第四章 曲线运动 万有引力与宇宙航行 章末素能提升-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微讲课件PPT（新教材新高考)

高考复习顶层设计·物理 1 高考复习顶层设计 物理 第四章 曲线运动 万有引力与宇宙航行 2 章末素能提升 3 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 本部分内容讲解结束 12 一、圆周运动与平抛运动的综合应用——“科学思维”之“科学推理” 　　圆周运动与平抛运动的组合类问题是近几年高考特别关注的问题,按题目类型可分为水平面内的圆周运动与平抛运动组合、竖直平面内的圆周运动与平抛运动的组合两类,圆周运动与平抛运动的过渡处的速度是联系前后两个过程的关键物理量,前一个过程的末速度是后一个过程的初速度。 类型1 水平面内的圆周运动与平抛运动的综合应用 【典例1】　如图所示,一根长0.1 m的细线,一端系着一个质量为0.18 kg的小球,拉住线的另一端,使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,使小球的转速很缓慢地增加,当小球的转速增加到开始时转速的3倍时,细线断开,细线断开前的瞬间细线受到的拉力比开始时大40 N,重力加速度g取10 m/s2。求: (1)细线断开前的瞬间,细线受到的拉力大小; (2)细线断开的瞬间,小球运动的线速度大小; (3)如果小球离开桌面时,速度方向与桌边线的夹角为60°,桌面高出地面0.8 m,则小球飞出后的落地点距桌边线的水平距离。 【解析】　(1)设开始时小球运动的角速度为ω0,细线拉力为F0,细线断开前的瞬间,小球运动的角速度为ω=3ω0,细线拉力为F,小球运动的轨道半径为R, 则有F0=mR,F=mω2R, 联立解得F=9F0, 由F=F0+40 N, 解得F=45 N。 (2)设细线断开的瞬间小球运动的线速度大小为v,则F=, 解得v=5 m/s。 (3)设桌面高度为h,小球平抛运动时间为t,小球落地点与飞出桌边点的水平距离为x, 则有h=gt2,x=vt, 解得x=2 m, 小球飞出后的落地点距离桌边线的水平距离L=xsin 60°=1.73 m。 【答案】　(1)45 N　(2)5 m/s　(3)1.73 m 类型2 竖直面内的圆周运动与平抛运动的综合应用 【典例2】　(多选)闯关节目中有这样一种项目,选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上,已知开始时绳与竖直方向夹角为α,绳的悬挂点O距平台的竖直高度为H,绳长为L。如果质量为m的选手抓住绳子由静止开始摆动,运动到O点的正下方时松手后做平抛运动,不考虑空气阻力和绳的质量,重力加速度为g,下列说法正确的是 (　　) A.选手刚摆到最低点时处于超重状态 B.选手刚摆到最低点时所受绳子的拉力为(3-2cos α)mg C.若绳与竖直方向夹角仍为α,当L=时,落点距起点的水平距离最远 D.若绳与竖直方向夹角仍为α,当L=时,落点距起点的水平距离最远 答案与解析 【解析】　选手运动到最低点时加速度方向竖直向上,处于超重状态,A项正确;在最低点FT-mg=m,质量为m的选手由静止开始,运动到O点正下方过程中机械能守恒,故mgL(1-cos α)=mv2,联立解得FT=(3-2cos α)mg,B项正确;从最低点松开绳子后,选手做平抛运动,故在水平方向上做匀速直线运动x=vt,在竖直方向上做匀加速直线运动(H-L)= gt2,联立解得x=,根据数学知识可知当L=H-L,即L=时x最大,D项错误,C项正确。 【答案】　ABC 二、“填补法”求解万有引力——“科学思维”之“模型建构”“科学推理” 【典例3】　如图所示,有一个质量为M、半径为R、密度均匀的大球体,从中挖去一个半径为的小球体,并在空腔中心放置一质量为m的质点,则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零) (　　) A.G 　B.G C.G 　D.0 答案与解析 【解析】　设球的密度为ρ,若没有挖去空腔,以为半径的球内的物质对m有吸引力,根据万有引力定律F=G,而πR3ρ=M,整理可得F=G,根据对称性,挖去部分对m的吸引力恰好为零,因此大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为G,B项正确。 【答案】　B $$