安徽省2013屆高考物理總復(fù)習(xí) 第四單元 曲線運(yùn)動(dòng) 萬有引力 章末小節(jié)與達(dá)標(biāo)驗(yàn)收學(xué)案 新課標(biāo)（北京專版）

1、2013屆新課標(biāo)高考物理總復(fù)習(xí)學(xué)案第四單元 曲線運(yùn)動(dòng) 萬有引力章末小節(jié)與達(dá)標(biāo)驗(yàn)收 (1)只有深刻挖掘曲線運(yùn)動(dòng)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果，才能明確曲線運(yùn)動(dòng)分解為哪兩個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng)。這是分析處理曲線運(yùn)動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)。(2)進(jìn)行等效合成時(shí)，要尋找兩分運(yùn)動(dòng)時(shí)間的聯(lián)系等時(shí)性，這往往是分析處理曲線運(yùn)動(dòng)問題的切入點(diǎn)。(3)將曲線運(yùn)動(dòng)分解時(shí)，可正交分解，也可斜交分解，有多種分解方法，視解題的方便而定。典例1設(shè)“殲10”戰(zhàn)斗機(jī)的質(zhì)量為m，以水平速度v0飛離跑道后逐漸上升，若飛機(jī)在此過程中水平速度保持不變，同時(shí)受到重力和豎直向上的恒定升力(該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表示豎直位移，試畫

2、出“殲10”戰(zhàn)斗機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡簡(jiǎn)圖，并簡(jiǎn)述作圖理由。(2)若測(cè)得當(dāng)飛機(jī)在水平方向的位移為L(zhǎng)時(shí)，它的上升高度為h，求“殲10”戰(zhàn)斗機(jī)受到的升力大小。(3)當(dāng)飛機(jī)上升到高度h時(shí)飛機(jī)的速度大小。解析(1)“殲10”戰(zhàn)斗機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡簡(jiǎn)圖如圖41所示?！皻?0”戰(zhàn)斗機(jī)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向受重力和豎直向上的恒定升力，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以 圖41戰(zhàn)斗機(jī)的運(yùn)動(dòng)為類平拋運(yùn)動(dòng)，其軌跡為拋物線。(2)水平方向：Lv0t典例2宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對(duì)它們的引力作用?，F(xiàn)已觀測(cè)到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：一種是三顆星位于同一直線上，

3、兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運(yùn)行；另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，并沿外接于等邊三角形的圓軌道上運(yùn)行。設(shè)每個(gè)星體的質(zhì)量均為m，引力常量為G。 (1)試求第一種形式下，星體運(yùn)動(dòng)的線速度和周期；(2)假設(shè)兩種形式星體的運(yùn)動(dòng)周期相同，第二種形式下星 體之間的距離應(yīng)為多少？章末達(dá)標(biāo)驗(yàn)收 (時(shí)間：60分鐘滿分：110分)一、選擇題(本題共7小題，每小題6分，共42分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1下面說法中正確的是()A物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng)B物體在變力作用下有可能做曲線運(yùn)動(dòng)C物體在恒力作用下有可能做圓周運(yùn)動(dòng)D物體所受的力始終不與速度垂直，則一定不做圓周運(yùn)動(dòng)解析：物體

4、在恒力作用下也可能做曲線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，向心力是變力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體所受的力始終不與速度垂直，將力分解為沿切線方向和沿半徑方向，沿切線方向的力改變速度的大小，沿半徑方向的力改變速度的方向，物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：B2如圖1所示，在不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，當(dāng)小車勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體A的受力情況是()A繩子的拉力大于A的重力B繩子的拉力等于A的重力C繩子的拉力小于A的重力 圖1D繩子的拉力先大于A的重力，后變?yōu)樾∮贏的重力解析：車水平向右的速度(也就是繩子末端的運(yùn)動(dòng)速度)為合速度，它的兩個(gè)分速度v1、v2如圖所示：其中v2就是拉動(dòng)繩子的速度，

5、它等于物體A上升的速度。由圖得，vAv2vcos。小車勻速向右運(yùn)動(dòng)的過程中，逐漸變小，知vA逐漸變大，故A做加速運(yùn)動(dòng)，由A的受力及牛頓第二定律知，繩的拉力大于A的重力，答案選A。答案：A3如圖2所示，一個(gè)電影替身演員準(zhǔn)備跑過一個(gè)屋頂，然后水平跳躍并離開屋頂，在下一個(gè)建筑物的屋頂上著地。如果他在屋頂跑動(dòng)的最大速度是4.5 m/s，那么下列關(guān)于他能否安全跳過去的說法正確的是(g取9.8 m/s2)()他安全跳過去是可能的他安全跳過去是不可能的如果要安全跳過去，他在屋頂跑動(dòng)的最小速度應(yīng)大于6.2 m/s 圖2如果要安全跳過去，他在屋頂跑動(dòng)的最小速度應(yīng)大于4.5 m/sA.B.C.D.解析：根據(jù)ygt

6、2，當(dāng)他降落在下一個(gè)屋頂時(shí)，下落的高度y4.9 m，所用時(shí)間t s1.0 s，最大水平位移：xvmt4.5×1.0 m4.5 m<6.2 m，所以他不能安全到達(dá)下一個(gè)屋頂。要想安全跳過去，他的跑動(dòng)速度至少要大于 m/s，即6.2 m/s。答案：D4如圖3所示，OO為豎直軸，MN為固定在OO上的水平光滑桿，有兩個(gè)質(zhì)量相同的金屬球A、B套在水平桿上，AC和BC為抗拉能力相同的兩根細(xì)線，C端固定在轉(zhuǎn)軸OO上。當(dāng)繩拉直時(shí)，A、B兩球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比恒為21，當(dāng)轉(zhuǎn)軸的角速度逐漸增大時(shí)()AAC先斷BBC先斷圖3C兩線同時(shí)斷 D不能確定哪段線先斷解析：A受重力、支持力、拉力FA三個(gè)力作用，拉力

7、的分力提供向心力，得：水平方向：FAcosm2rA，同理，對(duì)B：FBcosm2rB由幾何關(guān)系，可知cos，cos所以：由于AC>BC，所以FA>FB，即繩AC先斷，故A項(xiàng)正確。答案：A5物體在xOy平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)刻起，在x方向的位移圖像和y方向的速度圖像如圖4所示，則()圖4A物體的初速度沿x軸的正方向B物體的初速度大小為5 m/sCt2 s時(shí)物體的速度大小為0D物體所受合力沿y軸的正方向解析：根據(jù)位移時(shí)間圖像可知，在x方向做速度為4 m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)速度時(shí)間圖像可知，在y方向上做初速度為3 m/s，加速度為1.5 m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所以物體的初速度大小

8、為5 m/s，與x軸成37°偏上，物體的加速度沿y軸的負(fù)方向，即物體所受合力沿y軸負(fù)方向，A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；t2 s時(shí)物體在x軸的分速度為4 m/s，y軸的分速度為0，因此合速度不為零，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B6我國(guó)研制的月球衛(wèi)星“嫦娥二號(hào)”已發(fā)射升空，已知月球質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力常量為G。以下說法正確的是()A在月球上以初速度v0豎直上拋一個(gè)物體，物體上升的最大高度為B在月球上以初速度v0豎直上拋一個(gè)物體，物體落回到拋出點(diǎn)所用時(shí)間為C在月球上發(fā)射一顆繞其沿圓形軌道運(yùn)行的衛(wèi)星的最大運(yùn)行速度為 D在月球上發(fā)射一顆繞其沿圓形軌道運(yùn)行的衛(wèi)星的最大周期為2R 解析：由萬有引力定

9、律可知，在月球表面上有：mg，可得月球表面重力加速度為：g，則以v0上拋時(shí)，上升的最大高度為：h，可知A錯(cuò)誤；返回出發(fā)點(diǎn)所需的時(shí)間為：t，可得t，故B正確；環(huán)月衛(wèi)星運(yùn)行速度最大時(shí)，軌道半徑為R，由m，得：v ，則C錯(cuò)誤；由以上可知環(huán)月衛(wèi)星只有最小周期且為T2R ，沒有最大周期，D錯(cuò)誤。答案：B7(2012·百色模擬)小船從A碼頭出發(fā)，沿垂直于河岸的方向渡河，若小河寬為d，小船渡河速度v船恒定，河水中各點(diǎn)水流速度大小與各點(diǎn)到較近河岸邊的距離成正比，v水kx，x是各點(diǎn) 圖5到近岸的距離(xd/2，k為常量)，要使小船能夠到達(dá)距A正對(duì)岸為s的B碼頭。則下列說法中正確的是()小船渡河的速度v

10、船小船渡河的速度v船小船渡河的時(shí)間為小船渡河的時(shí)間為A.B.C.D.解析：xd/2時(shí)，垂直河岸方向勻速運(yùn)動(dòng)xv船t，水流方向v水kxkv船t，可知水流方向勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度akv船，xd/2時(shí)，水流方向勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)船運(yùn)動(dòng)到河中間時(shí)，即d/2v船t，s/2at2/2。答案：A二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共18分，把答案填在題中橫線上或按題目要求作答)8(6分)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上：_。a通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平b每次釋放小球的

11、位置必須不同c每次必須由靜止釋放小球d記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴(yán)格地等距離下降e小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸f將小球的位置記錄在紙上，取下紙用直尺將點(diǎn)連成折線解析：只有斜槽的末端保持水平，小球才具有水平初速度，其運(yùn)動(dòng)才是平拋運(yùn)動(dòng)。每次由靜止釋放小球，是為了使小球有相同的初速度。如果小球在運(yùn)動(dòng)過程中與木板上的白紙相接觸，就會(huì)改變它的運(yùn)動(dòng)，便不再是平拋運(yùn)動(dòng)，故a、c、e選項(xiàng)正確。b選項(xiàng)中，每次釋放小球的位置必須相同，以保證小球有相同的水平速度；d選項(xiàng)中，因平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，是加速運(yùn)動(dòng)，在相同時(shí)間里，隨著運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行，位移越來越大，因此木條下降的距離不

12、應(yīng)是等間距的；在f選項(xiàng)中，應(yīng)找出小球落點(diǎn)的中心位置，即取平均位置為小球的落點(diǎn)，以減小實(shí)驗(yàn)誤差；連線要用盡量平滑的曲線連接各點(diǎn)，而不應(yīng)連成折線。答案：ace9(12分)平拋小球的閃光照片如圖6所示，已知方格邊長(zhǎng)a和閃光照相的頻閃間隔T，則，v0_，g_，vC_。圖6解析：水平方向：v0豎直方向：小球的分運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由公式sgT2得g先求C點(diǎn)的水平分速度vx和豎直分速度vy，再求合速度vC：vxv0，vy，故vC答案：三、計(jì)算題(本題共3小題，共50分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)10(15分)1990年5月，中國(guó)紫金山天文臺(tái)將1965年9月20日發(fā)現(xiàn)的第275

13、2號(hào)小行星命名為吳健雄星，其直徑為32 km。若該行星的密度和地球的密度相同，則對(duì)該小行星而言，第一宇宙速度為多少？(已知地球半徑R16 400 km，地球的第一宇宙速度v18 km/s)解析：設(shè)小行星的第一宇宙速度為v2，其質(zhì)量為M，地球質(zhì)量為M0。則有Gm，v2 ，而v1 ，MR3，M0R03故 ，所以v2 km/s20 m/s。該小行星的第一宇宙速度為20 m/s。答案：20 m/s11(17分)如圖7所示，在距地面高為H45 m處，有一小球A以初速度vI010 m/s水平拋出，與此同時(shí)，在A的正下方有一物塊B也以相同的初速度vI0同方向滑出，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，A、B均可看做質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力重力加速度g取10 m/sI2，求： 圖7(1)A球從拋出到落地的時(shí)間和這段時(shí)間內(nèi)的水平位移；(2)A球落地時(shí)，A、B之間的距離。解析：(1)根據(jù)HgtI2得t3 s由xvI0t得x30 m。(2)對(duì)于B球，根據(jù)FI合ma，F(xiàn)I合mg可得加速度大小a5 m/sI2判斷得在A落地之前B已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)，xIAx30 m由vI0I22axIB得，xIB10 m，則xxIAxIB20 m。答案：(1)3 s30 m(2)20 m12(18分)如圖8所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物塊，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)