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《(江苏专用)2018届高三物理一轮复习必考部分第4章曲线运动万有引力与航天章末高效整.》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第4章曲线运动万有引力与航天物理方法类平抛运动的求解技巧1.类平抛运动的特点仃)受力特点物体所受合力为恒力,且与初速度的方向垂直.(2)运动特点在初速度旳方向做匀速直线运动,在合外力方向做初速度为零的匀加速直线运动,加2.类平抛运动的求解技巧(1)常规分解法将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力方向)的匀加速直线运动,两分运动彼此独立,互不影响,且与合运动具有等吋性.(2)特殊分解法对于有些问题,可以过抛出点建立适当的直角坐标系,将加速度分解为&、禺,初速度旳分解为匕丫、心然后分别在儿y方向列方程求解
2、・»例在光滑的水平面内,一质量刃=1kg的质点以速度ro=Wm/s沿/轴正方向运动,经过原点后受一-沿y轴正方向(竖直方向)的恒力415N作用,直线刃与x轴成a37°,如图4・1所示曲线为质点的轨迹图(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:图4-1(1)如果质点的运动轨迹与直线创相交于P点,质点从0点到P点所经历的时间以及P点的坐标;(2)质点经过戶点时的速度大小.【规范解答】(1)质点在水平方向上无外力作用做匀速直线运动,竖直方向受恒力A和重力〃冷作用做匀加速直线运动.由牛顿第二定律得:片匕邂=咛£偌=
3、5m/s3in1设质点从。点到戶点经历的时间为U户点坐标为(力〃),又tana=—Xp联立解得:t=3s,〃=30m,旳=22.5m.(2)质点经过P点时沿y轴正方向的速度vy=at=^m/s故过户点时的速度大小vp—p休+7’=S寸]3m/s.【答案】(1)3sa>=30m,旳=22.5ni(2)5^/13m/s[突破训练]1.如图4・2所示,A、B两质点从同一点。分别以相同的水平速度兀沿才轴正方向抛出,〃在竖直平面内运动,落地点为A;〃沿光滑斜面运动,落地点为冗,"和A在同一水平面上,不计阻力,则下列说法正确的是()【导学号:9
4、6622074]图4-2A.A.〃的运动时间相同B.〃沿/轴方向的位移相同C.A.〃运动过程中的加速度大小相同D.A.水落地时速度大小相同设0点与水平面的高度差为力,由力并,si(〃=赫讪G•於可得:D故广K十2,A错误;由X—V^ty,也=旳才2可知I,B错误;由8=£,a>=gsin〃可知,C错误;力落地的速度大小为匕f=gt2=7说+2如,〃落地的速度大小Vb=~忑~=7说+2如,所以Va=Vb,故。正确.物理模型丨宇宙多星模型1.宇宙双星模型(1)两颗双星做匀速圆周运动所需的向心力是由它们之间的万有引力提供的,故两行星做
5、匀速圆周运动的向心力大小相等.(1)两颗行星均绕它们连线上的一点做匀速圆周运动,因此它们的运行周期和角速度是相等的.(2)两颗行星做匀速圆周运动的半径门和匕与两行星间距L的大小关系:n+r2=L1.宇宙三星模型(1)如图4・3所示,三颗质量相等的行星,颗行星位于屮心位置不动,另外两颗行星围绕它做圆周运动.这三颗行星始终位于同一直线上,中心行星受力平衡.运转的行星由其余两颗行星的引力提供向心力:GnirGni2=ma向图4-3两行星转动的方向相同,周期、角速度、线速度的大小相等.(2)如图4・4所示,三颗质量相等的行星位于一正三角形的顶
6、点处,都绕三角形的中心做圆周运动.每颗行星运行所需向心力都由其余两颗行星对其万有引力的合力来提供.GnfX2Xcos30°=ma向图4-4其中Z=2zros30°.三颗行星转动的方向相同,周期、角速度、线速度的大小相等.(2015•安徽高考)由三颗星体构成的系统,忽略其他星体对它们的作用,存在着一种运动形式,三颗星体在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心0在三角形所在的半面内做相同角速度的圆周运动(图4・5所示为月、B.C三颗星体质量不相同时的一般情况).若/星体质量为2伽B.C两星体的质量均为加
7、三角形的边长为血求:图4-5⑴外星体所受合力大小凡(2)2/星体所受合力大小凡;(3)C星体的轨道半径&;(4)三星体做圆周运动的周期T.【规范解答】(1)由万有引力定律可知,外星体所受从C星体引力大小为凡=譽=普=凡,方向如图所示,则合力大小为尺=2羽冷移F尸普=耳,方向如图所示.(2)同上,〃星体所受M、C星体引力大小分别为&=浮=WrflFbx=Fgos60°+Fcff=2(T2,asin60°=书卷,2可得Fp=yj总+忌'=羽卷.⑶通过分析对知,圆心。在中垂线初的中点,则況=可得尺=乎rpjRd口J得T=【答案】⑴亦弟⑵⑴弟
8、⑷H[突破训练]2.双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动.研究发现,双星系统演化过程屮,两星的总质暈、距离和周期均川能发生变化.若某双星系统中两星做圆周运动的