高頻考點四曲線運(yùn)動與萬有引力

2019題型分類第一篇選擇題高頻考點四曲線運(yùn)動與萬有引力01平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動03人造衛(wèi)星、宇宙速度、雙星及多星問題目錄02天體質(zhì)量與密度的估算

考查角度1平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動PART011題型分析2刷高考原題改編題3刷最新模擬返題型分析例題1真題示例A返1撥點路思題型分析方法一(用最基本的原理):運(yùn)動的合成與分解,位移的分解,水平勻速,豎直自由落體;功能關(guān)系;速度的合成。方法二:斜面上平拋落在斜面上模型,位移的偏角相同?？梢越柚普搹乃俣绕D(zhuǎn)角與位移偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系入手。答解范規(guī)題型分析

(2016·全國卷Ⅱ,16)小球P和Q用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上,P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量,懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短。將兩球拉起,使兩繩均被水平拉直,如圖所示。將兩球由靜止釋放。在各自軌跡的最低點(

)。題型分析例題1真題示例C返2A.P球的速度一定大于Q球的速度B.P球的動能一定小于Q球的動能C.P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度撥點路思題型分析考查變速圓周運(yùn)動的綜合計算。過程中由機(jī)械能守恒求出末速度,得最低點P球速度小。動能增加mgL,不確定哪個球動能大。由牛頓第二定律推得在最低點拉力均為3mg。由運(yùn)動學(xué)公式或牛頓第二定律均可求得向心加速度均為2g答解范規(guī)題型分析題型分析2方法技巧1.平拋運(yùn)動的求解思路(1)涉及具體速度的方向或時間,一般用運(yùn)動的合成和分解。(2)豎直方向自由落體,水平方向勻速直線運(yùn)動。(3)實際速度和位移是水平與豎直矢量的合成。(4)平拋運(yùn)動是重力作用下的勻變速曲線運(yùn)動,軌跡為拋物線,加速度恒定,單位時間內(nèi)速度變化相同。(5)恒力作用下的曲線運(yùn)動為類平拋或斜拋,若不涉及時間和速度方向,還可以考慮用功能關(guān)系判斷。2.熟悉幾個平拋運(yùn)動的二級推論有助于快速解題(1)水平初速度延長線和末速度的反向延長線的交點是水平位移的中點。(2)速度偏轉(zhuǎn)角的正切值是位移偏轉(zhuǎn)角正切值的2倍。(3)從斜面上以不同速度平拋又落回斜面上,落到斜面的速度方向相同。題型分析2方法技巧題型分析2方法技巧所以重點在于受力分析,判斷向心力(沿半徑方向的合外力)的范圍,就決定了物體恰好做圓周運(yùn)動的速度或半徑的范圍。(2)靜摩擦力在零與最大值之間變化,方向有兩種可能。(3)繩子只能提供拉力,在零和最大承受力范圍內(nèi)變化。(4)桿既可以提供拉力,又可以提供推力。與其他力合成的向心力最小值可能為零。(2016·全國卷Ⅰ,18題改編)(多選)一質(zhì)點做勻速直線運(yùn)動,現(xiàn)對其施加一恒力,且原來作用在質(zhì)點上的力不發(fā)生改變,則(

)。A.質(zhì)點做勻變速運(yùn)動B.質(zhì)點一定做直線運(yùn)動C.質(zhì)點軌跡可能為圓周D.質(zhì)點單位時間內(nèi)速度的變化量總是相同刷高考原題改編題高考原題

返A(chǔ)D1刷高考原題改編題解析返原來的力不變,則合外力為后來施加的恒力,質(zhì)點做勻變速運(yùn)動,A、D兩項正確。當(dāng)施加的恒力與原速度共線,才做直線運(yùn)動,否則做曲線運(yùn)動,B項錯誤。在恒力作用下的曲線運(yùn)動,無論是類平拋還是類斜拋(初速度與合外力方向垂直或成鈍角、銳角),軌跡一定為拋物線,不可能是圓周,C項錯誤。(2016·全國卷Ⅰ,18)(多選)一質(zhì)點做勻速直線運(yùn)動,現(xiàn)對其施加一恒力,且原來作用在質(zhì)點上的力不發(fā)生改變,則(

)。A.質(zhì)點速度的方向總是與該恒力的方向相同B.質(zhì)點速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C.質(zhì)點加速度的方向總是與該恒力的方向相同D.質(zhì)點單位時間內(nèi)速率的變化量總是不變刷高考原題改編題BC1刷高考原題改編題解析返若施加一恒力與速度方向不在同一直線上,質(zhì)點做勻變速曲線運(yùn)動,質(zhì)點速度的方向與該恒力的方向夾角越來越小,A項錯誤,B項正確;質(zhì)點加速度的方向總是與該恒力的方向相同,單位時間內(nèi)速度的變化量總是不變,不是速率的變化量總是不變,C項正確,D項錯誤。速度與速度的變化量是矢量,速率是標(biāo)量,質(zhì)點所受合力恒定則加速度不變,單位時間內(nèi)速度的變化量總是不變,只有質(zhì)點做單向勻變速直線運(yùn)動時單位時間內(nèi)速率的變化量才不變。刷高考原題改編題高考原題返A(chǔ)D2(2017·全國卷Ⅰ,15題改編)(多選)發(fā)球機(jī)從不同高度向正前方依次水平射出兩個速度不同的乒乓球(忽略空氣的影響)。速度較大的球沒越過球網(wǎng),速度較小的球越過了球網(wǎng),下列說法正確的是(

)。A.速度較小的球發(fā)球位置高些B.速度較小的球到達(dá)網(wǎng)邊時所用的時間較少C.速度較大的球通過同一水平距離在豎直方向上的速度較大D.速度較小的球到達(dá)網(wǎng)邊時下降的高度大刷高考原題改編題解析返(2017·全國卷Ⅰ,15)發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同的乒乓球(忽略空氣的影響)。速度較大的球越過球網(wǎng),速度較小的球沒有越過球網(wǎng),其原因是(

)。A.速度較小的球下降相同距離所用的時間較多B.速度較小的球在下降相同距離時在豎直方向上的速度較大C.速度較大的球通過同一水平距離所用的時間較少D.速度較大的球在相同時間間隔內(nèi)下降的距離較大刷高考原題改編題C2刷高考原題改編題解析返水平射出的乒乓球做平拋運(yùn)動,兩乒乓球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動,運(yùn)動情況相同,A、B、D三項均錯誤;水平方向上做勻速直線運(yùn)動,由運(yùn)動規(guī)律可得速度較大的球通過同一水平距離所用的時間較少,C項正確。刷高考原題改編題高考原題ABD3返刷高考原題改編題解析返刷高考原題改編題D3刷高考原題改編題解析返刷高考原題改編題

C4高考原題返刷高考原題改編題解析返刷高考原題改編題B4刷高考原題改編題解析返(2018·江西模擬)如圖所示,傾角α1=30°和α2=60°的兩斜面底面平行同向放置,將甲、乙兩個小球分別在兩斜面頂端以水平速度v0平行于底邊向同一方向拋出,兩球都落在斜面上。當(dāng)兩球落在斜面上時,則(

)。A.兩球落在斜面上時速度方向相同B.甲、乙兩球落至斜面時速率比為1∶3C.甲、乙兩球運(yùn)動時間比為1∶3D.兩球在斜面上的位移比為1∶3刷最新模擬1C返解析刷最新模擬(2018·遼寧模擬)消防車的高壓水龍頭豎直向上噴水,噴出的水可上升到距離管口40m的最大高度處。當(dāng)高壓水龍頭固定在高為3m的消防車上,仍以同樣大小的速度將水斜向上噴出,可以使水流以10m/s的水平速度射入某樓層的窗戶,不計空氣阻力,重力加速度取g=10m/s2,則該樓層的窗戶距離地面的高度約為(

)。A.35mB.38m C.40m D.44m刷最新模擬2B返解析刷最新模擬刷最新模擬3A返解析刷最新模擬(2018·河南模擬)如圖所示,相距l(xiāng)的兩小球A、B位于同一高度h。將A向B水平拋出的同時,B自由下落。A、B與地面碰撞前后,水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反。不計空氣阻力及小球與地面碰撞的時間,則(

)A.A、B在第一次落地前能否相碰,僅取決于A的初速度B.A、B在第一次落地前若不相碰,此后就不會相碰C.A、B不可能運(yùn)動到最高處相碰D.A、B一定能相碰,而且當(dāng)l、h以及A的平拋速度v都確定時,能夠求出A、B碰撞的位置和A、B碰撞前A落地的次數(shù)刷最新模擬4D返解析刷最新模擬刷最新模擬5AC返解析刷最新模擬刷最新模擬6C返解析刷最新模擬刷最新模擬7AD返解析刷最新模擬解析刷最新模擬(2018·四川模擬)(多選)如圖所示,一托盤托著一質(zhì)量為m的物體一起在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做勻速圓周運(yùn)動,A、C分別是軌跡圓的最低點和最高點,B與軌跡圓心等高,下列說法正確的是(

)。A.物體在B處受到的摩擦力最大B.物體在C處受到的支持力最小C.從A向B運(yùn)動的過程中,物體受到的摩擦力和支持力均增大D.從A向C運(yùn)動的過程中,托盤對物體先做正功后做負(fù)功刷最新模擬8AB返解析刷最新模擬物體運(yùn)動的過程中受重力、支持力、靜摩擦力,三個力的合力提供向心力。合力沿水平方向的分力等于物體所受的摩擦力,合力沿豎直方向的分力等于重力和支持力的合力,合力的大小不變,從A到C的運(yùn)動過程中,合力沿水平方向的分力先增大后減小,所以物體受到的摩擦力先增大后減小。在B處,合力等于摩擦力的大小,所以物體在B處受到的摩擦力最大,A項正確。從A到B的運(yùn)動過程中,物體處于超重狀態(tài),從B到C的運(yùn)動過程中,物體處于失重狀態(tài),到達(dá)C點時有mg-FN=ma,故物體在C點受到的支持力最小,B項正確。從A到B的過程中,向心加速度在豎直方向的分量減小,根據(jù)FN-mg=ma可知,物體受到的支持力減小,C項錯誤。從A到C的過程中,物體的機(jī)械能增大,托盤對物體做正功,D項錯誤。

考查角度2天體質(zhì)量與密度的估算PART021題型分析2刷高考原題改編題3刷最新模擬返題型分析例題1真題示例C返(2018·全國卷Ⅱ,16)2018年2月,我國500m口徑射電望遠(yuǎn)鏡(天眼)發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星“J0318+0253”,其自轉(zhuǎn)周期T=5.19ms。假設(shè)星體為質(zhì)量均勻分布的球體,已知引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2。以周期T穩(wěn)定自轉(zhuǎn)的星體的密度最小值約為(

)。A.5×109kg/m3 B.5×1012kg/m3C.5×1015kg/m3 D.5×1018kg/m3題型分析答解范規(guī)撥點路思題型分析2方法技巧題型分析2方法技巧題型分析2方法技巧(2017·北京卷,17題改編)(多選)利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù),不能計算出地球質(zhì)量的是(

)。A.月球的半徑及月球表面的重力加速度(不考慮月球自轉(zhuǎn))B.“神舟五號”繞地球做圓周運(yùn)動的周期及其軌道半徑C.同步衛(wèi)星的高度及周期D.近地衛(wèi)星的速度及周期刷高考原題改編題高考原題

AC返1刷高考原題改編題解析返(2017·北京卷,17)利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù),不能計算出地球質(zhì)量的是(

)。

A.地球的半徑及重力加速度(不考慮地球自轉(zhuǎn))B.人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動的速度及周期C.月球繞地球做圓周運(yùn)動的周期及月球與地球間的距離D.地球繞太陽做圓周運(yùn)動的周期及地球與太陽間的距離刷高考原題改編題D1刷高考原題改編題解析返(2018·天津卷,6題改編)(多選)2018年2月2日,我國成功將電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星“張衡一號”發(fā)射升空,標(biāo)志我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一。通過觀測可以得到衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的周期和軌道半徑,并已知地球的半徑。若將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動看作是勻速圓周運(yùn)動,且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,若已知引力常量G,地球自轉(zhuǎn)周期T0,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計算出(

)。A.地球的密度 B.近地衛(wèi)星的周期C.“張衡一號”的密度 D.同步衛(wèi)星的高度刷高考原題改編題高考原題

ABD返2刷高考原題改編題解析返(2018·天津卷,6)(多選)2018年2月2日,我國成功將電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星“張衡一號”發(fā)射升空,標(biāo)志我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一。通過觀測可以得到衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的周期,并已知地球的半徑和地球表面的重力加速度。若將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動看作是勻速圓周運(yùn)動,且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計算出衛(wèi)星的(

)。A.密度 B.向心力的大小C.離地高度 D.線速度的大小刷高考原題改編題CD2刷高考原題改編題解析返刷高考原題改編題高考原題

D返3刷高考原題改編題解析返刷高考原題改編題B3刷高考原題改編題解析返刷高考原題改編題高考原題AD返4刷高考原題改編題解析返刷高考原題改編題B4刷高考原題改編題解析返刷最新模擬1B返解析刷最新模擬刷最新模擬2A返解析刷最新模擬刷最新模擬3B返(2018·甘肅模擬)土星最大的衛(wèi)星叫“泰坦”(如圖所示),每16天繞土星一周,其公轉(zhuǎn)軌道半徑約為1.2×106km,已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為(

)。A.5×1017kg B.5×1026kgC.7×1033kg D.4×1036kg解析刷最新模擬刷最新模擬4A返解析刷最新模擬刷最新模擬5AC返解析刷最新模擬刷最新模擬6B返解析刷最新模擬刷最新模擬7