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1、2013届新课标高考物理总复习学案第四单元 曲线运动 万有引力章末小节与达标验收 (1)只有深刻挖掘曲线运动的实际运动效果，才能明确曲线运动分解为哪两个方向上的直线运动。这是分析处理曲线运动的出发点。(2)进行等效合成时，要寻找两分运动时间的联系等时性，这往往是分析处理曲线运动问题的切入点。(3)将曲线运动分解时，可正交分解，也可斜交分解，有多种分解方法，视解题的方便而定。典例1设“歼10”战斗机的质量为m，以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供，不含重力)，求：(1)用x表示水平位移，y表示竖直位移，试画
2、出“歼10”战斗机的运动轨迹简图，并简述作图理由。(2)若测得当飞机在水平方向的位移为L时，它的上升高度为h，求“歼10”战斗机受到的升力大小。(3)当飞机上升到高度h时飞机的速度大小。解析(1)“歼10”战斗机的运动轨迹简图如图41所示。“歼10”战斗机在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向受重力和竖直向上的恒定升力，做匀加速直线运动，所以 图41战斗机的运动为类平抛运动，其轨迹为抛物线。(2)水平方向：Lv0t典例2宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，
3、两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆轨道上运行。设每个星体的质量均为m，引力常量为G。 (1)试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期；(2)假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星 体之间的距离应为多少？章末达标验收 (时间：60分钟满分：110分)一、选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分，每小题只有一个选项符合题意)1下面说法中正确的是()A物体在恒力作用下不可能做曲线运动B物体在变力作用下有可能做曲线运动C物体在恒力作用下有可能做圆周运动D物体所受的力始终不与速度垂直，则一定不做圆周运动解析：物体
4、在恒力作用下也可能做曲线运动，如平抛运动，选项A错误；做圆周运动的物体，向心力是变力，选项C错误；物体所受的力始终不与速度垂直，将力分解为沿切线方向和沿半径方向，沿切线方向的力改变速度的大小，沿半径方向的力改变速度的方向，物体做变速圆周运动，选项D错误。答案：B2如图1所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是()A绳子的拉力大于A的重力B绳子的拉力等于A的重力C绳子的拉力小于A的重力 图1D绳子的拉力先大于A的重力，后变为小于A的重力解析：车水平向右的速度(也就是绳子末端的运动速度)为合速度，它的两个分速度v1、v2如图所示：其中v2就是拉动绳子的速度，
5、它等于物体A上升的速度。由图得，vAv2vcos。小车匀速向右运动的过程中，逐渐变小，知vA逐渐变大，故A做加速运动，由A的受力及牛顿第二定律知，绳的拉力大于A的重力，答案选A。答案：A3如图2所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平跳跃并离开屋顶，在下一个建筑物的屋顶上着地。如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5 m/s，那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是(g取9.8 m/s2)()他安全跳过去是可能的他安全跳过去是不可能的如果要安全跳过去，他在屋顶跑动的最小速度应大于6.2 m/s 图2如果要安全跳过去，他在屋顶跑动的最小速度应大于4.5 m/sA.B.C.D.解析：根据ygt
6、2，当他降落在下一个屋顶时，下落的高度y4.9 m，所用时间t s1.0 s，最大水平位移：xvmt4.51.0 m4.5 mBC，所以FAFB，即绳AC先断，故A项正确。答案：A5物体在xOy平面内做曲线运动，t0时刻起，在x方向的位移图像和y方向的速度图像如图4所示，则()图4A物体的初速度沿x轴的正方向B物体的初速度大小为5 m/sCt2 s时物体的速度大小为0D物体所受合力沿y轴的正方向解析：根据位移时间图像可知，在x方向做速度为4 m/s的匀速直线运动。根据速度时间图像可知，在y方向上做初速度为3 m/s，加速度为1.5 m/s2的匀减速直线运动，所以物体的初速度大小为5 m/s，与
7、x轴成37偏上，物体的加速度沿y轴的负方向，即物体所受合力沿y轴负方向，A、D选项错误，B选项正确；t2 s时物体在x轴的分速度为4 m/s，y轴的分速度为0，因此合速度不为零，C选项错误。答案：B6我国研制的月球卫星“嫦娥二号”已发射升空，已知月球质量为M，半径为R，万有引力常量为G。以下说法正确的是()A在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为B在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，物体落回到抛出点所用时间为C在月球上发射一颗绕其沿圆形轨道运行的卫星的最大运行速度为 D在月球上发射一颗绕其沿圆形轨道运行的卫星的最大周期为2R 解析：由万有引力定律可知，在月球表面上有：mg
8、，可得月球表面重力加速度为：g，则以v0上抛时，上升的最大高度为：h，可知A错误；返回出发点所需的时间为：t，可得t，故B正确；环月卫星运行速度最大时，轨道半径为R，由m，得：v ，则C错误；由以上可知环月卫星只有最小周期且为T2R ，没有最大周期，D错误。答案：B7(2012百色模拟)小船从A码头出发，沿垂直于河岸的方向渡河，若小河宽为d，小船渡河速度v船恒定，河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比，v水kx，x是各点 图5到近岸的距离(xd/2，k为常量)，要使小船能够到达距A正对岸为s的B码头。则下列说法中正确的是()小船渡河的速度v船小船渡河的速度v船小船渡河的时间为小船
9、渡河的时间为A.B.C.D.解析：xd/2时，垂直河岸方向匀速运动xv船t，水流方向v水kxkv船t，可知水流方向匀加速运动，加速度akv船，xd/2时，水流方向匀减速运动，当船运动到河中间时，即d/2v船t，s/2at2/2。答案：A二、实验题(本题共2小题，共18分，把答案填在题中横线上或按题目要求作答)8(6分)在做“研究平抛物体的运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：_。a通过调节使斜槽的末端保持水平b每次释放小球的位置必须不同c每次必须由静止释放小球d记
10、录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降e小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触f将小球的位置记录在纸上，取下纸用直尺将点连成折线解析：只有斜槽的末端保持水平，小球才具有水平初速度，其运动才是平抛运动。每次由静止释放小球，是为了使小球有相同的初速度。如果小球在运动过程中与木板上的白纸相接触，就会改变它的运动，便不再是平抛运动，故a、c、e选项正确。b选项中，每次释放小球的位置必须相同，以保证小球有相同的水平速度；d选项中，因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，是加速运动，在相同时间里，随着运动的进行，位移越来越大，因此木条下降的距离不应是等间距的；在f选项中，应找出小球落点
11、的中心位置，即取平均位置为小球的落点，以减小实验误差；连线要用尽量平滑的曲线连接各点，而不应连成折线。答案：ace9(12分)平抛小球的闪光照片如图6所示，已知方格边长a和闪光照相的频闪间隔T，则，v0_，g_，vC_。图6解析：水平方向：v0竖直方向：小球的分运动是匀变速直线运动，由公式sgT2得g先求C点的水平分速度vx和竖直分速度vy，再求合速度vC：vxv0，vy，故vC答案：三、计算题(本题共3小题，共50分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10(15分)1990年5月，中国紫金山天文台将1965年9月20日发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，其直径为32
12、km。若该行星的密度和地球的密度相同，则对该小行星而言，第一宇宙速度为多少？(已知地球半径R16 400 km，地球的第一宇宙速度v18 km/s)解析：设小行星的第一宇宙速度为v2，其质量为M，地球质量为M0。则有Gm，v2 ，而v1 ，MR3，M0R03故 ，所以v2 km/s20 m/s。该小行星的第一宇宙速度为20 m/s。答案：20 m/s11(17分)如图7所示，在距地面高为H45 m处，有一小球A以初速度vI010 m/s水平抛出，与此同时，在A的正下方有一物块B也以相同的初速度vI0同方向滑出，B与地面间的动摩擦因数为0.5，A、B均可看做质点，空气阻力重力加速度g取10 m/
13、sI2，求： 图7(1)A球从抛出到落地的时间和这段时间内的水平位移；(2)A球落地时，A、B之间的距离。解析：(1)根据HgtI2得t3 s由xvI0t得x30 m。(2)对于B球，根据FI合ma，FI合mg可得加速度大小a5 m/sI2判断得在A落地之前B已经停止运动，xIAx30 m由vI0I22axIB得，xIB10 m，则xxIAxIB20 m。答案：(1)3 s30 m(2)20 m12(18分)如图8所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零)。物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的倍。求：(1)当转盘的角速度1 时，细绳的拉力F1；(2)当转盘的角速度2 时，细绳的拉力F2。 图8解析：设角速度为0 时，物块所受静摩擦力为最大静摩擦力，有mgm02r得0 (1)由于1 0，故绳未拉紧，此时静摩擦力未达到最大值
