《2020高考物理新素养大二轮复习精练：考前冲刺1第一篇 基础回扣2-曲线运动与万有引力 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考物理新素养大二轮复习精练：考前冲刺1第一篇 基础回扣2-曲线运动与万有引力 Word版含解析.pdf（13页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第 1 页 共 13 页 二、曲线运动与万有引力 知识点 1 曲线运动 平抛运动 基础回扣 1.曲线运动 (1)运动条件:合外力与 v 不共线。(a、v 不共线;v、v 不共线) (2)运动性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动。 (3)合力方向与轨迹的关系:物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向和速度方向之间,速 度方向与轨迹相切,合力方向指向轨迹的“凹”侧。 2.运动的合成与分解 (1)分解原则:根据运动的实际效果分解。位移、速度、加速度的合成与分解都遵循平行 四边形定则。 (2)合运动与分运动的关系:等时性、独立性、等效性。 (3)速率变化情况判断:当合力
2、方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大;当合力 方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率减小;当合力方向与速度方向垂直时,物体的速率 不变。 第 2 页 共 13 页 3.小船渡河模型 小船渡河过程中,设河宽为 d,水的流速为 v1,船在静水中速度为 v2。 小船过河的最短时间小船过河的最短位移 船头与河岸垂直时,过河时间最短 tmin=, d v2 到达对岸时船沿水流方向的位移 x=v1tmin= d v1 v2 v2v1时 当船的合速度垂直于河岸时,最短位移为河 宽 d。此时有 v2 sin =v1,v合=v2 cos v2时,gr FN+mg=m,FN指向圆心并随 v 的增大而增大
3、 v2 r 恰好过最高点时,此时从高到低过程 2mgR= mv2 1 2 第 7 页 共 13 页 在最高点的 FN-v2图线 取竖直向下为正方向 取竖直向下为正方向 3.弯道问题 火车的弯道、公路的弯道都向内侧倾斜,若弯道半径为 r,车辆通过速度为 v0,则弯道的 倾角应为 =arctan。 2 0 飞机、鸟在空中盘旋时受力与火车以“v0”过弯道相同,故机翼、翅膀的倾角 =arctan。 2 0 骑自行车在水平路面上转弯时,向心力由静摩擦力提供,但车身的倾斜角仍为 =arctan 。 2 0 易错辨析 第 8 页 共 13 页 1.不能正确分析向心力的来源。 2.混淆竖直平面内圆周运动两种模
4、型在最高点的“临界条件”。 知识点 3 万有引力定律 基础回扣 1.万有引力定律在天体中的运用 运动规律应用重要规律特点 天体质量计算 M=4 2r3 GT2 与卫星的质量无关; 注意列方程分析 a=GM r2 v= GM r 都是 r 的函数; rT,vaF 人造卫星 2=GM r3 T2=r3 42 GM 注意:GM=R2g 同步卫星 G=m(R+h) Mm (R + h)2 42 T2 在赤道正上方,高度(5.6R),周 期一定与地球自转周期相同 环绕速度7.9 km/s 脱离速度11.2 km/s三种宇宙速度 逃逸速度16.7 km/s 都是卫星在地面发射的最小速 度 卫星环 绕模型
5、G= Mm r2 mv 2 r 地球表 面上: mg GMm R2 两星发现天王星与海王星的发现 任何人造地球卫星 的轨道圆心都是地 心; 卫星运行速度 v7.9 km/s,运行 周期 T85 min 第 9 页 共 13 页 说明:(1)由近地卫星的运行周期,即可求星球密度 =。 3 2 (2)重力加速度 G=mg(物体在地球表面且忽略地球自转影响); 2 G=mg(在离地面高 h 处,忽略地球自转影响,g为该处的重力加速度)。 ( + )2 2.同步卫星的运动规律 同步卫星的六个“一定” 3.卫星变轨问题 (1)变轨原理及过程 为了节省能量,在赤道上顺着地球自转方向发射卫星到圆轨道上,如图
6、所示。 第 10 页 共 13 页 在 A 点(近地点)点火加速,由于速度变大,万有引力不足以提供卫星在轨道上做圆周 运动的向心力,卫星做离心运动进入椭圆轨道。 在 B 点(远地点)再次点火加速进入圆形轨道。 (2)变轨过程各物理量分析 速度:设卫星在圆轨道和上运行时的速率分别为 v1、v3,在轨道上过 A 点和 B 点 时速率分别为 vA、vB。在 A 点加速,则 vAv1,在 B 点加速,则 v3vB,又因 v1v3,故有 vAv1v3vB。 加速度:因为在 A 点,卫星只受到万有引力作用,故不论从轨道还是轨道上经过 A 点, 卫星的加速度都相同,同理,经过 B 点时加速度也相同。 周期:
7、设卫星在、轨道上的运行周期分别为 T1、T2、T3,轨道半径分别为 r1、 r2(半长轴)、r3,由开普勒第三定律=k 可知 T1T2T3。 3 2 机械能:在一个确定的圆(椭圆)轨道上机械能守恒。若卫星在、轨道的机械能 分别为 E1、E2、E3,则 E1E2E3。 4.双星模型 (1)定义:绕公共圆心转动的两个星体组成的系统,我们称之为双星系统,如图所示。 第 11 页 共 13 页 (2)特点: 各自所需的向心力由彼此间的万有引力相互提供,即 =m1r1,=m2r2 12 2 2 1 12 2 2 2 两颗星的周期及角速度都相同,即 T1=T2,1=2 两颗星的半径与它们之间的距离关系为:
8、r1+r2=L 两颗星到圆心的距离 r1、r2与星体质量成反比,即= 。 1 2 2 1 双星的运动周期 T=2 3 (1+ 2) 双星的总质量 m1+m2=4 23 2G 5.多星模型 (1)定义:所研究星体的万有引力的合力提供做圆周运动的向心力,除中央星体外,各星体 的角速度或周期相同。 第 12 页 共 13 页 (2)三星模型: 三颗星位于同一直线上,两颗环绕星围绕中央星在同一半径为 R 的圆形轨道上运行(如 图甲所示)。 三颗质量均为 m 的星体位于等边三角形的三个顶点上(如图乙所示)。 (3)四星模型: 其中一种是四颗质量相等的恒星位于正方形的四个顶点上,沿着外接于正方形的圆形轨 道做匀速圆周运动(如图丙所示)。 另一种是三颗恒星始终位于正三角形的三个顶点上,另一颗位于中心 O,外围三颗星绕 O 做匀速圆周运动(如图丁所示)。 易错辨析 1.将地面上物体随地球的自转与环绕地球运行的物体混淆。 第 13 页 共 13 页 2.混淆速度变化引起的变轨与变轨引起的速度变化的区别。 3.不能正确应用“黄金代换”公式 GM=gR2或 GM=g(R+h)2。 4.双星模型中不能正确区分轨道半径和距离。