高三物理下学期曲线运动和万有引力复习课--专题3

高中物理第二轮专题复习课高中物理第二轮专题复习专题三:.曲线运动和万有引力一.关注高考本章知识点，从近几年高考看，主要考查的有以下几点：（1）运动的合成与分解。（2）平抛物体的运动。（3）匀速圆周运动及其重要公式。（4）万有引力定律及其运用。近几年对人造卫星问题考查频率较高，它是对万有引力和圆周运动知识的考查,又与现代科技结合，对理论联系实际的能力要求较高，要引起足够重视。一.运动的分解例.如图所示，点光源S到平面镜M的距离为d。光屏AB与平面镜的初始位置平行。当平面镜M绕垂直于纸面过中心O的转轴以ω的角速度逆时针匀速转过300时，垂直射向平面镜的光线SO在光屏上光斑P的即时速度大小为。SPωO600300VABMdV=8ωd.2.平抛运动例.如图所示,在倾角为θ的斜面顶端A处以速度V0水平抛出一小球，落在斜面上的某一点B处，设空气阻力不计，求小球离斜面的最大距离是多少?AθBV0220sin2cosVHg设某个电视画面每隔1/25秒更换一帧，当屏幕上出现一辆车匀速奔驰的情景时，观众如果注视车辆的辐条。下列说法正确的是A.若在1/25秒内，每根辐条恰好转过3600，则观众觉得车轮是不动的B.若在1/25秒内，每根辐条恰好转过450，则观众觉得车轮是不动的C.若在1/25秒内，每根辐条恰好转过3650，则观众觉得车轮是倒转的D.若在1/25秒内，每根辐条恰好转过3550，则观众觉得车轮是倒转的[ABD]3.圆周运动-相对运动问题3.圆周运动—能量问题例.如图所示，游乐场中的过山车由许多节车厢组成。车全长为L，圆形轨道半径为R，R远大于一节车厢的长度，且L2πR.不计列车的车轮与导轨之间的摩擦。试问：列车在水平轨道上应具有多大初速度V0，才能使列车通过圆形轨道？V0R分析列车开上圆轨道时速度开始减慢，当整个圆轨道上都挤满了一节节车厢时，列车速度达到最小值V，此最小速度一直保持到最后一节车厢进入圆轨道，然后列车开始加速下滑。V0R2054gLRgVL3.圆周运动—动量能量结合例.如图所示，M为悬挂在竖直平面内某一点的木质小球，悬线长为L，质量为m的子弹以水平速度V0射入球中而未射出，要使小球能在竖直平面内运动，且悬线不发生松驰，求子弹初速度V0应满足的条件。LV0gLmMmV50gLmMmV203.圆周运动—几何最高点与物理最高点例.如图所示，沿水平方向有一匀强电场，在该电场中，用不可伸长的长为L的绝缘细绳一端拴一个带电小球，另一端固定在O点。已知带电小球所受重力是其受电场力的3/4倍，且小球恰能在平行于电场方向的竖直平面内做圆周运动。求小球在最低点A处速度的大小和运动过程中最大速度的大小。3.圆周运动—几何最高点与物理最高点2221122255,33533mmmvFLmvvFmgmgmLvgL3.圆周运动—几何最高点与物理最高点0022211(1sin37)cos37)2245,337AAmgLEqLmvmvvEqmgmgmLvgL3.圆周运动—电场结合V0Lq例.如图所示，一摆长为L的摆，摆球质量为m，带电量为－q，如果在悬点A放一正电荷q，要使摆球能在竖直平面内做完整的圆周运动，则摆球在最低点的速度最小值应为多少？mLKqgLV/520M=2×1030kgR=7×108mρ=1.4×103kg/m3M=7.4×1022kgR=1.7×106mρ=3.3×103kg/m3M=6×1024kgR=6.4×106mρ=5.6×103kg/m3r月地=3.84×108mt=1.28Sr地日=1.5×1011mt=500S日地月1.天体的有关数据h=3.6×107mr=4.2×107mv=3.1km/sT=1dh=3.8×108mr≈3.8×108mv=1km/sT=27dh≈0r=6.4×106mv=7.9km/sT=84.6min=5000S同步卫星近地卫星月球1.天体的有关数据例.有一个球形天体，其自转周期为T，在它两极处，用弹簧秤称得某物体重为P，在它的赤道处，称得该物体重为0.9P，万有引力恒量为G。则该天体的平均密度是。典型例题—涮量天体密度的方法之一天体相关计算高考题回顾高中物理第二轮专题复习课例.(98年高考题)宇航员在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球。经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G。求该星球的质量M。322Gt3LR32M高考题回顾:例.(2000年高考题)2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星，其定点位置与东经98°的经线在同一平面内。若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α=40°，已知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速度g（视为常量）和光速c。试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间（要求用题给的已知量的符号表示）。高考题回顾:c40cos)4gTR(R2R)4gTR(t031222232222例.(2001年高考)两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。231224RMMGT高考题回顾:例.(2002年高考)为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M，已知地球半径R=6.4×106m,地球质量m=6.0×1024kg,日地中心的距离r=1.5×1011m,地球表面处的重力加速度g=10m/s2,1年约为3.2×107秒,试估算目前太阳的质量M.30210Mkg高考题回顾:例.(2003年高考题)中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为T＝1/30s。求该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G＝6.67×10－11N·m2/kg2)ρ＝1.27×1014kg/m3高考题回顾:例.(04年全国高考)在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。2020232vrThr8v高考题回顾:;海南房地产网qsz40nts美碗碟杯子什么的。然后，他就高高兴兴地赶来“南北小饭庄”接耿正兄妹三人了。那日近午，四个邻家女人一如往常高高兴兴地做完了上午的定点帮工以后要告辞走了，耿正给她们结算清了当月的工钱，并且真诚地谢过她们，然后对她们说：“三位大嫂你们可以走了，回去忙自家的事情去吧！张婶儿您等一下！”三位大嫂恋恋不舍地述说一些家长里短的话，就各自回家去了。耿正对张老大的婆姨说：“张婶儿，我们今儿个下午就要走了。你回去说给张叔，等过午了客人们都散了以后，就带孩子们过来，咱们一起吃个饭。还有啊，我妹妹说了，要亲自带你做一次大杂烩菜，煮几锅水饺呢！你说给张叔以后，就赶快过来吧！”张家婆姨听了，真正喜出望外，高兴地说：“一起吃饭就免了，但这手艺啊，我可是一定要学的！”耿正笑了，说：“饭也一定要吃的！你快去告诉张叔吧，这大杂烩菜马上就该做了呢！”那日过午后，送走了最后一名高高兴兴吃完午饭的客人后，耿正兄妹三人就在这个自己苦心经营了近三年的“南北小饭庄”里，用景德镇上的人们最喜欢吃的水饺和大杂烩菜，款待这位即将与他们联手创业经营丝绸生意的李老乡，同时也为自己饯行。加上对门儿张老大一家人，热热闹闹地坐了满满一大桌。饭后，耿正和张老大一起去请那位做中人的老者。耿英帮着张家婆姨细心地把所有的锅碗瓢盆儿收拾洗刷干净。耿直帮着张家大儿子把所有的桌椅台面仔仔细细地擦洗一遍。李老乡则给大骡子喂足草料，饮一些水，然后坐在一旁耐心地等着。德高望重的老者爽快地带着两份契约和附约来了。就在“南北小饭庄”的柜台上，耿正、张老大和老者都在转让契约和秘诀附约的相应位置上签写上自己的名字，按上手印。然后，张老大按照转让契约和秘诀附约的规定，将转接/购买金如数交给耿正。耿正将宅店的房产契约和所有的钥匙，以及各种饺子馅儿配方秘诀和全部制作程序的手写本全部交给了张老大。捧银谢过并送走可敬的老者后，耿正和耿英把所有的细软打包在两个不起眼的旧衣服包裹中，又将兄妹三人的铺盖被褥衣物什么的也打包好了，再把爹爹的被褥衣物包裹也提出来。张老大和李老乡帮着耿正兄妹三人把所有行李包裹全部搬到骡车旁边。李老乡的骡车上并没有配装车棚，而只是备了一块儿厚实的墨绿色篷布。李老乡将篷布掀起来搭在车辕上，篷布下面露出来一个不大的竹筐子。李老乡笑着说：“筐子里装的是我挑选的一些景德镇陶器。以后不会再来了，买一些回去自家用吧！”说着，他把竹筐子挪到骡车的后挡位置。大家把所有的行李包裹尽量整齐地码摞到骡车的后半部分。李老乡从车辕上拿起篷布，大家一起动手，将竹筐子和所有的行李包裹严严实实地覆盖起来，再用随车备着的两条