2020高考物理二轮复习专题四曲线运动万有引力与航天课件

高中物理第四章《第四节万有引力与航天》教学课件

8
2．星体表面上的重力加速度 (1)设在地球表面附近的重力加速度为 g(不考虑地球自转)，由 mg＝GmRM2 ，得 g＝GRM2 . (2)设在地球上空距离地心 r＝R＋h 处的重力加速度为 g′，由 mg′＝(RG＋Mhm)2，得 g′＝
GM (R＋h)2 所以gg′＝(R＋R2h)2.
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们的向心加速度大小分别为 a 金、a 地、a 火，它们沿轨道运行的速率分别为 v 金、v 地、v 已火．
知它们的轨道半径 R 金<R 地<R 火，由此可以判定
()
A．a 金>a 地>a 火
B．a 火>a 地>a 金
C．v 地>v 火>v 金
D．v 火>v 地>v 金
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第四章曲线运动万有引力与航天
A．5×109 kg/m3
B．5×1012 kg/m3
C．5×1015 kg/m3
D．5×1018 kg/m3
解析：选 C.毫秒脉冲星稳定自转时由万有引力提供其表面物体做圆周运动的向心力，根
据 GMRm2 ＝m4πT22R，M＝ρ·43πR3，得 ρ＝G3Tπ2，代入数据解得 ρ≈5×1015 kg/m3，C 正确．
地球引力，能够描述 F 随 h 变化关系的图象是
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第四章曲线运动万有引力与航天
12
[解析] 在嫦娥四号探测器“奔向”月球的过程中，根据万有引力定律，可知随着 h 的增大，探测器所受的地球引力逐渐减小但并不是均匀减小的，故能够描述 F 随 h 变化关系的图象是 D. [答案] D
Mm G R2

高考物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与航天课件精选课件

(1)水流的初速度 v0 大小为多少？ (2)若不计挡水板的大小，则轮子转动的角速度为多少？
[解析] (1)水流做平抛运动，有 h－Rsin 37°＝12gt2
解得 t＝
2h－Rsin g
37°＝1
s
所以 vy＝gt＝10 m/s，由图可知： v0＝vytan 37°＝7.5 m/s. (2)由图可知：v＝sinv30 7°＝12.5 m/s，根据 ω＝Rv可得 ω＝
第四章曲线运动万有引力与航天
本章备考特供
名师坐堂·讲方法解题方法系列讲座(四) 抛体运动与圆周运动相结合的综
合问题通常是圆周运动与斜轨道、平台相关联的匀速直线运动、平抛运动、竖直上抛运动，要根据各阶段的受力情况确定运动情况，列牛顿定律方程结合运动学公式或从能量的观点去解决．而天体表面的抛体运动则经常与万有引力定律结合来求解．围绕天体做匀速圆周运动物体的有关物理量，解决的途径是通过抛体运动求天体表面的重力加速度，再根据万有引力定律求T、ω、天体质量或密度，也可以只根据万有引力定律求重力加速度，再分析抛体运动．
－12gt21
⑥
代入数值解得 R′＝0.075 m. [答案] (1)2 m/s (2)0.2 s (3)0.075 m
3．抛体运动规律在天体运动中的应用问题典例3 宇航员站在一星球表面，沿水平方向以v0的初速度抛出一个小球，测得抛出点的高度为h，抛出点与落地点之间的水平距离为L，已知该星球的半径为R，求该星球的第一宇宙速度．(即人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动必须具有的速度)
(1)小球到达 C 点的速度 vc 为多少？ (2)圆筒转动的最大周期 T 为多少？ (3)在圆筒以最大周期 T 转动的情况下，要完成上述运动圆筒的半径 R′必须为多少？

高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第一节曲线运动运动的合成与分解课件

解析：工件同时参与了水平向右的匀速运动和竖直方向的匀速运动，水平和竖直方向的速度都不变，根据矢量合成的平行四边形法则，合速度大小和方向均不变。
考点一物体做曲线运动的条件及轨迹分析
1．曲线运动的条件：物体所受合外力(或加速度)方向与运动方向不共线。 2．曲线运动的类型 (1)匀变速曲线运动：合力(加速度)恒定不变。 (2)变加速曲线运动：合力(加速度)变化。 3．合外力方向与轨迹的关系：物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的“凹”侧。
[解析] (1)小船参与了两个分运动，即船随水漂流的运动和船在静水中的运动。因为分运动之间具有独立性和等时性，故小船
渡河的时间等于垂直于河岸方向的分运动的时间，即
t
＝d＝ v船
200 4
s＝50 s。小船沿水流方向的位移 s 水＝v 水t＝2×50 m＝100 m，
即船将在正对岸下游 100 m 处靠岸。
小船渡河的时间为
t＝v船sdin
，当 θ
θ＝90°，即船头与河岸垂直时，
渡河时间最短，最短时间为 tmin＝50 s。
(4)因为 v 船＝3 m/s<v 水＝5 m/s，所以船不
可能垂直于河岸横渡，不论航向如何，总
被水流冲向下游。如图丙所示，设船头(v 船)
与上游河岸成 θ 角，合速度 v 与下游河岸成
考点三运动分解中的两类模型
1．小船渡河模型渡河时间最短
当船头方向垂直于河岸时，渡河时间最短，最短时间 tmin＝vd船
渡河位移最短
如果 v 船>v 水，当船头方向与上游夹角 θ 满足 v 船 cos θ＝v 水时，合速度垂直于河岸，渡河位移最短，等于河宽 d 如果 v 船<v 水，当船头方向(即 v 船方向)与合速度方向垂直时，渡河位移最短，等于dv水

曲线运动、万有引力与航天PPT课件1 人教课标版1

恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端 A 点沿圆弧切线方向
弧的圆心，θ1 是 OA 与竖直方向的夹角，θ2 是 BA 与竖直方向的夹 tan θ2 A.tan θ ＝2 1 1 C.tan θ · ＝2 tan θ 1 2 B.tan θ1· tan θ2＝2 tan θ1 D.tan θ ＝2 2
练出高分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
4.距地面高5 m的水平直轨道上A、B两点相距2 m，在B点用细线悬挂
为h，如图所示.小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动，经过A点
阻力，取重力加速度的大小g＝10 m/s2.可求得h等于(A A.1.25 m
解析
球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球 ) B.2.25 m C.3.75 m D.4.75 m
以抛出点为原点，水平方向(初速度v0方向)为x轴，竖直向下方向为
自由落体运动，速度vy＝ gt ，位移y＝ (2)竖直方向：做__________
2 2
.
v (3)合速度：v＝ vx ＋vy ，方向与水平方向的夹角为 θ，则 tan θ＝v g y (4)合位移：s＝ x2＋y2，方向与水平方向的夹角为 α，tan α＝x＝ 2v
A.1∶1
C.3∶2
B.2∶1
D.2∶3
解析小球 A 做平抛运动，有： x＝v1t① 1 2 y＝2gt ② 3 y 又 tan 30° ＝x＝ 3 ③ 3 联立①②③得：v1＝ 2 gt④
考点二与斜面有关的平抛运动问题平抛运动的分解方法与技巧
1.如果知道速度的大小或方向，应首先考虑分解速度.
2.如果知道位移的大小或方向，应首先考虑分解位移.

2020版高考物理第四章曲线运动万有引力与航天1第一节曲线运动运动的合成与分解课件

加速度（或合外力）与速度方向共不线共：线直：线曲运线动运动
3．两个直线运动的合运动性质的判断
两个互成角度的分运动
合运动的性质
两个匀速直线运动
匀速直线运动
一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动
匀变速曲线运动
两个初速度为零的匀加速直线运动
匀加速直线运动
两个互成角度的分运动
合运动的性质
两个初速度不为零的匀如果 v 合与 a 合共线，为
变速直线运动
匀变速直线运动
两个初速度不为零的匀如果 v 合与 a 合不共线，
变速直线运动
为匀变速曲线运动
【跟进题组】 1．(多选)(2019·上海闸北调研)质量为 2 kg 的质点在 xOy 平面上做曲线运动，在 x 方向的速度图象和 y 方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是( )
做一做 (2019·金华联考)春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福，如图甲所示，孔明灯在竖直 Oy 方向做匀加速运动，在水平 Ox 方向做匀速运动，孔明灯的运动轨迹可能为图乙中的( )
A．直线 OA C．曲线 OC 提示：D
B．曲线 OB D．曲线 OD
合运动的性质与轨迹判断【知识提炼】 1．曲线运动的类型 (1)匀变速曲线运动：合力(加速度)恒定不变． (2)变加速曲线运动：合力(加速度)变化．
(4)因为 v 船＝3 m/s<v 水＝5 m/s，所以船不可能垂直河岸横渡，不论航向如何，总被水流冲向下游．如图丙所示，设船头(v 船) 与上游河岸成 θ 角，合速度 v 与下游河岸成 α 角，可以看出： α 角越大，船漂向下游的距离 x′越短．以 v 水的矢尖为圆心，以 v 船的大小为半径画圆，当合速度 v 与圆相切时，α 角最大．

曲线运动、万有引力与航天PPT课件2 人教课标版4

R
号所在处与“天宫一号”所在处的加速度之比为(
R－d A. R＋h R－d2 B. R＋h2 R－dR＋h D. R2
)
√
R－dR＋h2 C. R3
考点一万有引力定律的理解
考点二中心天体质量和密度的估算
mω2r
考点二中心天体质量和密度的估算
考点二中心天体质量和密度的估算
考点三卫星运行参量的比较与计算同步卫星的六个“一定” 轨道平面一定周期一定轨道平面与赤道平面共面
与地球自转周期相同，T=24 h
与地球自转的角速度相同
角速度一定
高度一定速率一定绕行方向一定
与地球自转方向一致：自西向东
考点三卫星运行参量的比较与计算
6
7
8
6. 如图，甲、乙两颗卫星以相同的
3 v T ( ) A.木星的质量 M＝2πG π2c3t3 B.木星的质量 M＝ 2GT2 4π2c3t3 C.木星的质量 M＝ GT2
3
4
5
航天器的
木星的半
木星的质
知道木星
可以求出
D.根据题目所给条件，可以求出木星的密度
考点二中心天体质量和密度的估算
考点三卫星运行参量的比较与计算
月球软着陆探测器.嫦娥三号携带有一台无人月球车，重3吨多，是我
)
轨道2上P点的加速度
√
C.嫦娥三号在环月轨道2上运动周期比在环月轨道1 上运行周期小 D.嫦娥三号在动力下降段中一直处于完全失重状态
考点四卫星变轨问题分析
卫星变轨问题“四个”物理量的规律分析
考点五宇宙速度的理解与计算
2.宇宙速度与运动轨迹的关系 (1)v发＝ 7.9 km/s时，卫星绕地球做匀速圆周运动. (2)7.9 km/s<v发< 11.2 (3)11.2 km/s≤v发< 16.7 km/s，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆. km/s，卫星绕太阳做椭圆运动.

高考物理复习第四章曲线运动万有引力与航天第4讲万有引力与航天精品优选公开课件

【解析】 (1)设小物体质量为m. a．在北极地面GMRm2 ＝F0，在北极上空高出地面h处 GRM＋mh2＝F1
得FF10＝R＋R2h2，h＝1.0%R时，FF10＝1.0112≈0.98 b．在赤道地面，小物体随地球自转做匀速圆周运动，受到万有引力和弹簧秤的作用力，有GMRm2 －F2＝m4Tπ22R 得FF20＝1－G4πM2RT32
定律(面积定内扫过_相__等__的__面__积___
律)
说明：行星在近日点的速率
大于在远日点的速率
所有行星的轨道的半长轴的
开普勒第三 _三__次__方__跟它的公转周期的
定律(周期定 _二__次__方__的比值都相等
律)
说明：表达式Ta32＝k 中，k 值
只与中心天体有关
注意：开普勒第三定律的表达式Ta32＝k 中，常量 k 只与中心天体有关，推导如下：将行星绕太阳的运动近似为匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有 GMr2m＝m2Tπ2r，移项化简得Tr32＝4Gπ2M，由此可看出常量 k 只与中心天体的质量有关.
(2)地球绕太阳做匀速圆周运动，受到太阳的万有引力．设太阳质量为MS，地球质量为M，地球公转周期为TE，有
GMrS2M＝Mr4Tπ2E2 得TE＝ 4GπM2rS3＝ G3ρπSrR33S，其中ρS为太阳的密度．由上式可知，地球公转周期TE仅与太阳的密度、地球公转轨道半径与太阳半径之比有关．因此“设想地球”的1年与现实地球的1年时间相同．
【针对训练】
1．由中国科学院、中国工程院两院院士评出的2012年
中国十大科技进展新闻，于2013年1月19日揭晓，“神九”
载人飞船与“天宫一号”成功对接和“蛟龙”号下潜突破7
000米分别排在第一、第二．若地球半径为R，把地球看做质

2020高考物理二轮课件：专题四曲线运动万有引力与航天

专题四
曲线运动万有引力与航天
考点一
考点二
考点三
-11-
A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小 B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大 C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大 D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大
答案:BD 解析:本题考查v-t图象及运动的合成和分解.由v-t图象中图线与坐标轴所围面积可知,第二次面积大于第一次面积,故第二次在竖直方向上的位移比第一次的大,A错误;因为沿斜面位移方向不变,而第二次竖直位移大,因此第二次水平位移也大,B正确;从题图中可以得出,第一次斜率大于第二次的斜率,斜率越大,说明加速度越大, 因此C错误;在竖直方向上根据牛顿第二定律mg-Ff=ma,加速度大的阻力小,D正确.
曲线运动万有引力与航天
专题四
考点一
考点二
考点三
-4-
答案:C
解析:小船在垂直河岸方向上做匀速直线运动,在沿河岸方向上做
变速运动,合加速度的方向与合速度方向不在同一条直线上,做曲
线运动,故 A 错误.当小船行驶到河中央时,v 水=4030×400 m/s=3 m/s,那
么小船在河水中的最大速度 vmax= 32 + 42m/s=5 m/s,故 B 错误.小
曲线运动万有引力与航天
专题四
考点一
考点二
考点三
-8-
2.绳索套马原是蒙古牧民的生产方式,近些年来逐渐演化为体育活动.套马过程可简化为如图所示的物理模型,套马者骑在马背上以速度v追赶提前释放的烈马,同时挥动套马圈使套马圈围绕套马者在水平面内做角速度为ω,半径为r的匀速圆周运动,追逐一段时间后套马者和烈马的距离s保持不变,待套马圈运动至烈马正后方时, 套马者松开套马圈,最终成功套住烈马,已知运动过程中,套马者和烈马行进路线平行,松手后套马圈在空中的运动可以看成平抛运动, 重力加速度为g,下列说法正确的是 ( )