2013届物理复习高考热点探究4曲线运动 万有引力与航天.docVIP

高考热点探究 一、平抛运动 1．(2011·广东·17)如图1所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上．已知底线到网的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视作平抛运动，下列叙述正确的是(　　) 图1 A．球被击出时的速度v等于L B．球从击出至落地所用时间为 C．球从击球点至落地点的位移等于L D．球从击球点至落地点的位移与球的质量有关 2．(2011·海南·15)如图2，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，ab为沿水平方向的直径．若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点．已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，求圆的半径． 二、开普勒定律 3．(2010·山东理综·18)1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元．“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，如图3所示．其近地点M和远地点N的高度分别为439 km和2 384 km，则(　　) A．卫星在M点的势能大于N点的势能 B．卫星在M点的角速度大于N点的角速度 C．卫星在M点的加速度大于N点的加速度 D．卫星在N点的速度大于7.9 km/s 4．(2011·海南·12)2011年4月10日，我国成功发射第8颗北斗导航卫星，建成以后北斗导航卫星系统将包含多颗地球同步卫星，这有助于减少我国对GPS导航系统的依赖，GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗导航系统的同步卫星和GPS导航卫星的轨道半径分别为R1和R2，向心加速度分别为a1和a2，则R1∶R2＝________，a1∶a2＝________.(可用根式表示) 三、万有引力在天体、卫星运动中的应用 5．(2011·山东卷·17)甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是(　　) A．甲的周期大于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度 C．甲的向心加速度小于乙的向心加速度 D．甲在运行时能经过北极的正上方 6．(2011·课标全国·19)卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送．如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105 km，运行周期约为27天，地球半径约为6 400 km，无线电信号的传播速度为3×108 m/s.)(　　) A．0.1 s B．0.25 s C．0.5 s D．1 s 解析　(1)小明的判断正确(2分) 当ω28 rad/s时，小物体从A端运动到B端的过程中一直在做匀加速运动(2分) (2)当ω4 rad/s时，小物体在B端的速度大小是 v1＝ω1R＝1 m/s(1分) 当ω28 rad/s时，小物体在B端的速度大小是 v2＝ω2R＝7 m/s(1分) 由匀变速直线运动规律有v－v＝2aL(1分) v－v＝2aL(1分) 由牛顿第二定律有a＝＝μg(2分) 联立以上各式并代入数据解得v0＝5 m/s(1分) μ＝0.2(1分) (3)小物体离开B端后做平抛运动 由平抛运动规律有s＝v2t＝3.5 m(1分) h＝gt2(1分) 解得h＝1.25 m(2分) 答案　(1)正确　匀加速运动　(2)5 m/s　0.2　(3)1.25 m [点评]　1.综合④、⑥可知：分析运动转折点的速度，抓住0～4 rad·s－1和ω28 rad·s－1的运动特点，运用运动学公式是解题的突破口． 2．相对运动问题要分清二者的速度关系. 试题分析 曲线运动和万有引力定律是高考命题的热点内容．特别是卫星问题各地高考试题中都有涉及，本章高考试题以选择题为主，也有填空题和计算题，总体难度不大，但曲线运动的内容常与机械能、电场、磁场相结合作为压轴题出现，这类试题难度较大，虽然曲线运动的内容只是试题的一小部分，但它制约着整个试题的解决，不可小视． 命题特征 曲线运动部分要求掌握平抛运动的规律及其研究方法，圆周运动的角速度、线速度、向心加速度，做圆周运动的物体的受力与运动的关系，熟练掌握万有引力定律的内容，还要知道其主要应用，要求能结合万有引力定律与牛顿第二定律估算天体质量和密度、计算天体间的距离(卫星高度)以及分析卫星运动轨道等相关问题． 方法强化 重点考查的方法有： 1．运动的合成与分解的方法，特别重要的是小船渡河问题及平抛运动问题． 2．竖直平面内的圆周运动应掌握最高点和最低点的处理方法． 3．圆周运动的动力学问题的分析方法． 4．天体、卫星的运动近似看成匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供，根据实际情况选择不同的关系式，同时利用星球表面物体所受万有引力近似等于物体重力的规律公式进行