专题04 曲线运动 万有引力与航天(讲)-2020年高考物理二轮精品复习(原卷版) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/2 21:10:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

四、椭圆双切轨道的特点

如图所示,椭圆轨道Ⅱ与圆周轨道Ⅰ、Ⅲ相切于A、B点,卫星通过A、B点相继在三个轨道上运行,叫做椭圆双切轨道.

(1)速度有v1>v2>v3>v4

分析:在椭圆Ⅱ上的切点A处有v1>v2. 圆周Ⅰ和圆周Ⅲ比较有v2>v3. 在椭圆Ⅱ上的切点B处有v3>v4. (2)沿椭圆Ⅱ由A至B,加速度逐渐变小. (3)能量特点

变轨类型 圆周Ⅰ 圆周Ⅲ A→B 椭圆Ⅱ B→A (4)瞬时变轨特点

在A点,由圆周Ⅰ变至椭圆Ⅱ时,发动机向后瞬时 喷气、推力做正功,动能增加、势能不变、机械能增加. 在B点,由椭圆Ⅱ变至圆周Ⅲ时,发动机向后瞬时 喷气、推力做正功,动能增加、势能不变、机械能增加. 反之也有相应的规律. (5)周期有TⅠ

分析:圆周Ⅰ、Ⅲ有TⅠ=2π

引力做功 不做功 不做功 负 正 Ek 大 小 减小 增大 Ep 小 大 增大 E机 小 大 中 减小 两颗质量分别为m1、m2(m1>m2)的天体,只在彼此间万有引力的作用下,绕连线上的某一点O做匀速圆周运动,形成双星现象.

(1)运动特点

两天体同向转动,且角速度ω、周期T相等.圆周半径有L=r1+r2. (2)运动规律

对天体m1有G=m1r1ω2= 对天体m2有G=m2r2ω2=

涉及线速度v时,可应用圆周运动规律v1=r1ω、v2=r2ω.

题型一 平抛运动

例1.如图,战机在斜坡上方进行投弹演练.战机水平匀速飞行,每隔相等时间释放一颗炸弹,第一颗落在a点,第二颗落在b点.斜坡上c、d两点与a、b共线,且ab=bc=cd,不计空气阻力.第三颗炸弹将落在( )

A.b、c之间 B.c点 C.c、d之间 D.d点

【变式探究】甲、乙两位同学在同一地点,从相同的高度水平射箭,箭落地时,插入泥土中的形状如图所示,若空气阻力不计,则( )

A.甲同学射出的箭的运动时间大于乙同学射出的箭的运动时间 B.甲同学射出的箭的初速度小于乙同学射出的箭的初速度 C.甲同学所射出的箭的落地点比乙同学的远

D.欲使两位同学射出的箭一样远,应降低甲同学射箭出射点高度

【举一反三】如图是对着竖直墙壁沿水平方向抛出的小球a、b、c的运动轨迹,三个小球到墙壁的水平距离均相同,且a和b从同一点抛出.不计空气阻力,则( )

A.a和b的飞行时间相同 B.b的飞行时间比c的短 C.a的水平初速度比b的小 D.c的水平初速度比a的大

题型二 圆周运动

例2.(多选)火车以60 m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10°.在此10 s时间内,火车( )

A.运动路程为600 m B.加速度为零

C.角速度约为1 rad/s D.转弯半径约为3.4 km 【举一反三】如图所示为一直径d=3 m、高h=

3

m的圆桶,圆桶内壁和底面光滑,一长为L=1 m2

的绳子上端固定在上底面圆心O处,下端连着质量为m的小球,当把绳子拉直时,绳子与竖直方向的夹角θ=30°,此时小球静止于下底面上.现让圆桶和小球以一定角速度ω绕中心轴旋转,小球与圆桶保持相对静止,已知圆桶底面、内壁对小球的弹力分别为FN1和FN2,绳子拉力为FT,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )

A.当ω=B.当ω=C.当ω=D.当ω=g

时,FN1=0,FN2=0,FT>mg L

3g时,FN1≠0,FN2=0,FT>mg 2L

2g时,FN1=0,FN2≠0,FT=mg L

4g时,FN1=0,FN2≠0,FT>mg L

【变式探究】如图所示,一质量为m的小孩(可视为质点)做杂技表演.一不可伸长的轻绳一端固定于距离水平安全网高为H的O点,小孩抓住绳子上的P点从与O点等高的位置由静止开始向下摆动,小孩运动到绳子竖直时松手离开绳于做平抛运动,落到安全网上.已知P点到O点的距离为l(0