人教物理2021届高考二轮精品专题二 力与曲线运动 教师版.docx

2017年高考“最后三十天”专题透析
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专题 二
××
力与物体的曲线运动
命题趋势
本专题包括抛体运动、圆周运动以及万有引力与航天。抛体运动一般考查平抛运动的规律与临界问题；圆周运动较多结合实际生活场景考查轻杆与轻绳模型，题型有选择题也有计算题；万有引力与航天多以当前航天热点为背景，考查开普勒定律与万有引力的应用，体型一般为选择题。
考点清单
一、抛体运动与圆周运动
1．平抛运动问题要构建好两类模型，一类是常规平抛运动模型，注意分解方法，应用匀变速运动的规律；另一类是平抛斜面结合模型，要灵活应用斜面倾角，分解速度或位移，构建几何关系。
2．竖直面内的圆周运动(轻绳模型和轻杆模型)抓“两点”“一联”把握解题关键点
二、万有引力与航天
1．估算中心天体的质量和密度的两条思路
(1)利用中心天体的半径和表面的重力加速度g计算。
由G＝mg求出M＝，进而求得ρ＝＝＝。
(2)利用环绕天体的轨道半径r和周期T计算。由G＝mr，可得出M＝。若环绕天体绕中心天体表面做匀速圆周运动，轨道半径r＝R，则ρ＝＝。
2．天体运行参数
(1)万有引力提供向心力，即G＝ma＝m＝mω2·r＝m·r。
(2)天体对其表面物体的万有引力近似等于重力，即＝mg或GM＝gR2(R、g分别是天体的半径、表面重力加速度)，公式
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GM＝gR2应用广泛，被称为“黄金代换式”。
精题集训
（70分钟）
经典训练题
1．如图所示，长为l的细绳的一端连着小球，另一端固定在O点，O点距离天花板的竖直高度为h，开始时小球静止在最低点，细绳竖直。现给小球一个向左的初速度v0，若要小球在绳子不松驰的情况下撞到天花板，初速度v0应不小于(　　)
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】若要小球在绳子不松驰的情况下恰好撞到天花板，此时绳子的拉力为零，则mgcos θ＝，cos θ＝，由机械能守恒定律，从最低点到撞到天花板，mv02＝mv2＋mg(l＋h)，解得，故选B。
【点评】绳子不松弛的临界条件为张力FT＝0，此时重力的分力提供向心力。
2．图示为某滑雪运动员训练的情境，运动员从弧形坡面上滑下，沿水平方向飞出后落到斜面上。斜面足够长且倾角为θ，弧形坡面与斜面顶端有一定高度差。某次训练时，运动员从弧形坡面水平飞出的速度大小为v0，飞出后在空中的姿势保持不变，不计空气阻力，下列判断正确的是(　　)
A．若运动员以不同的速度从弧形坡面飞出，落到斜面前瞬间速度方向一定相同
B．若运动员飞出时的水平速度大小变为2v0，运动员飞出后经t＝距斜面最远
C．若运动员飞出时的水平速度大小变为2v0，运动员落点位移为原来的4倍
D．若运动员飞出时的水平速度大小变为2v0，落到斜面前瞬间速度方向与水平方向的夹角变大
【答案】B
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【解析】利用物体从斜面顶端平抛的运动规律，设运动员从弧形坡面上A点做平抛运动，落到斜面上的C点，沿AC作一直线ACB，如图所示，则从A平抛时，落到斜面AB(虚拟)上时，速度方向与水平方向的夹角都相等，则落到实际斜面上E点时竖直方向分速度vyE小于落到D点时竖直方向分速度vyD，而二者水平方向分速度相同，则落到E点时速度与水平方向的夹角比落到D点小，故A、D项错误；运动员离斜面最远时的速度与斜面平行，当速度为2v0时，有tan θ＝，得t＝，故B项正确；若沿倾角为α的AB斜面平抛，落到斜面上D点的时间tan α＝＝＝2tan θ，解得t＝，则x＝v0t＝，故s＝＝，可知当速度为2v0时，s′＝4s，则落到E点时的距离s″＜4s，故C项错误。
【点评】注意分析题中的条件：“沿水平方向飞出”——运动员做平抛运动，要应用分解思想。“弧形斜面与斜面顶端有一定高度差”——可从抛出点构建斜面，比较实际斜面，应用二级结论。
3．(多解)2020年12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。假设嫦娥五号在着陆之前绕月球表面做近地圆周运动的半径为r1、周期为T1；月球绕地球做圆周运动的半径为r2、周期为T2，引力常量为G。根据以上条件能得出(　　)
A．月球的密度 B．地球对月球的引力大小
C．嫦娥五号的质量 D．关系