二轮复习：第3讲 牛顿运动定律与曲线运动.ppt

第3讲　牛顿运动定律与曲线运动 思考3　如图1－3－1所示，质量为m的小球从离地面h处以v0水平抛出． 图1－3－1 ①小球的轨迹为什么向下弯曲？为什么受竖直向下的重力却有水平方向的位移？ ②小球经多长时间落地？落地的时间由什么因素决定？ ③小球落地的速度是多少？方向如何？ 思考4　物体做匀速圆周运动的条件是什么？其线速度和向心加速度的大小和方向有何特点？ 研讨：条件：合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直，且指向圆心．线速度大小不变，方向沿圆周切线方向，加速度大小不变，方向总是沿半径指向圆心． 思考6　如图1－3－3所示，有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况：(例如，硬杆、弯管、汽车过拱桥等) 图1－3－3 试分析小球能做完整圆周运动的临界条件是什么？ 研讨：在最高点的临界条件vmin＝0，FN＝mg. A．B的加速度比A的大 B．B的飞行时间比A的长 C．B在最高点的速度比A在最高点的大 D．B在落地时的速度比A在落地时的大 解析　两物体都只受重力，因此它们加速度相同，A项错；由题意和抛体运动规律知，竖直方向分运动完全相同，因此飞行时间一样，则B项错，再根据水平方向，同样的时间内B物体水平位移大，则B物体在最高点的速度较大，由机械能守恒定律知B落地速度比A的也大，则C、D项正确． 答案　CD 2．(2013·安徽卷，18)(单选)由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28 m3/min，水离开喷口时的速度大小为16 m/s，方向与水平面夹角为60 °，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10 m/s2) (　　)． A．28.8 m　1.12×10－2 m3 B．28.8 m　0.672 m3 C．38.4 m　1.29×10－2 m3 D．38.4 m　0.776 m3 3．(2013·新课标全国Ⅱ，21)(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图1－3－5，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处， (　　)． A．路面外侧高内侧低 B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动 C．车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小 解析　当汽车行驶的速度为vc时，路面对汽车没有摩擦力，路面对汽车的支持力与汽车重力的合力提供向心力，此时要求路面外侧高内侧低，选项A正确．当速度稍大于vc时，汽车有向外侧滑动的趋势，因而受到向内侧的摩擦力，当摩擦力小于最大静摩擦力时，车辆不会向外侧滑动，选项C正确．同样，速度稍小于vc时，车辆不会向内侧滑动，选项B错误．vc的大小只与路面的倾斜程度和转弯半径有关，与地面的粗糙程度无关，D错误． 答案　AC 4．(2013·新课标全国Ⅰ，20)(多选)2012年6月18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下面说法正确的是 (　　)． A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加 C．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低 D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用 解析　地球所有卫星的运行速度都小于第一宇宙速度，故A错误．轨道处的稀薄大气会对天宫一号产生阻力，不加干预其轨道会缓慢降低，同时由于降低轨道，天宫一号的重力势能一部分转化为动能，故天宫一号的动能可能会增加，B、C正确；航天员受到地球引力作用，此时引力充当向心力，产生向心加速度，航天员处于失重状态，D错误． 答案　BC 5．(2013·新课标全国Ⅱ，20)(多选)目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是 (　　)． A．卫星的动能逐渐减小 B．由于地球引力做正功，引力势能一定减小 C．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变 D．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 视角一　曲线运动的特点及平抛运动规律的应用 命题角度 【典例1】 (2013·福建卷，20)如图1－3－6，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m＝1.0 kg 的小球．现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点．地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L＝1.0 m，B点离地高度H＝1.0