙上，且不会从传送带乙的右侧掉落。两传送带正常工作时，对其中一个工件A在传送带乙上留下的痕迹，下图中可能正确的是（）ABCD考点二 小船渡河 牵连速度1（2021辽宁高考真题）1935年5月，红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽300m，水流速度3m/s，木船相对静水速度1m/s，则突击队渡河所需的最短时间为（）A75sB95sC100sD300s1.小船渡河问题1)解决这类问题的关键:正确区分船的分运动

11、和合运动.船的航行方向也就是船头指向,是分运动;船的运动方向也就是船的实际运动方向,是合运动,一般情况下与船头指向不一致.2)运动分解的基本方法:按实际效果分解,一般用平行四边形定则沿水流方向和船头指向进行分解.模型解读分运动1分运动2合运动运动船相对于静水的划行运动船随水漂流的运动船的实际运动速度本质发动机给船的速度水流给船的速度船相对于岸的速度速度方向沿船头指向沿水流方向合速度方向,轨迹(切线)方向渡河时间渡河时间只与船垂直于河岸方向的分速度有关,与水流速度无关渡河时间最短:船头正对河岸时,渡河时间最短, (d为河宽)渡河位移若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

12、度垂直河岸，渡河位移最短，且xmind若v船v水，合速度不可能垂直于河岸，无法垂直渡河当船头方向(即v船方向)与合速度方向垂直时，渡河位移最短，且2.牵连速度1）定义：两物体通过不可伸长的轻绳(杆)相连，当两物体都发生运动，且物体运动的方向不在绳(杆)的直线上，两物体的速度是关联的2）处理关联速度问题的方法：首先认清哪个是合速度、哪个是分速度物体的实际速度一定是合速度，把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分速度，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解.3）常见的速度分解模型情景图示定量结论vv物cos v物vv物cos vv即v物cos v物cos vv即v物cos v物c

13、os 1（23-24上河南模拟预测）如图甲所示，一条小河宽度为d，两河岸P、Q平行，一小船以恒定速度v0从河岸P出发，船头总保持与河岸P垂直，河水速度v与离河岸P的距离x的关系图像如图乙所示，则小船在小河中运动的轨迹可能正确的是（）A B C D2.（2023湖南统考模拟预测）如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，小车A在水平外力作用下沿水平地面向左做直线运动，绳子跨过定滑轮拉着物体B以速度vB竖直匀速上升，下列判断正确的是（）A小车A做减速直线运动B绳子拉力大于物体B的重力C小车A的速度大小可表示为D小车A受到地面的支持力逐渐变小考点三 抛体运动的规律及应用1（2023全国高考真题）一

14、同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动的影响，铅球在平抛运动过程中（）A机械能一直增加 B加速度保持不变 C速度大小保持不变 D被推出后瞬间动能最大2（2022山东高考真题）（多选）如图所示，某同学将离地的网球以的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为（）ABCD3.（2022浙江高考真题）某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重

15、心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合，A、B、C和D表示重心位置，且A和D处于同一水平高度。下列说法正确的是（）A相邻位置运动员重心的速度变化相同B运动员在A、D位置时重心的速度相同C运动员从A到B和从C到D的时间相同D运动员重心位置的最高点位于B和C中间4.（2023湖南高考真题）如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（）A谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度

16、B谷粒2在最高点的速度小于C两谷粒从到的运动时间相等D两谷粒从到的平均速度相等5.（2022全国高考真题）将一小球水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光。某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像，每相邻两个球之间被删去了3个影像，所标出的两个线段的长度和之比为3：7。重力加速度大小取，忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。6.（2023山西高考真题）将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果，石子接触水面时的速度方向与水面的

17、夹角不能大于。为了观察到“水漂”，一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出，抛出速度的最小值为多少？（不计石子在空中飞行时的空气阻力，重力加速度大小为g）7.（2023湖北高考真题）如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，小物块可视为质点。求：（1）

18、小物块到达D点的速度大小；（2）B和D两点的高度差；（3）小物块在A点的初速度大小。1.平抛运动的规律及推论1）飞行时间:由知,飞行时间取决于下落高度h.2）水平射程: ,即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定,与其他因素无关.3）落地速度: ,以表示落地速度与x轴正方向间的夹角,有,所以落地速度只与初速度v0和下落高度h有关.4）速度改变量:物体在任意相等时间内的速度改变量相同,方向恒为竖直向下.【技巧点拨】平抛运动的速度均匀变化，速率不是均匀变化。5）平抛运动的两个重要结论做平抛运动的物体在任意时刻(任意位置)处，有.做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过水平位移的中

19、点，即.2.平抛运动与各种面结合问题1）平抛与竖直面结合2）平抛与斜面结合顺着斜面平抛情形一：落到斜面上，已知位移方向沿斜面向下处理方法：分解位移 可求得.情形二：物体离斜面距离最大，已知速度方向沿斜面向下处理方法：分解速度 可求得.对着斜面平抛：垂直打在斜面上，已知速度方向垂直斜面向下处理方法：分解速度 可求得.3）平抛与圆面结合小球从半圆弧左边沿平抛，落到半圆内的不同位置处理方法：由半径和几何关系制约时间t：联立两方程可求t.小球恰好沿B点的切线方向进入圆轨道，此时半径OB垂直于速度方向，圆心角与速度的偏向角相等处理方法：分解速度 可求得.小球恰好从圆柱体Q点沿切线飞过，此时半径OQ垂直于

20、速度方向，圆心角与速度的偏向角相等处理方法：分解速度 可求得.4）与圆弧面有关的平抛运动：题中常出现一个圆心角，通过这个圆心角，就可找出速度的方向及水平位移和竖直位移的大小，再用平抛运动的规律列方程求解3.平抛运动的临界问题1）常见的三种临界特征有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼,明显表明题述的过程中存在着临界点.若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语,表明题述的过程中存在着“起止点”,而这些起止点往往就是临界点.若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明题述的过程中存在着极值,这个极值点往往是临界点.2）平抛运动临界问题的分析方法确定研究对象的运动性质;根据

21、题意确定临界状态;确定临界轨迹,画出轨迹示意图;应用平抛运动的规律结合临界条件列方程求解.4.斜抛运动及解题思路1）定义：将物体以初速度v0斜向上方或斜向下方抛出,物体只在重力作用下所做的运动.2）运动性质：加速度为g的匀变速曲线运动,轨迹为抛物线.3）研究方法：运动的合成与分解水平方向：匀速直线运动；竖直方向：匀变速直线运动4）基本规律(以斜向上抛为例)水平方向:做匀速直线运动,.竖直方向:做竖直上抛运动,.5）平抛运动和斜抛运动的相同点都只受到重力作用,加速度相同,相等时间内速度的变化量相同.都是匀变速曲线运动,轨迹都是抛物线.都可采用“化曲为直”的运动的合成与分解的方法分析问题.【技巧点

22、拨】逆向思维法处理斜抛问题：对斜上抛运动，从抛出点到最高点的运动可逆过程分析，看成平抛运动，分析完整的斜上抛运动，还可根据对称性求解某些问题1.（2023陕西商洛陕西省山阳中学校考一模）（多选）如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的两个小球a、b的运动轨迹，不计空气阻力，则（）Aa比b的飞行时间长Ba比b的飞行时间短Ca的水平速度比b的小Da的初速度比b的大2（23-24肇庆一模）在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，之后的运动可视为平抛运动，摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。不计空气阻力，重力加速度为g，下

23、列说法正确的是（）A摩托车在空中相同时间内速度的变化量相同B若摩托车能越过壕沟，则其所用时间为C摩托车能安全越过壕沟的最小初速度为D若摩托车越不过壕沟，则初速度越小其在空中的运动时间越短3. （2023山西吕梁一模）滑板运动是一项青春、时尚、绿色、阳光的体育运动。如图所示，跳台的斜面AB长为L，C点为斜面上一点，。滑板运动员（视为质点）从斜面顶端A点水平跃出，第一次速度为刚好落在C点；第二次试跳中，要落在斜面底端B点，则离开A点时水平速度大小应为（）ABCD4.（2024山东德州模拟预测）2023年诺贝尔物理学奖授予三位物理科学家，表彰他们对于超快激光和阿秒物理科学的开创性工作。阿秒激光脉冲（

24、1阿秒秒）是目前人们所能控制的最短时间过程，可用来测量原子内绕核运动电子的动态行为等超快物理现象。其应用类似于频闪照相机，下面三幅图是同一小球，在同一地点，用同一频闪照相仪得到的运动照片，下列说法正确的是（）A三种运动过程中，小球的加速度逐渐增大B前两种运动小球处于完全失重状态，而斜上抛运动的小球上升过程处于超重状态C三种运动过程中，相等时间内小球速度变化量相同D三种运动过程中，相等时间内小球在竖直方向上位移相同5.（2023广东佛山佛山市高明区第一中学校联考模拟预测）2021年8月1日，在第32届奥运会百米半决赛中，身高172cm，体重65kg的苏炳添以9秒83的成绩，成为小组第一跑进决赛，

25、打破了百米亚洲纪录。图1到图4为苏炳添某次面对0.8m高的台阶进行坐姿直立起跳训练的视频截图，该次起跳高度约1m。，取，下列说法正确的是（）A离地后上升阶段是超重，下降阶段是失重状态B起跳至最高点时速度为零C该次起跳离地速度约为4.5m/sD腾空时间大于0.45s6.（23-24肇庆一模）（多选）如图所示为某公园的音乐喷泉，水柱由喷头喷出，喷头可沿任意方向旋转，水流速度大小也可随音乐的声调高低进行调节，现有一个喷头（喷头高度不计）将水柱与水面成角喷出，水柱在空中只受重力，喷射的最远水平距离为，重力加速度取，下列说法正确的是（）A水柱到达最高点时的速度为0B水柱上升的最大高度为C水柱在空中的运动

26、时间为D水柱在上升过程中机械能不断增加7.（2023福建宁德一模）如图所示，两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出，在斜面上的落点分别是a和b，不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是（）A两小球的飞行时间均与初速度v0成正比B落在b点的小球飞行过程中速度变化快C落在a点的小球飞行过程中速度变化大D小球落在a点和b点时的速度方向不同8.（2024辽宁鞍山二模）如图所示，半径的半球紧贴着竖直墙固定在水平地面上。体积可忽略的小球在竖直墙最高点最右侧以水平向右抛出。已知墙高，忽略空气阻力，小球落地后不反弹。试求：（1）若小球刚好击中半球的最高点，则小球水平抛出的初速度大小。（2）若小球不与半

27、球相碰，则小球水平抛出的初速度大小的取值范围。考点四 圆周运动的规律及应用1（2021全国高考真题）“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为（）A10m/s2B100m/s2C1000m/s2D10000m/s22.（2021河北高考真题）（多选）如图，矩形金属框竖直放置，其中、足够长，且杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过杆，金属框绕轴分别以角速度和匀速转动时，小球均相对杆静

28、止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时（）A小球的高度一定降低B弹簧弹力的大小一定不变C小球对杆压力的大小一定变大D小球所受合外力的大小一定变大3.（2022福建高考真题）清代乾隆的冰嬉赋用“躄躠”（可理解为低身斜体）二字揭示了滑冰的动作要领。短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持。在其创造纪录的比赛中，（1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前用时。该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小；（2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为的匀速圆周运动，速度大小为。已知武大靖的质量为，求此次过弯时所需的向心力大小；（3）武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力

29、指向身体重心而实现平稳过弯，如图所示。求武大靖在（2）问中过弯时身体与水平面的夹角的大小。（不计空气阻力，重力加速度大小取，、）4.(2022上海卷6)运动员滑雪时运动轨迹如图所示，已知该运动员滑行的速率保持不变，角速度为，向心加速度为a。则()A. 变小，a变小B. 变小，a变大C. 变大，a变小D. 变大，a变大1.水平面内圆周运动的动力学问题运动模型汽车在水平路面转弯水平转台（光滑）圆锥摆向心力的来源图示运动模型飞车走壁火车转弯飞机水平转弯向心力的来源图示2.竖直平面内圆周运动问题的解题思路1.定模型:首先判断是绳子模型还是轻杆模型.2.确定临界点: ,对绳子模型来说是能否通过最高点的临

30、界点,而对轻杆模型来说是FN表现为支持力还是拉力的临界点.3.研究状态:通常情况下竖直平面内的圆周运动只涉及最高点和最低点的运动情况.4.受力分析:对物体在最高点或最低点时进行受力分析,根据牛顿第二定律列出方程, .5.过程分析:应用动能定理或机械能守恒定律将初、末两个状态联系起来列方程.【技巧点拨】斜面上圆周运动的临界问题：物体在斜面上做圆周运动时，设斜面的倾角为，重力垂直斜面的分力与物体受到的支持力大小相等，解决此类问题时，可以按以下操作，把问题简化物体在转动过程中，转动越快，最容易滑动的位置是最低点，恰好滑动时：mgcos mgsin m2R.3.绳子模型与轻杆模型对比绳模型杆模型实例球

31、与绳连接、水流星、沿内轨道运动的“过山车”等球与杆连接、球在光滑管道中运动等常见类型均是没有支撑的小球均是有支撑的小球受力示意图 F弹向下或等于零 F弹向下、等于零或向上力学方程mgF弹mmgF弹m过最高点的临界条件 即讨论分析过最高点时, ,绳、圆轨道对球产生弹力不能过最高点时, ,在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道当时, ,为支持力,沿半径背离圆心当时, ,背离圆心,随v的增大而减小当时, 当时, ,指向圆心并随的增大而增大4.圆周运动几种常见的临界条件1）物体恰好不发生相对滑动的临界条件是物体与接触面间恰好达到最大静摩擦力2）物体间恰好分离的临界条件是物体间的弹力恰好为零3）绳的拉力出现

32、临界条件的情形有：绳恰好拉直意味着绳上无弹力；绳上拉力恰好为最大承受力等5.常见的传动方式及特点1.皮带传动、摩擦传动和齿轮传动：如上图甲、乙所示，皮带与两轮之间无相对滑动，如下图甲、乙所示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即.2.同轴转动：如图甲、乙所示，绕同一转轴转动的物体，角速度相同，由知v与R成正比1.（2023山西吕梁一模）旋转木马可以简化为如图所示的模型，a、b两个小球分别用悬线悬于水平杆上的A、B两点，。装置绕竖直杆稳定匀速旋转后，a，b在同一水平面内做匀速圆周运动，两悬线与竖直方向的夹角分别为，则，关系满足（）ABCD2.（2023云南昆明统考二模）图

33、甲是市区中心的环岛路，A、B两车正在绕环岛做速度大小相等的匀速圆周运动，如图乙所示。下列说法正确的是（）AA、B两车的向心加速度大小相等BA车的角速度比B车的角速度大CA、B两车所受的合力大小一定相等DA车所受的合力大小一定比B车的大3.（2023贵州校考模拟预测）王某在学习完圆周运动知识后对修正带的内部结构进行研究。如图，修正带盘固定在大齿轮的转轴上，大、小齿轮相互咬合，图中两点分别位于大、小齿轮的边缘上，点位于大齿轮的转轴半径中点，且，修正带被匀速拉动进行字迹修改时（）A大、小齿轮沿相同方向转动B点的线速度大小之比为C点的角速度大小之比为D点的向心加速度大小之比为4.（23-24上安庆一模

34、）（多选）如图所示，轻质细杆的一端与小球相连，可绕过O的水平轴自由转动，细杆长1m，小球质量为1kg。现使小球在竖直平面内做圆周运动，小球通过轨道最低点A的速度为，通过轨道最高点B的速度为，取，则小球通过最低点和最高点时，细杆对小球的作用力小球可视为质点（）A在A处为拉力，方向竖直向上，大小为B在A处为推力，方向竖直向下，大小为C在B处为推力，方向竖直向上，大小为D在B处为拉力，方向竖直向下，大小为5（2024陕西渭南一模）如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端拴接重物，当车轮高速旋转时，重物由于做离心运动拉伸弹簧后才使触点M、N接触，从而接通电路，LED灯就会发光，下列说法

35、正确的是（）A安装时A端比B端更靠近气嘴B高速旋转时，重物做离心运动是由于受到离心力作用C增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光D匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光第04讲 万有引力定律及其应用目录考点一 开普勒行星运动定律 万有引力定律的理解4441. 开普勒行星运动定律的深入理解42. 万有引力定律的深入理解53. 万有引力与重力的关系56考点二 万有引力定律综合应用 天体质量和密度7781. 万有引力定律的应用82. 天体质量及密度的计算83. 星球“瓦解”问题及黑洞99考点三 宇宙速度 天体、卫星运行参数及规律 同步卫星1010111. 宇宙速度1

36、12. 卫星轨道113. 天体及卫星运动的规律124. 特殊卫星125. 同步卫星、近地卫星和赤道上物体比较1313考点四 卫星变轨、对接、追及相遇问题 双星问题1616171. 卫星变轨172. 卫星追及问题183. 双星问题1819考点要求考题统计开普勒行星运动定律万有引力定律的理解2023山东统考高考真题、2022全国统考高考真题、2022北京高考真题、2021山东高考真题、2021全国高考真题、2021福建统考高考真题万有引力定律综合应用天体质量和密度2023山西统考高考真题、2023辽宁统考高考真题、2023北京统考高考真题2022重庆高考真题、2022浙江统考高考真题、2021重庆

37、高考真题、2021全国高考真题、2021广东高考真题宇宙速度 天体、卫星运行参数及规律同步卫星2023重庆统考高考真题、2023浙江统考高考真题、2023天津统考高考真题、2023江苏统考高考真题、023湖南统考高考真题、2022天津高考真题、2022山东统考高考真题、2022辽宁高考真题、2022湖北统考高考真题、2022河北统考高考真题、2022广东高考真题、2021浙江统考高考真题、2021辽宁统考高考真题、2021江苏高考真题、2021湖南高考真题、2021河北高考真题、2021海南高考真题卫星变轨、对接、追及相遇问题 双星问题2023浙江高考真题、2023湖北统考高考真题、2023海

38、南统考高考真题、2023广东统考高考真题、2023福建统考高考真题、2023北京统考高考真题、2022浙江统考高考真题、2022湖南统考高考真题、2021天津高考真题、2021湖北统考高考真题、2021北京高考真题考情分析【命题规律及方法指导】1.命题重点考查平抛运动、圆周运动等运动特点和动力学规律2.常用方法：构建模型、分析和推理，两个模型（天上模型：万有引力提供向心力规律来分析天体运动问题；地上模型：万有引力等于重力（忽略自转），比例法分析问题.3.常考题型：选择题，计算题【命题预测】本专题属于热点内容；高考命题主要以选择题的形式出现（北京卷中会以计算题的形式出现），多以航天技术为背景，因

39、此要多关注我国航空航天技术发展的最新成果,。考点一 开普勒行星运动定律 万有引力定律的理解1（2021全国高考真题）2021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为1.8105s的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为2.8105m。已知火星半径约为3.4106m，火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7m/s2，则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为（）A6105mB6106mC6107mD6108m2. （2023山东统考高考真题）牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引，这种吸引力可能与天体间（如地球与月球）的引力具有相同的

40、性质、且都满足。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍，地球表面的重力加速度为g，根据牛顿的猜想，月球绕地球公转的周期为（）ABCD3. （2021山东高考真题）从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍。在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时，“祝融”与“玉兔”所受陆平台的作用力大小之比为（）A91B92C361D7211. 开普勒行星运动定律的深入理解1）由开普勒第二定律可得，解得，即行星在两个位置的速度之比与到太阳的距离成反比

41、，近日点速度最大，远日点速度最小2）当比较一个行星在椭圆轨道不同位置的速度大小时，选用开普勒第二定律；当比较或计算两个行星的周期问题时，选用开普勒第三定律2. 万有引力定律的深入理解1）两物体相互作用的万有引力是一对作用力和反作用力2）推论推论1：在匀质球壳的空腔内任意位置处，质点受到球壳的各部分万有引力的合力为零，即F引0.推论2：在匀质球体内部距离球心r处的质点(m)受到的万有引力等于球体内半径为r的同心球体(M)对它的万有引力，即FG.3. 万有引力与重力的关系1）地球对物体的万有引力F表现为两个效果:一是重力mg,二是提供物体随地球自转的向心力F向, 在赤道上: .在两极上: .一般位

42、置: . 式中r为物体到地球转轴的距离。越靠近南、北两极，向心力越小，g值越大，由于物体随地球自转所需的向心力较小，常认为万有引力近似等于重力，即.2）星球上空的重力加速度g 星球上空距离星体中心rRh处的重力加速度为g，得.所以，式中g为地球表面附近重力加速度.1（2023海南省直辖县级单位文昌中学校考模拟预测）2021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为的椭圆形停泊轨道。根据开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（）A太阳位于火星运行轨道的中心B火星绕太阳运行速度的大小始终相等C相同时间内，火星与太阳中心的连线扫过的面积相等D火星轨道半长

43、轴的二次方与其公转周期的三次方的比值是定值2. （2023湖南统考模拟预测）2023年7月10日，经国际天文学联合会小行星命名委员会批准，中国科学院紫金山天文台发现的、国际编号为381323号的小行星被命名为“樊锦诗星”。如图所示，“樊锦诗星”绕日运行的椭圆轨道面与地球圆轨道面间的夹角为20.11度，轨道半长轴为3.18天文单位（日地距离为1天文单位），远日点到太阳中心距离为4.86天文单位。若只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（）A“樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要2.15年B“樊锦诗星”在远日点的速度大于地球的公转速度C“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为D“樊锦诗星”在远