第3讲 力与曲线运动-2024年浙江省高中物理选考二轮复习解密

第3讲 力与曲线运动 1. （2022•浙江）下列说法正确的是（　　） A．链球做匀速圆周运动过程中加速度不变 B．足球下落过程中惯性不随速度增大而增大 C．乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变 D．篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关 2. （2023•浙江）图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片。轨迹OA段是直线，AB段是曲线，巡视器质量为135kg，则巡视器（　　） A．受到月球的引力为1350N B．在AB段运动时一定有加速度 C．OA段与AB段的平均速度方向相同 D．从O到B的位移大小等于OAB轨迹长度 3. （2023•浙江）木星的卫星中，木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为1：2：4。木卫三周期为T，公转轨道半径是月球绕地球轨道半径r的n倍。月球绕地球公转周期为T0，则（　　） A．木卫一轨道半径为 B．木卫二轨道半径为r C．周期T与T0之比为 D．木星质量与地球质量之比为 4. （2023•浙江）太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如表： 行星名称 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径R/AU 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 则相邻两次“冲日”时间间隔约为（　　） A．火星365天 B．火星800天 C．天王星365天 D．天王星800天 5. （2022•浙江）神舟十三号飞船采用“快速返回技术”，在近地轨道上，返回舱脱离天和核心舱，在圆轨道环绕并择机返回地面。则（　　） A．天和核心舱所处的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越大 B．返回舱中的宇航员处于失重状态，不受地球的引力 C．质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行 D．返回舱穿越大气层返回地面过程中，机械能守恒 6. （2021•浙江）嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器，由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品，轨道器与返回器的组合体环月做圆周运动。已知引力常量G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2地球质量m1＝6.0×1024kg，月球质量m2＝7.3×1022kg，月地距离r1＝3.8×105km，月球半径r2＝1.7×103km。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约200km处做环月匀速圆周运动时，其环绕速度约为（　　） A．16m/s B．1.1×102m/s C．1.6×103m/s D．1.4×104m/s 知识点一、合运动性质和轨迹的判断 1.若加速度方向与初速度的方向在同一直线上，则为直线运动；若加速度方向与初速度的方向不在同一直线上，则为曲线运动。 2.若加速度恒定则为匀变速运动，若加速度不恒定则为非匀变速运动。 知识点二、平抛(或类平抛)运动 两个重要推论 1.物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。 2.速度方向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 tan θ＝2tan α。 知识点三、天体运动 1.四个连等式 ＝ma＝m＝mω2r＝mr，得出a＝，v＝，ω＝，T＝。 2.处理变轨问题的两类观点 (1)力学观点：从半径小的轨道Ⅰ变轨到半径大的轨道Ⅱ，卫星需要向运动的反方向喷气，加速离心；从半径大的轨道Ⅱ变轨到半径小的轨道Ⅰ，卫星需要向运动的方向喷气，减速近心。 (2)能量观点：在半径小的轨道Ⅰ上运行时的机械能比在半径大的轨道Ⅱ上运行时的机械能小。在同一轨道上运动卫星的机械能守恒，若动能增加则引力势能减小。 3.双星问题 (1)各自所需的向心力由彼此间的万有引力提供，即＝m1ωr1，＝m2ωr2。 (2)两颗星的周期及角速度都相同，即T1＝T2，ω1＝ω2。 (3)两颗星的运行半径与它们之间的距离关系为r1＋r2＝L。 【方法指导】 一、绳(杆)关联问题的速度分解方法 1.把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量。 2.沿绳(杆)方向的分速度大小相等。 二、模型化思想的应用 竖直面内圆周运动常考的两种临界模型 最高点无支撑 最高点有支撑 图示 最高点向心力 mg＋F弹＝m mg±F弹＝m 恰好过最高点 F弹＝0，mg＝m，v＝， 即在最高点速度不能为零 mg＝F弹，v＝0， 即在最高点速度可为零 考点一 运动合成和分解与平抛运动 [例题1] （2023•江汉区校级三模）如图所示，光滑水平桌面上，一个小球以速度v向右做匀速运动，它们经过靠近桌边的竖直木板ad边之前时，木板开始做自由落体运动；若木板开始运动时，cd边与桌面相齐，则小球在木