第五章 抛体运动 圆周运动 万有引力定律及航天 章末素养提升-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮复习讲义（新教材，鲁科版）

章末素养提升 [科学小报] 北京时间2022年2月20日,北京冬奥会比赛日收官,最终奖牌榜已定。随着越野滑雪女子30千米集体出发比赛的结束,中国代表团本届冬奥会征程就此落幕,最终以9枚金牌,4枚银牌,2枚铜共15枚 奖牌的总成绩,排名奖牌榜第三,其中冰上项目获得4金1银1铜,雪上项目拿到5金3银1铜,在多项指标上均创造新的历史,圆满完成北京冬奥会的比赛任务。 [原创新题1] (多选)第24届冬奥会于2022年2月20日闭幕。如图所示为滑雪运动员比赛的示意图,运动员(可视为质点)从曲面AB上某位置由静止滑下,到达B点后以速度v1水平飞出,经t1后落到足够长的斜坡滑道C点,此时速度方向与斜面夹角为θ1;运动员调整位置下滑,到达B点后以速度v2水平飞出,经t2后落到斜坡滑道D点,此时速度方向与斜面夹角为θ2;已知O点在B点正下方,OC=CD,不计空气阻力,下列关系正确的是(　　) A.v1<v2<2v1 B.θ1>θ2 C.t2>t1 D.BC与BD间的距离关系满足2sBC>sBD [原创新题2] 如图所示为滑雪比赛的部分雪道,AB是倾角为θ=37°的斜坡,BCD是半径为R的圆弧,斜坡与圆弧在B点相切,一位质量为m(包括滑板)的滑雪者从高处平台的A点以一定初速度水平滑出,经过t时间,滑雪者刚好落在B点,滑到圆弧最低点C时,滑雪者的速度是在A点滑出时速度的2倍,重力加速度为g,取sin 37°=0.6, cos 37°=0.8,滑板与雪道的动摩擦因数为μ,不计空气阻力,求: (1)斜坡AB的长; (2)滑雪者在A点滑出时的速度大小; (3)滑雪者运动到C点时,滑板受到的摩擦力大小。 平抛运动的综合问题 1.(2022·广东卷,3)如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下,经过水平NP段后飞入空中,在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失,不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是(　　) 考题题型归类:基本规律的应用——牛顿第二定律、平抛运动规律、图像的理解。 解题关键:速度随时间变化的规律。 圆周运动和平抛运动的综合 2.(2022·河北卷,10)(多选)如图,广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、R1和R2为半径的同心圆上,圆心处装有竖直细水管,其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节,以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时,喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用h1、v1、ω1和h2、v2、ω2表示。花盆大小相同,半径远小于同心圆半径,出水口截面积保持不变,忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是(　　) A.若h1=h2,则v1∶v2=R2∶R1 B.若v1=v2,则h1∶h2=∶ C.若ω1=ω2,v1=v2,喷水嘴各转动一周,则落入每个花盆的水量相同 D.若h1=h2,喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同,则ω1=ω2 考题题型归类:基本规律的综合应用——平抛运动规律、圆周运动的规律、流量的计算。 隐含条件:内圈半径小,花盆个数少。 解题技巧:单位时间喷出水量相同时,内圈花盆得到水量多。圆周上单位时间内单位长度的水量相同时,内外圈花盆得到的水量相同。 开普勒定律和万有引力定律在行星运动中的应用 3.(2022·湖南卷,8)(多选)如图,火星与地球近似在同一平面内,绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动,火星的轨道半径大约是地球的1.5倍。地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向东运动,称为顺行;有时观测到火星由东向西运动,称为逆行。当火星、地球、太阳三者在同一直线上,且太阳和火星位于地球两侧时,称为火星冲日。忽略地球自转,只考虑太阳对行星的引力,下列说法正确的是(　　) A.火星的公转周期大约是地球的 B.在冲日处,地球上的观测者观测到火星的运动为顺行 C.在冲日处,地球上的观测者观测到火星的运动为逆行 D.在冲日处,火星相对于地球的速度最小 考题题型归类:基本规律的应用——开普勒定律、万有引力定律、行星公转的知识。 考查巧妙之处:火星与地球的速度方向相同时,其相对速度最小。 解题关键:火星与地球绕太阳的转动方向相同,由于火星的线速度小,以地球为参考系,在冲日处火星相对于地球由东向西运动,为逆行。 行星质量的计算 4.(2021·福建卷,8)(多选)两位科学家因为在银河系中心发现了一个超大质量的致密天体而获得了2020年诺贝尔物理学奖。他们对一颗靠近银河系中心的恒星S2的位置变化进行了持续观测,记录到的S2的椭圆轨道如图所示。图中O为椭圆的一个焦点,椭圆偏心率(离心率)约为0.87。P、Q分别为轨道的远银心点和近银心点,Q