《高考物理一轮复习 专题一 力与运动 第3讲 力与物体的曲线运动（一）平抛、圆周和天体运动课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 专题一 力与运动 第3讲 力与物体的曲线运动（一）平抛、圆周和天体运动课件（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3讲力与物体的曲线运动(一) 平抛、圆周和天体运动1.(2013江苏单科，1)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知()A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积解解析析由由开开普普勒勒第第一一定定律律(轨轨道道定定律律)可可知知，太太阳阳位位于于木木星星运运行行轨轨道道的的一一个个焦焦点点上上，A错错误误。火火星星和和木木星星绕绕太太阳阳运运行行的的轨轨道道不不同同，运运行行速速度度的的大大小小不不可可能能始
2、始终终相相等等，B错错误误。根根据据开开普普勒勒第第三三定定律律(周周期期定定律律)知知所所有有行行星星轨轨道道的的半半长长轴轴的的三三次次方方与与它它的的公公转转周周期期的的平平方方的的比比值值是是一一个个常常数数，C正正确确。对对于于某某一一个个行行星星来来说说，其其与与太太阳阳连连线线在在相相同同的的时时间间内内扫扫过过的的面面积积相等，不同行星在相同的时间内扫过的面积不相等，相等，不同行星在相同的时间内扫过的面积不相等，D错误。错误。答案答案C2.(2013江苏单科江苏单科，2)如图如图1“旋转秋千旋转秋千”中的两个座椅中的两个座椅A、B质量相质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘
3、上等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上.不考虑空气阻力的不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是的是()图图1A.A的速度比的速度比B的大的大B.A与与B的向心加速度大小相等的向心加速度大小相等C.悬挂悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等的缆绳与竖直方向的夹角相等D.悬挂悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂的缆绳所受的拉力比悬挂B的小的小答案答案D3.(多选多选)(2013江苏单科江苏单科，7)如图如图2所示，从地面上同一位置抛出所示，从地面上同一位置抛出两小球两小球A、B，分别落在地面上的，分别落在地面上的M、
4、N点，两球运动的最大高点，两球运动的最大高度相同度相同。空气阻力不计，则空气阻力不计，则()图图2A.B的加速度比的加速度比A的大的大B.B的飞行时间比的飞行时间比A的长的长C.B在最高点的速度比在最高点的速度比A在最高点的大在最高点的大D.B在落地时的速度比在落地时的速度比A在落地时的大在落地时的大解解析析两两物物体体都都只只受受重重力力，因因此此它它们们加加速速度度相相同同A项项错错；由由题题意意和和抛抛体体运运动动规规律律知知，竖竖直直方方向向分分运运动动完完全全相相同同，因因此此飞飞行行时时间间一一样样，则则B项项错错，再再根根据据水水平平方方向向，同同样样的的时时间间内内B物物体体水
5、水平平位位移移大大，则则B物物体体在在最最高高点点的的速速度度较较大大，由由机机械械能守恒定律知能守恒定律知B落地速度比落地速度比A的也大，则的也大，则C、D项正确。项正确。答案答案CD4.(2014江江苏苏单单科科，2)已已知知地地球球的的质质量量约约为为火火星星质质量量的的10倍倍，地地球球的的半半径径约约为为火火星星半半径径的的2倍倍，则则航航天天器器在在火火星星表表面面附附近近绕绕火火星星做做匀速圆周运动的速率约为匀速圆周运动的速率约为()A.3.5 km/s B.5.0 km/sC.17.7 km/s D.35.2 km/sA5.(多选多选)(2014江苏单科江苏单科，6)为了验证平
6、抛运动的为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图3所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有关于该实验，下列说法中正确的有()图图3A.两球的质量应相等两球的质量应相等B.两球应同时落地两球应同时落地 C.应改变装置的高度，多次实验应改变装置的高度，多次实验D.实验也能说明实验也能说明A球在水平方向球在水平方向上做匀速直线运动上做匀速直线运动解解析析物物体体做做平平抛抛运运动动的的规规律律与与其其质
7、质量量无无关关，A错错误误；在在实实验验中中A球球做做平平抛抛运运动动，B球球做做自自由由落落体体运运动动，两两球球应应同同时时落落地地，实实验验说说明明A球球在在竖竖直直方方向向上上做做自自由由落落体体运运动动，B正正确确、D错错误误；为为了了消消除除偶偶然然误误差差，可可改改变变装装置置高高度度，多多次次实实验验进进行验证，行验证，C正确。正确。答案答案BC答案答案B7.(2015新课标全国卷新课标全国卷，18)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图图4所示。水平台面的长和宽分别为所示。水平台面的长和宽分别为L1和和L2，中间球网高度为，中间球网高度为h。发射机安装
8、于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。不计空气。不计空气的作用，重力加速度大小为的作用，重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率。若乒乓球的发射速率v在某范围在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则上，则v的最大取值范围是的最大取值范围是()图图4答案答案D8.(2015新课标全国卷新课标全国卷，16)由于卫星的发射场不在赤道上，同由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从
9、转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。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约为3.1103 m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55103 m/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨，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道和同步轨道的夹角为30，如图，如图5所示，发动机给卫星的附加所
10、示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为速度的方向和大小约为()图图5A.西偏北方向，西偏北方向，1.9103 m/sB.东偏南方向，东偏南方向，1.9103 m/sC.西偏北方向，西偏北方向，2.7103 m/sD.东偏南方向，东偏南方向，2.7103 m/s答案答案B主要题型：主要题型：选择题为主选择题为主知识热点知识热点(1)单独命题单独命题平抛运动规律的考查平抛运动规律的考查圆周运动规律的考查圆周运动规律的考查天体运动、人造卫星问题的考查天体运动、人造卫星问题的考查(2)交汇命题交汇命题平抛平抛(类平抛类平抛)运动与圆周运动、功能关系等综合问题的考查。运动与圆周运动、功能关系等综合问
11、题的考查。天体运动中的超重、失重问题。天体运动中的超重、失重问题。结结合合牛牛顿顿运运动动定定律律、圆圆周周运运动动、功功能能关关系系考考查查航航天天器器的的变变轨轨、对接问题。对接问题。思想方法思想方法运动的合成与分解法、模型法、假设法运动的合成与分解法、模型法、假设法考向一平抛运动问题的分析考向一平抛运动问题的分析核心知识核心知识规律方法规律方法1.处处理理平平抛抛(或或类类平平抛抛)运运动动的的基基本本方方法法就就是是把把运运动动分分解解为为水水平平方方向向的的匀匀速速直直线线运运动动和和竖竖直直方方向向的的匀匀加加速速直直线线运运动动，通通过过研研究究分运动达到研究合运动的目的。分运动
12、达到研究合运动的目的。2.要善于建立平抛运动的两个分速度和分位移与题目呈现的角要善于建立平抛运动的两个分速度和分位移与题目呈现的角度之间的联系，这往往是解决问题的突破口。度之间的联系，这往往是解决问题的突破口。1.(2015天天津津市市十十二二区区县县重重点点中中学学联联考考)如如图图6所所示示，某某人人向向对对面面的的山山坡坡上上水水平平抛抛出出两两个个质质量量不不等等的的石石块块，分分别别落落到到A、B两两处处。不不计空气阻力，则落到计空气阻力，则落到B处的石块处的石块()A.初速度大，运动时间短初速度大，运动时间短B.初速度大，运动时间长初速度大，运动时间长C.初速度小，运动时间短初速度
13、小，运动时间短D.初速度小，运动时间长初速度小，运动时间长图图6答案A2.如如图图7所所示示，将将两两个个足足够够长长的的斜斜面面体体分分别别固固定定在在水水平平面面上上，两两斜斜面面的的倾倾角角分分别别为为130、245，现现由由两两斜斜面面的的顶顶端端以以相相同同的的初初速速度度水水平平向向右右抛抛出出两两个个小小球球A、B，经经过过一一段段时时间间两两小小球球都都落落在在斜斜面面上上，假假设设两两个个小小球球落落在在斜斜面面上上后后均均不不反反弹弹。则则A、B的抛出点与落地点的水平间距的比值为的抛出点与落地点的水平间距的比值为()图图7答案答案A3.(多多选选)(2015江江苏苏省省盐盐
14、城城市市高高三三模模拟拟)如如图图8所所示示，在在一一次次空空地地演演习习中中，距距离离水水平平地地面面高高度度为为H的的飞飞机机以以水水平平速速度度v1发发射射一一枚枚炮炮弹弹欲欲轰轰炸炸地地面面上上的的目目标标P，反反应应灵灵敏敏的的地地面面拦拦截截系系统统同同时时以以速速度度v2竖竖直直向向上上发发射射炮炮弹弹拦拦截截。设设拦拦截截系系统统与与飞飞机机的的水水平平距距离离为为s，若拦截成功，不计空气阻力，下列说法正确的是若拦截成功，不计空气阻力，下列说法正确的是()图图8答案答案BD4.2015长长沙沙市市高高考考模模拟拟考考试试(三三)在在体体育育馆馆半半径径为为R的的半半球球形形穹穹
15、顶顶的的顶顶点点C的的正正下下方方P点点，以以一一定定初初速速度度v0水水平平抛抛出出一一球球，球球恰恰好好落落在在半半球球面面与与地地面面相相交交的的D点点，如如图图9所所示示。设设抛抛球球点点P到到穹穹顶顶C的高度为的高度为h，不计空气阻力，则，不计空气阻力，则()图图9答案答案C处理平抛处理平抛(类平抛类平抛)运动的四条注意事项运动的四条注意事项(1)处处理理平平抛抛运运动动(或或类类平平抛抛运运动动)时时，一一般般将将运运动动沿沿初初速速度度方方向向和和垂垂直直于于初初速速度度方方向向进进行行分分解解，先先按按分分运运动动规规律律列列式式，再再用用运运动的合成求合运动。动的合成求合运动
16、。(2)对对于于在在斜斜面面上上平平抛抛又又落落到到斜斜面面上上的的问问题题，其其竖竖直直位位移移与与水水平平位移之比等于斜面倾角的正切值。位移之比等于斜面倾角的正切值。(3)若若平平抛抛的的物物体体垂垂直直打打在在斜斜面面上上，则则物物体体打打在在斜斜面面上上瞬瞬间间，其其水平速度与竖直速度之比等于斜面倾角的正切值。水平速度与竖直速度之比等于斜面倾角的正切值。(4)做平抛运动的物体，其位移方向与速度方向一定不同。做平抛运动的物体，其位移方向与速度方向一定不同。考向二圆周运动问题的分析核心知识核心知识规律方法规律方法1.(2015江苏省苏、锡、常、镇四市高三教学情况调研江苏省苏、锡、常、镇四市
17、高三教学情况调研)某同学设某同学设计了一种能自动拐弯的轮子。如图计了一种能自动拐弯的轮子。如图10所示，两等高的等距轨道所示，两等高的等距轨道a、b固定于水平桌面上，当装有这种轮子的小车在轨道上运行到达固定于水平桌面上，当装有这种轮子的小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，会顺利实现拐弯而不会出轨。下列弯道略微偏向轨道外侧时，会顺利实现拐弯而不会出轨。下列截面图所示的轮子中，能实现这一功能的是截面图所示的轮子中，能实现这一功能的是()图图10解解析析当当该该小小车车在在轨轨道道上上运运行行到到达达弯弯道道略略微微偏偏向向轨轨道道外外侧侧时时，由由于于惯惯性性，内内侧侧轮轮高高度度略略降降
18、低低，外外侧侧轮轮高高度度略略升升高高，轨轨道道对对小小车车的的支支持持力力偏偏向向轨轨道道内内侧侧，与与重重力力的的合合力力提提供供向向心心力力，从从而而顺顺利利拐拐弯弯，故故A正正确确；当当该该小小车车在在轨轨道道上上运运行行到到达达弯弯道道略略微微偏偏向向轨轨道道外外侧侧时时，由由于于惯惯性性，内内侧侧轮轮高高度度略略升升高高，外外侧侧轮轮高高度度略略降降低低，轨轨道道对对小小车车的的支支持持力力偏偏向向轨轨道道外外侧侧，小小车车会会产产生生侧侧翻翻，故故B错错误误；当当该该小小车车在在轨轨道道上上运运行行到到达达弯弯道道略略微微偏偏向向轨轨道道外外侧侧时时，由由于于惯惯性性，内内外外侧
19、侧轮轮高高度度均均升升高高，没没有有外外力力提提供供向向心心力力，小小车车会会出出轨轨，故故C错错误误；当当该该小小车车在在轨轨道道上上运运行行到到达达弯弯道道略略微微偏偏向向轨轨道道外外侧侧时时，没没有有外外力力提供向心力，由于惯性，小车会出轨，故提供向心力，由于惯性，小车会出轨，故D错误。错误。答案答案A2.如图如图11所示，轻绳的一端固定在所示，轻绳的一端固定在O点，另一端系点，另一端系一质量为一质量为m的小球的小球(可视为质点可视为质点)。当小球在竖直。当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时，通过传感平面内沿逆时针方向做圆周运动时，通过传感器测得轻绳拉力器测得轻绳拉力T、轻绳与竖直
20、线、轻绳与竖直线OP的夹角的夹角满满足关系式足关系式Tabcos ，式中，式中a、b为常数。若为常数。若不计空气阻力，则当地的重力加速度为不计空气阻力，则当地的重力加速度为()图图11答案答案D3.(多选多选)(2015云南省第二次高三统一检测云南省第二次高三统一检测)如图如图12所示，由光滑内壁带狭缝的细管做成的半径所示，由光滑内壁带狭缝的细管做成的半径R10 cm的半圆形轨道的半圆形轨道ABC(管道半径远小于轨管道半径远小于轨道半径道半径)竖直放置，竖直放置，A为最高点，为最高点，C为最低点，为最低点，B是半圆形轨道的中点且与圆心是半圆形轨道的中点且与圆心O处于同一高度。处于同一高度。一质
21、量一质量m200 g的小球放在的小球放在A处处(在管内在管内)，小球，小球的直径略小于管道的直径，小球与一原长的直径略小于管道的直径，小球与一原长L图图1210 cm、劲度系数、劲度系数k100 N/m的轻弹簧相连接，弹簧的另一端的轻弹簧相连接，弹簧的另一端固定在点固定在点O，O点在直径点在直径AC上且上且OC5 cm。取。取g10 m/s2，下列说法正确的是下列说法正确的是()A.把把小小球球缓缓慢慢地地沿沿管管道道从从A点点移移动动到到C点点的的过过程程中中，小小球球不不能能在在B点以上的位置平衡点以上的位置平衡B.不不论论小小球球以以何何种种方方式式沿沿管管道道从从A点点移移动动到到C点
22、点，该该过过程程中中弹弹簧簧做的功一定为做的功一定为0C.若若在在A点点给给小小球球一一个个水水平平向向右右的的速速度度v1.5 m/s，则则小小球球在在A点点时对轨道的作用力为时对轨道的作用力为4 ND.若在若在A点给小球一个水平向右的速度点给小球一个水平向右的速度v2 m/s，则小球在，则小球在C点点时对轨道的作用力为时对轨道的作用力为23 N答案答案 ABD4.(多选多选)摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图13所示，所示，甲、乙两个水平放置的轮盘靠摩擦传动，其中甲、乙两个水平放置的轮盘靠摩擦传动，其中O、O分别为两分别为两轮盘的轴心，已知轮盘
23、的轴心，已知r甲甲r乙乙31，且在正常工作时两轮盘不打，且在正常工作时两轮盘不打滑。今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块滑。今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相等，两滑块到轴心两滑块与轮盘间的动摩擦因数相等，两滑块到轴心O、O的距的距离分别为离分别为RA、RB，且，且RA2RB。若轮盘乙由静止开始缓慢地。若轮盘乙由静止开始缓慢地转动，且转速逐渐增大，则下列叙述正确的是转动，且转速逐渐增大，则下列叙述正确的是()图图13A.滑滑块块相相对对轮轮盘盘开开始始滑滑动动前前，A、B的的角角速速度度大大小小之之比比为为AB13B.滑滑块块相相对对轮轮盘盘开
24、开始始滑滑动动前前，A、B的的向向心心加加速速度度大大小小之之比比为为aAaB13C.转速增大后最终滑块转速增大后最终滑块A先发生相对滑动先发生相对滑动D.转速增大后最终滑块转速增大后最终滑块B先发生相对滑动先发生相对滑动答案答案AD考向三天体运动人造卫星核心知识核心知识规律方法规律方法解决天体问题的解决天体问题的“一、二、三一、二、三”(1)“一一个个模模型型”：天天体体的的运运动动可可简简化化为为围围绕绕中中心心天天体体做做“匀匀速速圆周运动的模型圆周运动的模型”。(2)“两组公式两组公式”：(3)“三个区别三个区别”中心天体和环绕天体的区别；中心天体和环绕天体的区别；自转周期和公转周期的
25、区别；自转周期和公转周期的区别；星球半径和轨道半径的区别。星球半径和轨道半径的区别。答案答案AC2.在地球的卫星中有两类卫星的轨道比较特殊，一是极地卫星，在地球的卫星中有两类卫星的轨道比较特殊，一是极地卫星，二是同步卫星。已知某极地卫星的运行周期为二是同步卫星。已知某极地卫星的运行周期为12 h，则下列关，则下列关于对极地卫星和同步卫星的描述正确的是于对极地卫星和同步卫星的描述正确的是()图图14A.该极地卫星的运行速度一定小于同步卫星的运行速度该极地卫星的运行速度一定小于同步卫星的运行速度B.该极地卫星的向心加速度一定大于同步卫星的向心加速度该极地卫星的向心加速度一定大于同步卫星的向心加速度
26、C.该极地卫星的发射速度一定大于同步卫星的发射速度该极地卫星的发射速度一定大于同步卫星的发射速度D.该极地卫星和同步卫星均与地面相对静止该极地卫星和同步卫星均与地面相对静止答案答案B3.(多选多选)(2015新课标全国卷新课标全国卷，21)我国发射的我国发射的“嫦娥三号嫦娥三号”登月登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面然后经过一系列过程，在离月面4 m高处做一次悬停高处做一次悬停(可认为是相可认为是相对于月球静止对于月球静止)；最后关闭发动机，探测器自由下落。已知探测；最后关闭发动机
27、，探测器自由下落。已知探测器的质量约为器的质量约为1.3103 kg，地球质量约为月球的，地球质量约为月球的81倍，地球半径倍，地球半径约为月球的约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2。则。则此探测器此探测器()A.在着陆前的瞬间，速度大小约为在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9 m/sB.悬停时受到的反冲作用力约为悬停时受到的反冲作用力约为2103 NC.从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒D.在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在
28、近地圆轨道上运行的线速度运行的线速度答案答案BD答案答案C5.宇宙中两颗靠得比较近的恒星只受到彼此之间的万有引力作用宇宙中两颗靠得比较近的恒星只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。如图互相绕转，称之为双星系统。如图15所示，双星所示，双星A、B绕其连线绕其连线上的上的O点做匀速圆周运动，已知点做匀速圆周运动，已知A、B两恒星的半径之比为两恒星的半径之比为m，A、B做圆周运动的轨道半径之比为做圆周运动的轨道半径之比为n，则，则()图图15答案答案B6.(多选多选)(2015天津理综天津理综，8)P1、P2为相距遥远的两颗行星，距各自为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一
29、颗卫星表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动。图做匀速圆周运动。图16中纵中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐，横坐标表示物体到行星中心的距离标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示的平方，两条曲线分别表示P1、P2周围的周围的a与与r2的反比关系，它们左端点横坐标相同。则的反比关系，它们左端点横坐标相同。则()图图16A.P1的平均密度比的平均密度比P2的大的大B.P1的的“第一宇宙速度第一宇宙速度”比比P2的小的小C.s1的向心加速度比的向心加速度比s2的大的大D.s1的公转周期比的公转周期比s
30、2的大的大答案答案AC高频考点三卫星运动过程中基本参量的计算与比较(4分分)(多选多选)(2015福建省高三质量检查福建省高三质量检查)在发射一颗质量为在发射一颗质量为m的的人造地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球表面运行的圆轨人造地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球表面运行的圆轨道道上上(离地面高度忽略不计离地面高度忽略不计)，再通过一椭圆轨道，再通过一椭圆轨道变轨后到变轨后到达距地面高为达距地面高为h的预定圆轨道的预定圆轨道上。已知它在圆形轨道上。已知它在圆形轨道上运上运行的加速度为行的加速度为g，地球半径为，地球半径为R，图，图17中中PQ长约为长约为8R，卫星在，卫星在变轨过程中质量不变，则变轨过程中质量不变，则()图图17审题流程审题流程第一步：抓住信息第一步：抓住信息构建运动模型构建运动模型第二步：找突破口第二步：找突破口理清思路理清思路答案答案BC答案答案BD
