人教版新课标届高考一轮复习物理必考题突破四.pptVIP

* 图2 答案　(1)1 s　(2)0.8 m 图3 答案　(1)2 m/s,0.4 m　(2)5 s 图4 答案　D 答案　A * 高考必考题型突破(四) 第7题　以平抛运动和圆周运动为背景考查牛顿运动定律和功能关系的应用 例题(2010·山东·24)如图2所示，四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切，它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内，圆轨道OA的半径R＝0.45 m，水平轨道AB长s1＝3 m，OA与AB均光滑．一滑块从O点由静止释放，当滑块经过A点时，静止在CD上的小车在F＝1.6 N的水平恒力作用下启动，运动一段时间后撤去力F.当小车在CD上运动了s2＝3.28 m时速度v＝2.4 m/s，此时滑块恰好落 入小车中．已知小车质量M＝0.2 kg，与CD间的动摩擦因数μ＝0.4.(g取10 m/s2)求： (1)恒力F的作用时间t； (2)AB与CD的高度差h. 解析　(1)小车受恒力F作用时加速度为a1，则由牛顿第二定律得 F－μMg＝Ma1① 经时间t，小车速度v1＝a1t② 设撤去恒力F到小车速度为2.4 m/s时的时间为t2，则 μMg＝Ma2③ v＝a1t－a2t2④ s2＝a1t2＋v1t2－a2t ⑤ 代入数据，解①②③④⑤得t＝1 s，t2＝0.4 s (2)滑块从O滑至A时机械能守恒，设到A时速度为v2， 则mgR＝mv⑥ 设滑块从A到B所用时间为t3，则t3＝⑦ 代入数据，解⑥⑦得t3＝1 s，由题意设滑块从B点平抛到落入小车的时间为t4，则t4＋t3＝t＋t2⑧ 则t4＝0.4 s 由平抛运动规律知：h＝gt＝0.8 m 题型点评 平抛运动和圆周运动是两种重要的运动模型，高考常以创新的物理情境综合考查平抛运动和圆周运动规律，同时考查应用动力学方法和功能观点在力学中的应用，考题的综合性较强. 突破练习 如图3所示是利用传送带装运煤块的示意图．其中，传送带足够长，倾角θ＝37°，煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度H＝1.8 m，与运煤车车箱中心的水平距离x＝1.2 m．现在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点)，煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动，后与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动．要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： (1)传送带匀速运动的速度v及主动轮和从动轮的半径R； (2)煤块在传送带上由静止开始加速至与传送带速度相同时所经过的时间t. 解析　(1)由平抛运动的公式，得 x＝vt H＝gt2 代入数据解得v＝2 m/s 要使煤块在轮的最高点做平抛运动，则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零，由牛顿第二定律，得 mg＝m 代入数据得R＝0.4 m (2)煤块在传送带上由牛顿第二定律F＝ma 得a＝＝μgcos θ－gsin θ＝0.4 m/s2 由v＝v0＋at得t＝＝5 s 第8题　对万有引力定律和天体运动规律的考查 例1 (2010·江苏·6)2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图4所示．关于航天飞机的运动，下列说法中错误的有(　　) A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度 B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能 C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 解析　航天飞机在椭圆轨道上运动，距地球越近，速度越大．航天飞机在轨道Ⅰ经A点时减速才能过渡到轨道Ⅱ，所以对于A点在轨道Ⅰ上的速度、动能都大于轨道Ⅱ上的，则A、B正确．由开普勒第三定律知，航天飞机在轨道Ⅱ上的角速度大于在轨道Ⅰ的角速度，故航天飞机在轨道Ⅱ上的周期小，即C正确．由万有引力＝ma知，加速度仅与间距有关，D不正确． 例2 (2010·安徽理综·17)为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”．假设探测器在离火星表面高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时，周期分别为T1和T 2.火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为G.仅利用以上数据，可以计算出(　　) A．火星的密度和火星表面的重力加速度 B．火星的质量和火星对“萤火一号”的引力 C．火星的半径和“萤火一号”的质量 D．火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力 解析　由开普勒三定律可得＝，可以求出火星的半径R；由＝m(R＋h1)()2或＝m(R＋h2)()2可求出火星的质量M；由ρ＝可求出火星的密度；由g＝可求出火