高考物理二輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)知識(shí)再重溫 倒數(shù)第9天 力與曲線運(yùn)動(dòng)教案

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倒數(shù)第9天　力與曲線運(yùn)動(dòng) 考點(diǎn)要求重溫 考點(diǎn)11　運(yùn)動(dòng)的合成與分解(Ⅱ) 考點(diǎn)12　拋體運(yùn)動(dòng)(Ⅱ) 考點(diǎn)13　勻速圓周運(yùn)動(dòng)、角速度、線速度、向心加速度(Ⅰ) 考點(diǎn)14　勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力(Ⅱ) 考點(diǎn)15　離心現(xiàn)象(Ⅰ) 考點(diǎn)16　萬有引力定律及其應(yīng)用(Ⅱ) 考點(diǎn)17　環(huán)繞速度(Ⅱ) 考點(diǎn)18　第二宇宙速度和第三宇宙速度(Ⅰ) 考點(diǎn)19　經(jīng)典時(shí)空觀和相對(duì)論時(shí)空觀(Ⅰ) 要點(diǎn)方法回顧 1.怎樣分析平拋運(yùn)動(dòng)問題？平拋運(yùn)動(dòng)有哪些規(guī)律？ 答案　(1)平拋運(yùn)動(dòng)問題的分析方法：分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng).即運(yùn)動(dòng)的合成與分解. (2)平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律： 平拋運(yùn)動(dòng) 水平分運(yùn)動(dòng) 豎直分運(yùn)動(dòng) 合運(yùn)動(dòng) 速度 大小 vx＝v0 vy＝gt v＝ 方向 x軸正方向 y軸正方向 tan θ＝ 位移 大小 x＝v0t y＝gt2 s＝ 方向 x軸正方向 y軸正方向 tan φ＝ 2.豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)模型有哪些，各有什么特點(diǎn)？ 答案　(1)輕繩模型 如圖所示，球過最高點(diǎn)的速度最小值vmin＝，若v＞，繩對(duì)球產(chǎn)生拉力.球緊貼圓形光滑內(nèi)側(cè)軌道的運(yùn)動(dòng)與此相似，球過最高點(diǎn)時(shí)速度最小值同樣是vmin＝，當(dāng)v＞時(shí)，軌道對(duì)球產(chǎn)生壓力. (2)輕桿模型 如圖所示，球過最高點(diǎn)的速度最小值vmin＝0，當(dāng)0＜v＜時(shí)，F(xiàn)N隨v增大而減小，F(xiàn)N為支持力；當(dāng)v＝時(shí)，F(xiàn)N＝0；當(dāng)v＞時(shí)，F(xiàn)N隨v增大而增大，F(xiàn)N為拉力.球在圓形光滑管道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)與此相似. 3.萬有引力定律有哪些具體的應(yīng)用？ 答案　(1)萬有引力定律：F＝G，式中G為萬有引力常量，G＝6.6710－11 Nm2/kg2. 是由卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)測得的. (2)計(jì)算離地面高為h處的重力加速度g＝G. (3)分析天體運(yùn)動(dòng)問題 把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所需向心力由萬有引力提供. G＝m＝mω2r＝m()2r＝m(2πf)2r 應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析或計(jì)算. 研究天體運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般不考慮天體自轉(zhuǎn)因素的影響，而認(rèn)為物體在某天體表面的重力大小等于天體對(duì)物體的萬有引力，即mg＝G，整理得GM＝gR2，此式常稱為黃金代換公式. (4)天體質(zhì)量M、密度ρ的估算 測出衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和周期T， 由G＝mR得M＝，ρ＝＝＝(R0為天體的半徑) 當(dāng)衛(wèi)星沿天體表面繞天體運(yùn)行時(shí)，R＝R0，則ρ＝. 4.衛(wèi)星的運(yùn)行及變軌遵循什么規(guī)律？ 答案　(1)衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期與半徑r的關(guān)系 ①由G＝m得v＝ ，所以r越大，v越小. ②由G＝mω2r，得ω＝ ，所以r越大，ω越小. ③由G＝mr得T＝ ，所以r越大，T越大. (2)衛(wèi)星的變軌 阻力作用下漸變：衛(wèi)星線速度v將增大，周期T將減小，向心加速度a 將增大，動(dòng)能Ek將增大，勢能Ep將減小，該過程有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(摩擦生熱)，因此衛(wèi)星機(jī)械能E機(jī)將減小. 突變：要使衛(wèi)星由較低的圓軌道進(jìn)入較高的圓軌道，即增大軌道半徑(增大軌道高度h)，一定要給衛(wèi)星增加能量.與在低軌道時(shí)比較，衛(wèi)星在較高軌道上的動(dòng)能Ek減小，勢能Ep增大，機(jī)械能E機(jī)也增大.增加的機(jī)械能由化學(xué)能轉(zhuǎn)化而來. (3)同步衛(wèi)星的四個(gè)“一定” 軌道平面一定 軌道平面與赤道平面共面 周期一定 與地球自轉(zhuǎn)周期相同，即T＝24 h 高度一定 由G＝m(R＋h)得同步衛(wèi)星離地面的高度h＝ －R≈3.6107 m 速率一定 v＝ ≈3.1103 m/s (4)雙星問題 如圖所示，設(shè)雙星的兩子星的質(zhì)量分別為M1和M2，相距L，M1和M2的線速度分別為v1和v2，角速度分別為ω1和ω2，由幾何關(guān)系得r1＋r2＝L. 由萬有引力定律和牛頓第二定律得：