【步步高】年高考物理大一輪 第四章 熱點(diǎn)探究 新人教版必修2

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1、 高考熱點(diǎn)探究 一、平拋運(yùn)動 1．(2011廣東17)如圖1所示，在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中，若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面H處，將球以速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊出，球剛好落在底線上．已知底線到網(wǎng)的距離為L，重力加速度取g，將球的運(yùn)動視作平拋運(yùn)動，下列敘述正確的是 (　　) 圖1 A．球被擊出時的速度v等于L B．球從擊出至落地所用時間為 C．球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移等于L D．球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移與球的質(zhì)量有關(guān) 圖2 2．(2011海南15)如圖2，水平地面上有一個坑，其豎直截面為半圓， ab為沿水平方向的直徑．若在a點(diǎn)以初速度v0沿a

2、b方向拋出一小 球，小球會擊中坑壁上的c點(diǎn)．已知c點(diǎn)與水平地面的距離為圓半 徑的一半，求圓的半徑． 二、開普勒定律 圖3 3．(2010山東理綜18)1970年4月24日，我國自行設(shè)計、制造的第一 顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功，開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的 新紀(jì)元．“東方紅一號”的運(yùn)行軌道為橢圓軌道，如圖3所示．其 近地點(diǎn)M和遠(yuǎn)地點(diǎn)N的高度分別為439 km和2 384 km，則 (　　) A．衛(wèi)星在M點(diǎn)的勢能大于N點(diǎn)的勢能 B．衛(wèi)星在M點(diǎn)的角速度大于N點(diǎn)的角速度 C．衛(wèi)星在M點(diǎn)的加速度大于N點(diǎn)的加速度 D．衛(wèi)星在N點(diǎn)的速度大于7.9 km/s 4．(

3、2011海南12)2011年4月10日，我國成功發(fā)射第8顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，建成以后北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)將包含多顆地球同步衛(wèi)星，這有助于減少我國對GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴，GPS由運(yùn)行周期為12小時的衛(wèi)星群組成，設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星和GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道半徑分別為R1和R2，向心加速度分別為a1和a2，則R1∶R2＝________，a1∶a2＝________.(可用根式表示) 三、萬有引力在天體、衛(wèi)星運(yùn)動中的應(yīng)用 5．(2011山東卷17)甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道．以下判斷正確的是

4、(　　) A．甲的周期大于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度 C．甲的向心加速度小于乙的向心加速度 D．甲在運(yùn)行時能經(jīng)過北極的正上方 6．(2011課標(biāo)全國19)衛(wèi)星電話信號需要通過地球同步衛(wèi)星傳送．如果你與同學(xué)在地面上用衛(wèi)星電話通話，則從你發(fā)出信號至對方接收到信號所需最短時間最接近于(可能用到的數(shù)據(jù)：月球繞地球運(yùn)動的軌道半徑約為3.8105 km，運(yùn)行周期約為27天，地球半徑約為6 400 km，無線電信號的傳播速度為3108 m/s.) (　　) A．0.1 s B．0.25 s

5、 C．0.5 s D．1 s 解析　(1)小明的判斷正確(2分) 當(dāng)ω>28 rad/s時，小物體從A端運(yùn)動到B端的過程中一直在做勻加速運(yùn)動(2分) (2)當(dāng)ω<4 rad/s時，小物體在B端的速度大小是 v1＝ω1R＝1 m/s(1分) 當(dāng)ω>28 rad/s時，小物體在B端的速度大小是 v2＝ω2R＝7 m/s(1分) 由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律有v－v＝2aL(1分) v－v＝2aL(1分) 由牛頓第二定律有a＝＝μg(2分) 聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得v0＝5 m/s(1分) μ＝0.2(1分) (3)

6、小物體離開B端后做平拋運(yùn)動 由平拋運(yùn)動規(guī)律有s＝v2t＝3.5 m(1分) h＝gt2(1分) 解得h＝1.25 m(2分) 答案　(1)正確　勻加速運(yùn)動　(2)5 m/s　0.2　(3)1.25 m [點(diǎn)評]　1.綜合④、⑥可知：分析運(yùn)動轉(zhuǎn)折點(diǎn)的速度，抓住0～4 rads－1和ω>28 rads－1的運(yùn)動特點(diǎn)，運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式是解題的突破口． 2．相對運(yùn)動問題要分清二者的速度關(guān)系. 試題分析 曲線運(yùn)動和萬有引力定律是高考命題的熱點(diǎn)內(nèi)容．特別是衛(wèi)星問題各地高考試題中都有涉及，本章高考試題以選擇題為主，也有填空題和計算題，總體難度不大，但曲線運(yùn)動的內(nèi)容常與機(jī)械能、電場、磁場相結(jié)

7、合作為壓軸題出現(xiàn)，這類試題難度較大，雖然曲線運(yùn)動的內(nèi)容只是試題的一小部分，但它制約著整個試題的解決，不可小視． 命題特征 曲線運(yùn)動部分要求掌握平拋運(yùn)動的規(guī)律及其研究方法，圓周運(yùn)動的角速度、線速度、向心加速度，做圓周運(yùn)動的物體的受力與運(yùn)動的關(guān)系，熟練掌握萬有引力定律的內(nèi)容，還要知道其主要應(yīng)用，要求能結(jié)合萬有引力定律與牛頓第二定律估算天體質(zhì)量和密度、計算天體間的距離(衛(wèi)星高度)以及分析衛(wèi)星運(yùn)動軌道等相關(guān)問題． 方法強(qiáng)化 重點(diǎn)考查的方法有： 1．運(yùn)動的合成與分解的方法，特別重要的是小船渡河問題及平拋運(yùn)動問題． 2．豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動應(yīng)掌握最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的處理方法． 3．圓周運(yùn)動的動力

8、學(xué)問題的分析方法． 4．天體、衛(wèi)星的運(yùn)動近似看成勻速圓周運(yùn)動，其向心力由萬有引力提供，根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的關(guān)系式，同時利用星球表面物體所受萬有引力近似等于物體重力的規(guī)律公式進(jìn) 行求解問題. 1．宇航員在月球上做自由落體實(shí)驗(yàn)，將某物體由距月球表面高h(yuǎn)處釋放，經(jīng)時間t后落到月球表面(設(shè)月球半徑為R)．據(jù)上述信息推斷，飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動所必須具有的速率為 (　　) A. B. C.

9、 D. 圖5 2．如圖5所示，一長為L的木板，傾斜放置，傾角為45，今有一彈 性小球，自與木板上端等高的某處自由釋放，小球落到木板上反彈 時，速度大小不變，碰撞前后，速度方向與木板夾角相等，欲使小 球一次碰撞后恰好落到木板下端，則小球釋放點(diǎn)距木板上端的水平 距離為 (　　) A.L B.L C.L D.L 圖6 3．2011年1月11日12時50分，殲20在成都實(shí)現(xiàn)首飛，歷時

10、18 分鐘，這標(biāo)志著我國隱形戰(zhàn)斗機(jī)的研制工作掀開了新的一 頁．如圖6所示，隱形戰(zhàn)斗機(jī)在豎直平面內(nèi)作橫8字形飛行表 演，飛行軌跡為1→2→3→4→5→6→1，如果飛行員體重為G， 飛行圓周半徑為R，速率恒為v，在A、B、C、D四個位置上，飛機(jī)座椅和保險帶對飛 行員的作用力分別為FNA、FNB、FNC、FND，關(guān)于這四個力的大小關(guān)系正確的是(　　) A．FNA＝FNBFNC＝FND C．FNC>FNA＝FNB>FND D．FND>FNA＝FN

11、B＝FNC 4．若各國的人造地球衛(wèi)星都在高度不同的軌道上做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R地．則下述判斷正確的是 (　　) A．各國發(fā)射的所有人造地球衛(wèi)星在軌道上做勻速圓周運(yùn)動的運(yùn)行速度都不超過vm＝ B．各國發(fā)射的所有人造地球衛(wèi)星在軌道上做勻速圓周運(yùn)動的運(yùn)行周期都不超過Tm＝2πR地 C．衛(wèi)星在軌道上做勻速圓周運(yùn)動的圓心必定與地心重合 D．地球同步衛(wèi)星可相對地面靜止在北京的正上空 圖7 5．在水平地面上勻速行駛的拖拉機(jī)，前輪直徑為0.8 m，后輪直徑 為1.25 m，兩輪的軸水平距離為2

12、m，如圖7所示，在行駛的 過程中，從前輪邊緣的最高點(diǎn)A處水平飛出一小塊石子，0.2 s 后從后輪的邊緣的最高點(diǎn)B處也水平飛出一小塊石子，這兩塊石子先后落到 地面上同一處，g取10 m/s2，求拖拉機(jī)行駛速度的大?。? 6．中國第一顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空，18時29分“嫦娥一號”離開托舉它的長征三號甲運(yùn)載火箭，進(jìn)入近地點(diǎn)205 km，遠(yuǎn)地點(diǎn)50 930 km的超地球同步軌道，開始了100萬千米的奔月之旅． (1)用g表示月球表面的重力加速度，用R月表示月球的半徑，用h表示“嫦娥一號”衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道上離月球表面的距離，試寫出衛(wèi)星進(jìn)入環(huán)月圓軌道后，運(yùn)行的周期的表達(dá)

13、式，要求寫出推導(dǎo)過程． (2)在月球上要發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星，則最小發(fā)射速度多大？(設(shè)月球半徑約為地球半徑的1/4，月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/81，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，地表處的重力加速度g取10 m/s2，地球半徑R地＝6 400 km，＝1.4，計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 答案 考題展示 1．AB 2. 3．BC　 4.　 5．AC　 6．B　 預(yù)測演練 1．B　2.D　3.A　4.AC 5．5 m/s 6．見解析 解析　(1)衛(wèi)星進(jìn)入環(huán)月圓軌道后，萬有引力提供向心力 G＝(R月＋r) 由G＝mg，可得T＝ (2) 在地球表面附近mg＝m，得v＝＝8.0 km/s 對地球近地衛(wèi)星＝，對月球近月衛(wèi)星＝，v′＝ v≈1.8 km/s 6