第一部分 专题二 力与曲线运动（课件+word）-2020高考物理【步步高】大二轮专题复习与增分策略（江苏）

1．(2018·江苏卷·3)某弹射管每次弹出的小球速度相等．在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球．忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的(　　) A．时刻相同，地点相同 B．时刻相同，地点不同 C．时刻不同，地点相同 D．时刻不同，地点不同 答案　B 解析　弹出的小球做平抛运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，水平方向的分运动为匀速直线运动．弹射管自由下落，两只小球始终处于同一水平面，因此两只小球同时落地．由h＝gt2知，两只小球在空中运动的时间不相等，由x＝vt知水平位移不相等，落地点不同． 2．(2017·江苏卷·2)如图1所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇．若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为(　　) 图1 A．t B.t C. D. 答案　C 解析　设A、B两小球抛出点间的水平距离为L，分别以水平速度v1、v2抛出，经过时间t的水平位移分别为x1、x2，根据平抛运动规律有x1＝v1t，x2＝v2t，又x1＋x2＝L，则t＝ ；若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为t′＝＝，故选项C正确． 3．(多选) (2019·江苏卷·6)如图2所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为m，运动的半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱(　　) 图2 A．运动周期为[来源:学,科,网] B．线速度的大小为ωR C．受摩天轮作用力的大小始终为mg D．所受合力的大小始终为mω2R 答案　BD 解析　由题意可知座舱运动周期为T＝、线速度大小为v＝ωR、受到的合力大小为F＝mω2R，选项B、D正确，A错误；座舱的重力为mg，座舱做匀速圆周运动受到的向心力(即合力)大小不变，方向时刻变化，故座舱受到摩天轮的作用力大小时刻在改变，选项C错误． 4．(2019·江苏卷·4)1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动．如图3所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G.则(　　) [来源:学科网] 图3 A．v1＞v2，v1＝ B．v1＞v2，v1＞ C．v1＜v2，v1＝ D．v1＜v2，v1＞ 答案　B 解析　“东方红一号”环绕地球在椭圆轨道上运动的过程中，只有万有引力做功，机械能守恒，其由近地点向远地点运动时，万有引力做负功，引力势能增加，动能减少，因此v1＞v2；又“东方红一号”离开近地点开始做离心运动， 则由离心运动的条件可知G＜m，解得v1＞，B正确，A、C、D错误． 1．曲线运动的条件 当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不共线时，物体做曲线运动．合运动与分运动具有等时性和等效性，分运动和分运动具有独立性． 2．平抛运动 (1)规律：vx＝v0，vy＝gt，tan θ＝(θ为速度方向与水平方向的夹角) x＝v0t，y＝gt2，tan α＝(α为位移方向与水平方向的夹角)． (2)推论：做平抛(或类平抛)运动的物体 ①任意时刻速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点； ②设在任意时刻瞬时速度与水平方向的夹角为θ，位移方向与水平方向的夹角为α，则有tan θ＝2tan α. 3．竖直平面内圆周运动的两种临界问题 (1)绳模型：物体能通过最高点的条件是v≥. (2)杆模型：物体能通过最高点的条件是v≥0. 4．万有引力定律的规律和应用 (1)在处理天体的运动问题时，通常把天体的运动看成是匀速圆周运动，其所需要的向心力由万有引力提供．其基本关系式为G＝m＝mω2r＝m()2r. 在天体表面，忽略自转的情况下有G＝mg. (2)卫星的绕行速度大小v、角速度ω、周期T与轨道半径r的关系 由G＝m，得v＝，则r越大，v越小． 由G＝mω2r，得ω＝，则r越大，ω越小． 由G＝mr，得T＝，则r越大，T越大． (3)卫星变轨 由低轨变高轨，需增大速度，稳定在高轨道上时速度比在低轨道小；由高轨变低轨，需减小速度，稳定在低轨道上时速度比在高轨道大． (4)宇宙速度 第一宇宙速度： 推导过程为：由mg＝＝得： v1＝＝＝7.9 km/s. 第一宇宙速度是人造地球卫星的最大环绕速度，也是人造地球卫星的最小发射速度． 第二宇宙速度：v2＝11.2 km/s，使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度． 第三宇宙速度：v3＝16.7 km/s，使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度． 1．条件 F合与v的方向不在同一直线上，或加速度方向与速度方向不共线． 2．特点 (1)F合恒定：做匀变速曲线运动． (2)F合不恒定：做非匀速曲线运动． (3)做曲线运动的物体受的合力总是指向曲线的凹侧． 3．绳(杆