2022高考物理一輪復(fù)習(xí)第四章曲線運(yùn)動萬有引力與航天高考熱點講座4

物理第四章曲線運(yùn)動萬有引力與航天高考熱點講座4熱點一平拋運(yùn)動與圓周運(yùn)動的綜合問題模型一水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動與平拋運(yùn)動的綜合問題1．在此類問題中有時是一個物體做水平面上的圓周運(yùn)動，另一個物體做平拋運(yùn)動，特定條件下相遇，有時是一個物體先做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動，后做平拋運(yùn)動，有時還要結(jié)合能量關(guān)系分析求解，多以選擇題或計算題考查。2．解題關(guān)鍵(1)明確水平面內(nèi)勻速圓周運(yùn)動的向心力來源，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式列方程。(2)平拋運(yùn)動一般是沿水平方向和豎直方向分解速度或位移。(3)速度是聯(lián)系前后兩個過程的關(guān)鍵物理量，前一個過程的末速度是后一個過程的初速度。

(2020·安徽定遠(yuǎn)重點中學(xué)高三期末)某電視臺正在策劃的“快樂向前沖”節(jié)目的場地設(shè)施如圖所示，AB為水平直軌道，上面安裝有電動懸掛器，可以載人運(yùn)動，下方水面上漂浮著一個半徑為R鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤軸心離平臺的水平距離為L，平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H，A點位于平臺邊緣的正上方，水平直軌道與平臺間的高度差可忽略不計。選手抓住懸掛器后，按動開關(guān)，在電動機(jī)的帶動下從A點沿軌道做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動，起動后2s懸掛器脫落。設(shè)人的質(zhì)量為m(人可看成質(zhì)點)，人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg，重力加速度為g。(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱?，為保證他落在任何位置都不會被甩下轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍？(2)若H＝3.2m，R＝0.9m，g取10m/s2，當(dāng)a＝2m/s2

時選手恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上，求L。(3)若H＝2.45m，R＝0.8m，L＝6m，g取10m/s2，選手要想成功落在轉(zhuǎn)盤上，求加速度a的范圍。模型二豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動與平拋運(yùn)動的綜合問題1．在此類問題中有時物體先做豎直面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動，后做平拋運(yùn)動，有時物體先做平拋運(yùn)動，后做豎直面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動，往往要結(jié)合能量關(guān)系求解，多以計算題考查。2．解題關(guān)鍵(1)要解決豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動問題時，首先要明確是“輕桿模型”還是“輕繩模型”，然后分析物體能夠到達(dá)圓周最高點的臨界條件。(2)速度也是聯(lián)系前后兩個過程的關(guān)鍵物理量。

(2019·福建四地六校統(tǒng)考)如圖所示，這是阿毛同學(xué)的漫畫中出現(xiàn)的裝置，描述了一個“吃貨”用來做“糖炒栗子”的“萌”事兒：將板栗在地面小平臺上以初速度v0經(jīng)兩個四分之一圓弧銜接而成的軌道，從最高點P飛出進(jìn)入炒鍋內(nèi)，利用板栗在炒鍋內(nèi)來回運(yùn)動使其均勻受熱。我們用質(zhì)量為m的小滑塊代替栗子，借這套裝置來研究一些物理問題。設(shè)兩個四分之一圓弧半徑分別為2R和R，小平臺和圓弧均光滑。將鍋內(nèi)的縱截面看成兩個斜面AB、CD和一段光滑圓弧組成。兩斜面傾角均為θ＝37°，滑塊的運(yùn)動始終在鍋內(nèi)的豎直平面內(nèi)，重力加速度為g。設(shè)滑塊恰好能經(jīng)P點飛出,且恰好沿AB斜面進(jìn)入鍋內(nèi)。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)滑塊經(jīng)過O點時對軌道的壓力大小；(2)滑塊經(jīng)P點時的速度大??；(3)P、A兩點間的水平距離。熱點二天體運(yùn)動規(guī)律的分析本部分要重點理解解決天體運(yùn)動的兩條基本思路、天體質(zhì)量和密度的計算方法、衛(wèi)星運(yùn)行參量的求解及比較等。其中衛(wèi)星變軌問題和雙星系統(tǒng)模型是天體運(yùn)動中的難點。應(yīng)用萬有引力定律分析天體運(yùn)動要抓住“一個模型”“兩個思路”。1．一個模型無論是自然天體(如行星、月球等)，還是人造天體(如人造衛(wèi)星等)，只要天體的運(yùn)動軌跡為圓形，就可將其簡化為質(zhì)點的勻速圓周運(yùn)動模型?！獭獭?/p>

(2020·荊門市上學(xué)期調(diào)考)有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星：a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動；b在地球的近地圓軌道上正常運(yùn)行；c是地球同步衛(wèi)星；d是高空探測衛(wèi)星。各衛(wèi)星排列位置如圖，則下列說法正確的是

A．a(chǎn)的向心加速度大于b的向心加速度B．四顆衛(wèi)星的線速度大小關(guān)系是：va＞vb＞vc＞vdC．在相同時間內(nèi)d轉(zhuǎn)過的弧長最長D．d的運(yùn)動周期可能是30h√

(多選)(2020·張家口市5月模擬)如圖所示，赤道上空的衛(wèi)星A距地面高度為R，質(zhì)量為m的物體B靜止在地球表面的赤道上，衛(wèi)星