2019年高考物理經(jīng)典問題的妙解策略專題04曲線運(yùn)動(dòng)與萬有引力與航天.docx

專題04 曲線運(yùn)動(dòng)與萬有引力與航天考點(diǎn)分類：考點(diǎn)分類見下表考點(diǎn)內(nèi)容考點(diǎn)分析與常見題型兩衛(wèi)星的位置關(guān)系和相遇問題選擇題體育運(yùn)動(dòng)中的平拋運(yùn)動(dòng)問題選擇題、計(jì)算題斜面上圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題選擇題、計(jì)算題 萬有引力定律與幾何知識(shí)的結(jié)合選擇題 考點(diǎn)一兩衛(wèi)星的位置關(guān)系和相遇問題(1)兩衛(wèi)星相距最近的含義:兩衛(wèi)星和中心天體處在一條直線上,且兩個(gè)衛(wèi)星在中心天體的同側(cè);(2)兩衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)的含義:兩衛(wèi)星和中心天體處在一條直線上,且兩個(gè)衛(wèi)星在中心天體的兩側(cè).(3)兩衛(wèi)星相鄰兩次相遇的含義:初始位置兩衛(wèi)星相距最近,下一位置兩衛(wèi)星還是相距最近,實(shí)際上內(nèi)軌道的衛(wèi)星所轉(zhuǎn)過的圓心角比外軌道衛(wèi)星所轉(zhuǎn)過的圓心角多2.考點(diǎn)二 體育運(yùn)動(dòng)中的平拋運(yùn)動(dòng)問題在體育運(yùn)動(dòng)中，像乒乓球、排球、網(wǎng)球等都有中間網(wǎng)及邊界問題，要求球既能過網(wǎng)，又不出邊界，某物理量(尤其是球速)往往要有一定的范圍限制，在這類問題中，確定臨界狀態(tài)，畫好臨界軌跡，是解決問題的關(guān)鍵點(diǎn) 高度為h.發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面左側(cè)邊緣的中點(diǎn)，能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為3h.不計(jì)空氣的作用，重力加速度大小為g.若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi)，通過選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上，則v的最大取值范圍是()A. vL1 B. v C. v D. v 【答案】D【解析】設(shè)以速率v1發(fā)射乒乓球，經(jīng)過時(shí)間t1剛好落到球網(wǎng)正中間則豎直方向上有3hhgt，水平方向上有v1t1.由兩式可得v1.設(shè)以速率v2發(fā)射乒乓球，經(jīng)過時(shí)間t2剛好落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面的兩角處，在豎直方向有3hgt，在水平方向有v2t2.由兩式可得v2.則v的最大取值范圍為v1vv2.故選項(xiàng)D正確 1.(多選)宇宙飛船以周期T繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于地球遮擋陽光，會(huì)經(jīng)歷“日全食”過程，如圖所示已知地球的半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，地球自轉(zhuǎn)周期為T0，太陽光可看做平行光，宇航員在A點(diǎn)測出的張角為，則()A飛船繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度為B一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為C飛船每次經(jīng)歷“日全食”過程的時(shí)間為D飛船周期為T 【答案】AD2.如圖建筑是厄瓜多爾境內(nèi)的“赤道紀(jì)念碑”。設(shè)某人造地球衛(wèi)星在赤道上空飛行，衛(wèi)星的軌道平面與地球赤道重合，飛行高度低于地球同步衛(wèi)星。已知衛(wèi)星軌道半徑為r，飛行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同，設(shè)地球的自轉(zhuǎn)角速度為0，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，某時(shí)刻衛(wèi)星通過這一赤道紀(jì)念碑的正上方，該衛(wèi)星過多長時(shí)間再次經(jīng)過這個(gè)位置()A. B.C. D. 【參考答案】D3、(2017四川省遂寧市高三二診)如圖所示，質(zhì)量相同的三顆衛(wèi)星a、b、c繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中b、c在地球的同步軌道上，a距離地球表面的高度為R，此時(shí)a、b恰好相距最近已知地球質(zhì)量為M、半徑為R、地球自轉(zhuǎn)的角速度為.萬有引力常量為G，則()A發(fā)射衛(wèi)星b時(shí)速度要大于11.2 km/sB衛(wèi)星a的機(jī)械能大于衛(wèi)星b的機(jī)械能C衛(wèi)星a和b下一次相距最近還需經(jīng)過tD若要衛(wèi)星c沿同步軌道與b實(shí)現(xiàn)對接，可讓衛(wèi)星c加速【參考答案】C4、(2017廣東省深圳市高三第一次調(diào)研)人造衛(wèi)星a的圓形軌道離地面高度為h，地球同步衛(wèi)星b離地面高度為H，hH，兩衛(wèi)星共面且旋轉(zhuǎn)方向相同某時(shí)刻衛(wèi)星a恰好出現(xiàn)在赤道上某建筑物c的正上方，設(shè)地球赤道半徑為R，地面重力加速度為g，則()Aa、b線速度大小之比為 Ba、c角速度之比為 Cb、c向心加速度大小之比Da下一次通過c正上方所需時(shí)間等于t2 【參考答案】C【名師解析】人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由地球的萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解衛(wèi)星的角速度衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2時(shí)，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星，地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的線速度為v，則：Gm，所以v，可知a、b線速度大小之比為.故A錯(cuò)誤；設(shè)衛(wèi)星的角速度為，Gm2r，得，所以：，又由于同步衛(wèi)星b的角速度與c的角速度相同，所以，故B錯(cuò)誤；同步衛(wèi)星b的角速度與c的角速度相同，根據(jù)：a2r可得：，故C正確；設(shè)經(jīng)過時(shí)間t衛(wèi)星a再次通過建筑物c上方，根據(jù)幾何關(guān)系有：(ac)t2，又mg，聯(lián)立解得：t，故D錯(cuò)誤5.如圖所示,球網(wǎng)高出桌面H,網(wǎng)到桌邊的距離為L,某人在乒乓球訓(xùn)練中,從左側(cè) 處,將球沿垂直于網(wǎng)的方向水平擊出,球恰好通過網(wǎng)的上沿落到右側(cè)邊緣,設(shè)乒乓球的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是( )A.擊球點(diǎn)的高度與網(wǎng)高度之比為21B.乒乓球在網(wǎng)左右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為21C.乒乓球過網(wǎng)時(shí)與落到右側(cè)桌邊緣時(shí)速率之比為12D.乒乓球在左、右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)速度變化量之比為12【答案】D6.（2018福建質(zhì)檢）轟炸機(jī)進(jìn)行實(shí)彈訓(xùn)練，在一定高度沿水平方向勻速飛行，某時(shí)刻釋放炸彈，一段時(shí)間后擊中豎直懸崖上的目標(biāo)P點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，下列判斷正確的是A若轟炸機(jī)提前釋放炸彈，則炸彈將擊中P點(diǎn)上方B若轟炸機(jī)延后釋放炸彈，則炸彈將擊中P點(diǎn)下方C若轟炸機(jī)在更高的高度提前釋放炸彈，則炸彈仍可能擊中P點(diǎn) D若轟炸機(jī)在更高的高度延后釋放炸彈，則炸彈仍可能擊中P點(diǎn)【參考答案】 C【考查內(nèi)容】 本題以轟炸機(jī)進(jìn)行實(shí)彈訓(xùn)練為情境，主要考查運(yùn)動(dòng)的合成和分解以及拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律等知識(shí)。側(cè)重考查理解能力，要求考生深刻理解平拋運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性原理，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法解決實(shí)際問題。體現(xiàn)運(yùn)動(dòng)觀念、建立平拋運(yùn)動(dòng)模型等物理核心素養(yǎng)的考查。 10.如圖所示,在傾角為的光滑斜面上,有一長為l的細(xì)繩,細(xì)繩的一端固定在O點(diǎn),另一端拴一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)使小球恰好能在斜面上做完整的圓周運(yùn)動(dòng),已知O點(diǎn)到斜面底邊的距離sOC=L,求: (1)小球通過最高點(diǎn)A時(shí)的速度vA;(2)在最高點(diǎn)A和最低點(diǎn)B時(shí)細(xì)繩上拉力之差;(3)小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)或B點(diǎn)時(shí)細(xì)繩斷裂,小球滑落到斜面底邊時(shí)到C點(diǎn)的距離相等,則l和L應(yīng)滿足什么關(guān)系?【答案】(1) vA=;(2)6mgsin ; (3) L=l.【解析】(1)小球恰好在斜面上做完整的圓周運(yùn)動(dòng)mgsin =m,vA=. 11. 一位網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員以拍擊球,使網(wǎng)球沿水平方向飛出.第一只球飛出時(shí)的初速度為v1,落在自己一方場地B點(diǎn)后,彈跳起來,剛好擦網(wǎng)而過,落在對方場地的A點(diǎn)處.如圖所示,第二只球飛出時(shí)的初速度為v2,直接擦網(wǎng)而過,也落在A點(diǎn)處.設(shè)球與地面碰撞時(shí)沒有能量損失,且不計(jì)空氣阻力,求:(1)網(wǎng)球兩次飛出時(shí)的初速度之比v1v2;(2)運(yùn)動(dòng)