《[状元桥]2016届高三物理二轮复习课件 专题二》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[状元桥]2016届高三物理二轮复习课件 专题二（108页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题二 曲线运动与万有引力 专题考纲目标 考情示例 热门考点快递 运动的合成与分解 抛体运动 匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度 匀速圆周运动的向心力 离心现象 万有引力定律及其应用 环绕速度 第二宇宙速度和第三宇宙速度 经典时空观和相对论时空观 2015 上海卷 2015 广东卷 2015 海南卷 2015 全国新课标 卷 2015 浙江卷 2015 山东卷 2015 重庆卷 2015 全国新课标 卷 2015 四川卷 2015 山东卷 2015 天津卷 2015 福建卷 2015 江苏卷 2014 全国新课标 卷 2014 全国新课标 卷 2014 北京卷 2014 天津卷 2014
2、 山东卷 根据运动的合成与分解求解实际问题 ( 例如过河问题 、绳连接物体的速度问题等 ) 理解并灵活处理向心力的来源问题 利用万有引力定律计算天体的质量、密度及求解环绕速度、周期等物理量 求解与航天事业有关的实际问题 万有引力定律内容及表达式： F m 2两质点之间的引力， “ r ” 为两质点之间的距离2. 两个质量分布均匀的球体之间的引力， “ r ” 为两球心之间的距离3. 一个质量分布均匀的球体及球外一质点之间的距离， “ r ” 为球心到质点的距离应用天体运动人造地球卫星宇宙速度1 曲线运动的条件( 1) 从动力学角度看：物体所受的 合外力 方向跟它的速度方向不在同一条直线上( 2
3、) 从运动学角度看：物体的 加速度 方向跟它的速度方向不在同一条直线上2 运动的分解方法理论上讲 ， 一个合运动可以分解成无数组分运动 ， 但在解决实际问题时 ， 常需要考虑运动的效果和实际情况进行分解，分解时需要注意以下几个问题：( 1) 确认合运动就是 物体实际表现出来 的运动明确实际运动引起了哪些分运动的效果，找到参与的分运动( 2) 正交分解法是运动分解最常用的方法，选择哪两个互相垂直的方向进行分解是求解问题的关键3 抛体运动( 1) 定义：以 一定的速度 将物体抛出，如果物体 只受重力 的作用，这时的运动叫做抛体运动( 2) 运动性质：做抛体运动的物体， 加速度始终为重力加速度 ，所
4、以抛体运动为 匀变速运动 竖直上抛和竖直下抛运动是 匀变速直线运动 ， 其余的抛体运动是匀变速曲线运动( 3) 处理方法：将曲线运动分解为两个简单的直线运动来研究最常用的方法是在水平方向和竖直方向进行正交分解 ， 即分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动4 平抛运动的速度和位移如图所示，以抛出点为原点，取初速度 v 0 的方向为 x 轴正方向，竖直向下为 y 轴正方向建立平面直角坐标系，物体在任一时刻 t 的位置坐标为 P ( x ， y ) ，位移为 l，速度为 v ，则：( 1) 平抛运动的速度：水平分速度 直分速度 t 时刻的合速度 v v 与 v 0 的夹角 满足 t
5、a n _ v ( 2) 平抛运动的位移 ： 水平分位移 x v 0 t， 竖直分位移 y 12t 时间内合位移的大小 l l 与 v 0 的夹角 满足 t a n _ yxv 0( 3) 平抛运动的轨迹：由 x y 12 y g2 以平抛运动的轨迹是一条抛物线5 斜抛运动的规律物体做斜上抛运动 ， 以抛出点为原点 ， 以水平方向为 x 轴正方向 ， 竖直方向为 y 轴正方向建立平面直角坐标系，如图所示将初速度 v 0 分解为沿 x 轴方向的分量 v 0 x 和沿 y 轴方向的分量 v 0 y 斜上抛运动就可以看成是水平方向的 匀速直线 运动和竖直方向的 _ 竖直上抛 运动的合运动6 圆周运动
6、问题的分析思路解决圆周运动相关问题的方法就是解决动力学问题的一般方法 ， 但要注意灵活运用匀速圆周 运动的一些运动学规律 分析思路：( 1 ) 明确研究对象，分析它的 受力情况 ( 2 ) 分析物体的运动情况，重点分析它的圆周平面、圆心、半径，明确 向心加速度的大小和方向 ( 3 ) 以向心加速度的方向为正方向，求出合力的表达式( 4 ) 用向心力公式列出方程并求解7 竖直平面内圆周运动临界问题的分析方法对于物体在竖直平面内做变速圆周运动的问题 ， 中学物理中只研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现 临界状态 对临界问题简要分析如下：7 解决天体运动的基本方法( 1) 将行星绕恒 星的
7、运动、卫星绕行星的运动均视为匀速圆周运动，所需向心力是由万有引力提供的 根据圆周运动的知识和牛顿第二定律列式求解有关天体运动的一些物理量，有如下关系： 2 m v 2或卫星 )绕恒星 (或行星 )做匀速圆周运动的周期为 T ，半径为 r ，根据万有引力提供向心力可知 2得恒星 ( 或行星 )的质量 M 4 中心天体 的质量，而不能求出做圆周运动的行星 (或卫星 ) 的质量 ( 2) 若已知星球表面的重力加速度 g 和星球的半径，忽略星球自转的影响，则星球对物体的万有引力等于物体的重力，有 ，所以 g 式是在有关计算中常用到的一个替 换关系，被称为 “ 黄金替换 ” 1 做曲线运动的物体，所受合
8、外力一定指向曲线的凹侧，曲线运动的轨迹不会出现急折 ， 只能平滑变化 ， 轨迹总在 力与速度的夹角中 若已知物体的运动轨迹 ， 可判断出合外力的大致方向 ； 若已知合外力方向和速度方向 ， 可知道物体运动轨迹的大致情况2 做曲线运动的物体其合外力可沿轨迹切线方向与垂直轨迹切线方向分解 ，其中沿切线方向的分力只改变速度的大小 ， 而垂直切线方向的分力只改变速度的方向3 在运动的合成与分解中，如何判断物体的合运动和分运动是首要问题，判断合运动的有效方法是看见的运动就是合运动 合运动的分解从理论上说可以是任意的，但一 般按运动的实际效果进行分解运动的合成与分解 (考点一 曲线运动的条件 ) 4 处理
9、速度分解的思路： 选取合适的连结点 (该点必须能明显地体现出参与了某个分运动 ) ； 确定该点合速度方向 ( 通常以物体的实际速度为合速度 ) 且速度方向始终不变； 确定该点合速度 ( 实际速度 ) 的实际运动效果从而依据平行四边形定则确定分速度方向； 作出速度分解的示意图，寻找速度关系5 几类典型问题的求解思路与方法 问题 求解思路与方法 如何根据分运动判断合运动的性质？ 可以根据 “ 平行四边形定则 ” 的原理，结合数学中相似性的有关知识画矢量图求解，也可以根据牛顿第二定律，判断物体实际运动状态，即可知合运动的性质 如何理解分运动的 “ 独立性 ” 和 “ 等时性 ” ？ 一个物体同时参与
10、几个运动，各个分运动独立进行，互不影响合运动和每个分运动是同时发生的，所用时间相等 如何运用 “ 运动的分解与合成 ” 处理实际问题 ？ 做好运动状态分析，建立模型，根据运动的实际效果进行分解 如何运用 “ 运 动的分解与合成 ” 解决 “ 牵连运动 ”问题？ 典型的 “ 牵连运动 ” 问题，一般是指同一根绳 ( 或杆 ) 的两端连着两个物体，其速度各不相同但又互相牵连，常常是已知一个物体的速度和有关角度，求另一个速度要顺利解决这类题型，需要搞清两个问题： ( 1) 分解谁的问题：哪个运动是合运动就分解哪个运动，物体实际经历的运动就是合运动 ( 2) 如 何分解的问题：由于沿同一绳上的速度分量
11、大小相同，所以可将合速度向沿绳方向作 “ 投影 ” ，将合速度分解成一个沿绳方向的速度和一个垂直于绳方向的速度，再根据已知条件进行相应计算 其实这也可以理解成 “ 根据实际效果将合运动正交分解 ” 的思路 例 1 ( 201 5 广东卷 ) 如图所示 ， 帆板在海面上以速度 v 朝正西方向运动 ， 帆船以速度 v 朝正北方向航行，以帆板为参照物 ( )A 帆船朝正东方向航行，速度大小为 帆船朝正西方向航行，速度大小为 帆船朝南偏东 45 方向航行，速度大小为 2 帆船朝北偏东 45 方向航行，速度大小为 2 以帆板为 参照物，帆船有向东运动的分速度，大小为 v ，也有向北运动的分速度 ， 大小
12、为 v ， 因此帆船相对帆板运动的速度 v 2 v ， 方向朝北偏东 45 ， D 项正确答案： 物体一旦被选为参照物后 ， 物体就要被看成静止 ， 研究其他物体相对于参照物的运动时 ， 如果牵涉两个方向的分运动 ， 可以分别求出物体相对于参照物在两个方向上的分运动 ， 然后再进行合成 本题易简单地将两个速度合成而造成错解【变式 1 1 】 ( 201 5 全国新课标 卷 )由于卫星的发射场不在赤道上 ， 同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道 当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时 ， 发动机点火 ， 给卫星一个附加速度 ， 使卫星沿同步轨道运行 已知同步卫星的环绕速度约为 103
13、m / s ，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为 103m / s ， 此时卫星的高度与同步轨道的高度相同 ， 转移轨道和同步 轨道的夹角为 30 ，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为 ( )A 西偏北方向， 103m / 东偏南方向， 103m / 西偏北方向， 103m / 东偏南方向， 103m / 设在两个轨道交叉点处同步卫星的速度为 v 1 ，另一个卫星的速度 为v 2 ，由图可知 v 即为所求， v 2 v 1 v 2 c 0 ，故选 没有注意到在转移轨道上的卫星的轨道是椭圆这一隐含条件 ， 纠结速度大小关系 。 读题不仔细 ， 把附加速度看成附加加速度 必须提高数学计算能力例 2 如图所示，杆 为 R ，可绕过 O 点的水平轴在竖直平面内转动 ，其端点 A 系着一跨过定滑轮 B 、 C 的不可伸长的轻绳，绳的另一端系一物块 M ，滑轮的半径可忽略， B 在 O 的正上方， 间的距离为 H 绳 的与 间的夹角 30 时，杆的角速度为 ，求此时物块 M 的速率 v M 杆的端点 A 点绕 O 点做圆周运动 ， 其速度 v A 的方向与杆 直 ，在某一时刻其大小为 R 对速度 v A 作如图所示的正交分解，沿绳 分量就是物块 M
