2019届高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第四章 曲线运动 万有引力与航天 全国卷 5 年考情分析 基础考点 常考考点 命题概率 常考角度 匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度 ( ) 离心现象 ( ) 第二宇宙速度和第三宇宙速度 ( ) 经典时空观和相对论时空观 ( ) 以上 4 个考点未曾独立命题 运动的合成与分解 ( ) 16 卷 T18(6 分 ) 15 卷 T16(6 分 ) 综合命题概率 40% (1)对运动的合成与分解的考查 (2)对平抛运动规律的考查 (3)对圆周运动中角速度、线速度关系及向心力的考查 (4)平抛运动、圆 周运动与功能关系的综合考查 (5)天体质量、密度的计算 (6)卫星

2、运动的各物理量间的比较 (7)卫星的发射与变轨问题 抛体运动( ) 17 卷 T15(6 分 ) 15 卷 T18(6 分 ) 14 卷 T15(6 分 ) 独立命题概率 60% 匀速圆周运动的向心力( ) 16 卷 T16(6 分 ) 14 卷 T20(6 分 ) 13 卷 T21(6 分 ) 综合命题概率 100% 万有引力定律及其应用( ) 17 卷 T19(6 分 )， 卷 T14(6 分 ) 独立命题概率 100% 16 卷 T17(6 分 ) 15 卷 T21(6 分 ) 14 卷 T19(6 分 )， 卷 T18(6 分 ) 13 卷 T20(6 分 ), 卷 T20(6 分 )

3、 环绕速度( ) 15 卷 T16(6 分 ) 13 卷 T20(6 分 ) 独立命题概率 30% 第 1 节 曲线运动 _运动的合成与分解 【 精品教育资源文库 】 (1)速度发生变化的运动，一定是曲线运动。 () (2)做曲线运动的物体加速度一定是变化的。 () (3)做曲线运动的物体速度大小一定发生变化。 () (4)曲线运动可能是匀变速 运动。 () (5)两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等。 () (6)合运动的速度一定比分运动的速度大。 () (7)只要两个分运动为直线运动，合运动一定是直线运动。 () (8)分运动的位移、速度、加速度与合运动的位移、速度、加速度间满足

4、平行四边形定则。 () 1.物体做直线运动还是做曲线运动是由物体的速度与合外力是否在同一直线上决定的。 2两个分运动的合运动是直线运动还是曲线运动要看两个分运动的合速度与合加速度是否在同一直线上。 3解题中常用到的二级结论： (1)小船过河问题 船头 的方向垂直于水流的方向，则小船过河所用时间最短， t dv船。 若船速大于水速，则合速度垂直于河岸时，最短航程 s d。 若船速小于水速，则合速度不可能垂直于河岸，最短航程 s d v水v船。 【 精品教育资源文库 】 (2)用绳或杆连接的两物体，沿绳或杆方向的分速度大小相等。 突破点 (一 ) 物体做曲线运动的条件与轨迹分析 1运动轨迹的判断

5、 (1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上，则物体做直线运动。 (2)若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上，则物体做曲线运动。 2合力方向与速率变化的关系 题点全练 1关于曲线运动，下列说法中正确的是 ( ) A做曲线运动的物体速度方向必定变化 B速度变化的运动必定是曲线运动 C加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D加速度变化的运动必定是曲线运动 解析：选 A 做曲线运动的物体速度大小不一定变化，但速度方向必定变化， A 正确；速度变化的运动可能是速度方向在变，也可能是速度大小在变，不一定是曲线运动， B 错误；加速度恒定的运动可能是匀变速直线运动，也可能是匀变速曲线运动， C 错误

6、；加速度变化的运动可能是非匀变速直线运动，也可 能是非匀变速曲线运动， D 错误。 2 (2018 金华联考 )春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福，如图甲所示，孔明灯在竖直 Oy 方向做匀加速运动，在水平 Ox 方向做匀速运动，孔明灯的运动轨迹可能为图乙中的 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A直线 OA B曲线 OB C曲线 OC D曲线 OD 解析：选 D 孔明灯在竖直 Oy 方向做匀加速运动，在水平 Ox 方向做匀速运动，则合外力沿 Oy 方向，所以合运动的加速度方向沿 Oy 方向，但合速度方向不沿 Oy 方向，故孔明灯做曲线运动，结合合力指向轨迹内侧可知轨迹可能为曲线 OD，故

7、D 正 确。 3 多选 (2018 南昌一模 )一质量为 m 的质点起初以速度 v0做匀速直线运动，在 t 0时开始受到恒力 F 作用，速度大小先减小后增大，其最小值为 v 0.5v0，由此可判断 ( ) A质点受到恒力 F 作用后一定做匀变速曲线运动 B质点受到恒力 F 作用后可能做圆周运动 C t 0 时恒力 F 方向与速度 v0方向间的夹角为 60 D恒力 F 作用 3mv02F 时间时质点速度最小 解析：选 AD 在 t 0 时质点开始受到恒力 F 作用，加速度不变，做匀变速运动，若做匀变速直线运动，则最小速度为零，所以 质点受到恒力 F 作用后一定做匀变速曲线运动，故A 正确；质点在

8、恒力作用下不可能做圆周运动，故 B 错误；设恒力与初速度之间的夹角是 ，最小速度 v1 v0sin 0.5v0，由题意可知初速度与恒力间的夹角为钝角，所以 150 ，故 C 错误；在沿恒力方向上速度为 0 时有 v0cos 30 Fm t 0，解得 t 3mv02F ，故 D 正确。 突破点 (二 ) 运动的合成与分解的应用 1合运动与分运动的关系 等时性 各个分运动与合运动总是同时开始，同时结束，经历时间相等 (不 同时的运动不能合成 ) 等效性 各分运动叠加起来与合运动有相同的效果 独立性 一个物体同时参与几个运动，其中的任何一个分运动都会保持其运动性质不变，并不会受其他分运动的干扰。虽然

9、各分运动互相独立，但是合运动的性质和轨迹由它们共同决定 2运动的合成与分解的运算法则 运动的合成与分解是指描述运动的各物理量，即位移、速度、加速度的合成与分解，由于它们均是矢量，故合成与分解都遵守平行四边形定则。 3合运动的性质和轨迹的判断 【 精品教育资源文库 】 (1)若合加速度不变，则为匀变速运动；若合加速度 (大小或方向 )变化，则为非匀变速运 动。 (2)若合加速度的方向与合初速度的方向在同一直线上，则为直线运动，否则为曲线运动。 典例 多选 在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从 t 0 时刻起，由坐标原点 O(0,0)开始运动，其沿 x 轴和 y 轴方向运动的速度 时间图

10、像如图甲、乙所示，下列说法中正确的是 ( ) A前 2 s 内物体沿 x 轴做匀加速直线运动 B后 2 s 内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿 y 轴方向 C 4 s 末物体坐标为 (4 m,4 m) D 4 s 末物体坐标为 (6 m,2 m) 思路点拨 (1)判断物体运动性质时要分 析物体的加速度特点及加速度与速度方向间的关系。 (2)确定物体在某时刻的坐标时，要沿 x 轴和 y 轴分别计算物体的位移。 解析 前 2 s 内物体在 y 轴方向速度为 0，由题图甲知物体沿 x 轴方向做匀加速直线运动， A 正确；后 2 s 内物体在 x 轴方向做匀速运动，在 y 轴方向做初速度为 0 的

11、匀加速运动，加速度沿 y 轴方向，合运动是曲线运动， B 错误； 4s 内物体在 x 轴方向上的位移是 x?1222 22 m 6 m，在 y 轴方向上的位移为 y1222 m 2 m，所以 4 s 末物体坐标为 (6 m,2 m)， D 正确， C 错误。 答案 AD 集训冲关 1.(2018 太原联考 )如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮。在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度 v 水平向右匀速运动。红蜡块由管口上升到顶端，所需时间为 t，相对地面通过的路程为 L。则下列说法正确的是 ( ) A v 增大时， L 减小 B v 增大

12、时， L 增大 【 精品教育资源文库 】 C v 增大时， t 减小 D v 增大时， t 增大 解析：选 B 由合运 动与分运动的等时性知，红蜡块沿管上升的高度和速度不变，运动时间不变，玻璃管匀速运动的速度越大，则合速度越大，合位移越大， B 正确。 2.(2018 衡阳联考 )如图所示，当汽车静止时，车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向 OE 匀速运动。现从 t 0 时汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动，甲种状态启动后 t1时刻，乘客看到雨滴从 B 处离开车窗，乙种状态启动后 t2时刻，乘客看到雨滴从 F 处离开车窗， F 为 AB 的中点。则 t1 t2为 ( ) A 2 1 B 1 2

13、C 1 3 D 1 ( 2 1) 解析：选 A 雨滴在竖直方向的分运动为匀速直线运动，其速度大小与水平方向的运动无关，故 t1 t2 ABv AFv 2 1，选项 A 正确。 3 多选 (2018 山东实验中学高三段考 )一物体在以 xOy 为直角坐标系的平面上运动，其运动规律为 x 2t2 4t， y 3t2 6t(式中的物理量单位均为国际单位 )，关于物体的运动，下列说法正确的是 ( ) A物体在 x 轴方向上做匀减速直线运动 B物体在 y 轴方向上做匀加速直线运动 C物体运动 的轨迹是一条直线 D物体运动的轨迹是一条曲线 解析：选 BC 对应位移时间公式 x v0t 12at2， x 2

14、t2 4t， y 3t2 6t，可得初速度： v0x 4 m/s， v0y 6 m/s； 加速度： ax 4 m/s2， ay 6 m/s2；物体在 x 轴上分运动的初速度和加速度同方向，是匀加速直线运动，故 A 错误；物体在 y 轴方向的初速度和加速度同方向，是匀加速直线运动，故 B 正确；题中分运动的初速度和加速度数值完全相同，故合运动的初速度方向与加速度方向相同，故合运动一定是匀加速直线运动，故 C 正确， D 错误。 【 精品教育资源文库 】 突破点 (三 ) 小船渡河问题 1小船渡河问题的分析思路 2小船渡河的两类问题、三种情景 渡河时间最短 当船头方向垂直于河岸时，渡河时间最短，最短时间 tmin dv船渡河位移最短 如果 v 船 v 水 ，当船头方向与上游夹角 满足 v 船 cos v水 时，合速度垂直于河岸，渡河位移最短，等于河宽 d 如果 v