专题03 曲线运动与万有引力-2020年高考物理二轮专题过关增分攻略

2020年物理二轮专题过关宝典 专题三：曲线运动与万有引力 【知识回扣】 一、曲线运动 1、平抛运动的两个重要推论 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，位移与水平方向的夹角为φ，则有tanθ＝2tanφ。 2、离心运动 ①当F＝mrω2时，物体做匀速圆周运动； ②当F＝0时，物体沿切线方向飞出； ③当F＜mrω2时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力。 ④当F＞mrω2时，物体逐渐向圆心靠近，做向心运动。 二、万有引力定律及航天 1.天体绕行是匀速圆周运动，可综合匀速圆周运动规律，根据Gr ＝ma＝mω2r＝m＝m 2.在忽略地球自转时，万有引力近似等于物体重力。 【热门考点透析】 考点一 运动的合成与分解 1.(2018·全国卷Ⅰ) 如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为(　　) A．2mgR B．4mgR C．5mgR D．6mgR 2. (2019·鹤壁市期末)如图所示，物体A套在竖直杆上，经细绳通过定滑轮拉动物体B在水平面上运动，开始时A、B间的细绳呈水平状态，现由计算机控制物体A的运动，使其恰好以速度v沿杆匀速下滑(B始终未与滑轮相碰)，则(　　) A.绳与杆的夹角为α时，B的速率为vsin α B.绳与杆的夹角为α时，B的速率为vcos α C.物体B也做匀速直线运动 D.物体B做匀加速直线运动 3.已知某船在静水中的速度为v1＝5 m/s，现让船渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为d＝100 m，水流速度为v2＝3 m/s，方向与河岸平行， (1)欲使船以最短时间渡河，渡河所用时间是多少？位移的大小是多少； (2)欲使船以最小位移渡河，渡河所用时间是多少？ (3)若水流速度为v2′＝6 m/s，船在静水中的速度为v1＝5 m/s不变，船能否垂直河岸渡河？ 【增分攻略】 1． 三种过河情景分析 情景分析 解决方案 过河时间最短 船头正对河岸时，渡河时间最短，tmin＝(d为河宽) 过河路径最短(v水<v船时) 合速度垂直于河岸时，航程最短，xmin＝d.船头指向上游与河岸夹角为α，cos α＝ 过河路径最短(v水>v船时) 合速度不可能垂直于河岸，无法垂直渡河．最短航程s短＝d＝ 2.关联速度问题解题原则 对于用绳、杆相牵连的物体，在运动过程中，两物体的速度通常不同，但两物体沿绳或杆方向的速度分量大小相等。常用的解答思路：先确定合速度的方向，然后分析合运动所产生的实际效果，以确定两个分速度的方向(作出分速度与合速度的矢量关系的平行四边形)。 常见的模型如图所示。 考点二 平抛和类平抛 1. (2019·山东青岛二模)如图，两小球P、Q从同一高度分别以v1和v2的初速度水平抛出，都落在了倾角θ＝37°的斜面上的A点，其中小球P垂直打到斜面上，则v1、v2大小之比为(　　) A．9∶8 B．8∶9 C．3∶2 D．2∶3 2. 如图是对着竖直墙壁沿水平方向抛出的小球a、b、c的运动轨迹，三个小球到墙壁的水平距离均相同，且a和b从同一点抛出．不计空气阻力，则(　　) A．a和b的飞行时间相同 B．b的飞行时间比c的短 C．a的水平初速度比b的小 D．c的水平初速度比a的大 3. （2016 •广东佛山六校期中考试）如围2所示， 一网球运动员将球从边界处正上方水平叫右击出，球刚好过网落在围中位置(不计空气阻力）,相关数据如图所示,下 列说法中正确的是 ( ) A击球点高度h1与球网高度h2之间的关系为h1=1.8h2 B若保持击球商度不变，球的初速度v0只要不大于 ，一定落在对方界内 C任意降低击球高度(仍大于h2)，只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内 D任意增加击球高度，只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内 4. 如下图所示，空间存在匀强电场，方向竖直向下，从绝缘斜面上的M点沿水平方向抛出一带电小球，最后小球落在斜面上的N点。已知小球的质量为m、初速度大小为v0、斜面倾角为θ，电场强度大小未知。则下列说法中正确的是（ ） A可以判断小球一定带正电荷 B可以求出小球落到N点时速度的方向 C可以求出小球由M落到N点所用时间 D可以分别求出小球到达N点过程中重力和静电力对小球所做的功 【增分攻略】 1.求解平抛(或类平抛)运动的技巧 ①处理平抛(或类平抛)运动的基本方法是把运动分解为相互垂直的匀速直线运动和匀加速直线运动