新課標(biāo)高考物理專題復(fù)習(xí)：《曲線運(yùn)動、萬有引力與航天》習(xí)題課教案

1、新課標(biāo)高考物理專題復(fù)習(xí)：曲線運(yùn)動、萬有引力與航天習(xí)題課教案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】掌握連接體中運(yùn)動與分解思想的使用方法和處理技巧 掌握分析單物體多過程運(yùn)動的分析方法和處理技巧 熟練運(yùn)用天體運(yùn)行的基本規(guī)律解題【重點難點】靈活運(yùn)用曲線運(yùn)動基本知識熟練解題物理過程的分析和方法的總結(jié)【學(xué)習(xí)方法】討論學(xué)習(xí)、自主探究、思維拓展、思維分解探索法、課件展示【學(xué)習(xí)過程】近兩年有關(guān)曲線運(yùn)動 萬有引力與航天高考題展示（課件展示）總結(jié)：通過分析我們可以發(fā)現(xiàn)曲線運(yùn)動 萬有引力與航天在高考中的重要性、必考性和出題的表現(xiàn)形式：一般萬有引力都出一個選擇題且都出在18題的位置，而曲線運(yùn)動的圓周和（類）平拋運(yùn)動形式往往不會單獨出題，而是結(jié)合

2、其它知識點體現(xiàn)在多過程的運(yùn)動之中，使問題更加復(fù)雜化，且難度較大，常在“最高點”和“最低點”等臨界問題上作文章。多物體多運(yùn)動過程的分析方法例1： 2roabcm2m1地面如圖，半徑為r的1/4圓弧支架豎直放置，支架底ab離地的距離為2r，圓弧邊緣c處有一小定滑輪，一輕繩兩端系著質(zhì)量分別為與的物體，掛在定滑輪兩邊，且，開始時、均靜止，、可視為質(zhì)點，不計一切摩擦。求： 釋放后經(jīng)過圓弧最低點a時的速度；思維拓展：若到最低點時繩突然斷開，求落地點離a點水平距離；思維拓展：為使能到達(dá)a點，與之間必須滿足什么關(guān)系?探究訓(xùn)練1. 如圖重物m沿豎直桿下滑，并通過繩帶動小車沿斜面升高。則：當(dāng)滑輪右側(cè)的繩與豎直方向

3、成角，且重物下滑的速率為v時，小車的速度為多少？總結(jié)：這部分多物體多運(yùn)動過程的問題往往是連接體問題，不僅要注意運(yùn)用力學(xué)知識：牛頓第二定律或動能定理來解答，還要注意是否使用物體運(yùn)動的合成與分解的思想，否則就會出現(xiàn)知識性分析錯誤。能夠熟練運(yùn)用運(yùn)動合成與分解的思想分析兩個物體的速度關(guān)系，從而為正確的選用物理規(guī)律解決各階段的物理問題打下了堅實的基礎(chǔ)。單物體多運(yùn)動過程的分析方法例2：（09年浙江卷24.）某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽。比賽路徑如圖所示，賽車從起點a出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動l后，由b點進(jìn)入半徑為r的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運(yùn)動到c點，并能越過壕溝。已知賽

4、車質(zhì)量m=0.1kg，通電后以額定功率p=1.5w工作，進(jìn)入豎直軌道前受到阻力恒為0.3n，隨后在運(yùn)動中受到的阻力均可不記。圖中l(wèi)=10.00m，r=0.32m，h=1.25m，s=1.50m。問：要使賽車完成比賽，電動機(jī)至少工作多長時間？（取g=10 m/s2）思維分解1：賽車在c點能夠越過壕溝的最小速度是多少？思維分解2：賽車在豎直圓軌道最高點的臨界最小速度是多少？思維分解3：由豎直圓軌道最高點的最小速度所決定的最低點b點的速度是多少？思維分解4：和中哪一個速度在本題中起到了限制作用？思維分解5：電動機(jī)在比賽過程中在什么位置就可以停機(jī)了？c思維分解6：賽車從ab的過程中應(yīng)用什么物理規(guī)律解題

5、？探究訓(xùn)練2：如下左圖是過山車的實物圖，右圖為過山車的模型圖在模型圖中半徑分別為r12.0m和r28.0m的兩個光滑圓形軌道，固定在傾角為37斜軌道面上的q、z兩點，且兩圓形軌道的最高點a、b均與p點平齊，圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接為使小車從p點以一定的初速度沿斜面向下運(yùn)動能過a、b兩點，小車在p點的速度滿足什么條件（小車可視作質(zhì)點，已知斜軌道面與小車間的動摩擦因數(shù)為，g10m/s2，sin370.6，cos370.8）zpqab o1o2 r1r2思維分解1：物體在運(yùn)動過程中有幾個力做功？有幾個力做功導(dǎo)致系統(tǒng)機(jī)械能減少？思維分解2：小車在a點和b點時哪一個速度最小？其值是多少？小車若能過b

6、點是否一定能過a點？思維分解3：小車從p點運(yùn)動到b的過程中，應(yīng)用什么物理規(guī)律解題？總結(jié)：在處理復(fù)雜的問題時，總是試圖把復(fù)雜的問題分解成若干個比較簡單的問題逐個擊破。即：把復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)成比較簡單的問題。分解后的簡單問題大多變成我們熟悉的單過程的問題，按照單過程的問題分析方法：先是受力分析，分析臨界以及物體運(yùn)動特征，再正確選擇、運(yùn)用物理規(guī)律解決問題。最后注意各階段的方程聯(lián)合，注意速度關(guān)系、時間關(guān)系、位移關(guān)系、能量關(guān)系等。利用數(shù)學(xué)知識解決物理問題，這是一個重要的思想，應(yīng)時時刻刻牢記。最重要的應(yīng)用就是相似三角形、三角函數(shù)、正弦定理等。天體運(yùn)行基本規(guī)律的應(yīng)用例3：2007年11月5日，“嫦娥一號”探月衛(wèi)

7、星沿地月轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)月球，在距月球表面200km的p點進(jìn)行第一次剎車制動后被月球俘獲，進(jìn)入橢圓軌道繞月飛行，然后，衛(wèi)星在p點又經(jīng)過兩次“剎車制動”，最終在距月球表面200km的圓形軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示，則下列說法正確的是a衛(wèi)星在軌道上運(yùn)動的周期比沿軌道運(yùn)動的周期長b衛(wèi)星在軌道上運(yùn)動的周期比沿軌道運(yùn)動的周欺短c衛(wèi)星在軌道上運(yùn)動的加速度小于沿軌道運(yùn)動到點（尚未制動）時的加速度d衛(wèi)星在軌道上運(yùn)動的加速度等于沿軌道運(yùn)動到點（尚未制動）時的加速度思維拓展：e衛(wèi)星沿軌道上運(yùn)行時機(jī)械能大于在軌道上運(yùn)行的機(jī)械能f衛(wèi)星沿軌道經(jīng)過p點的加速度大于沿軌道經(jīng)過p點的加速度探究訓(xùn)練3：（09年山東卷18

8、）2008年9月25日至28日我國成功實施了“神舟”七號載入航天飛行并實現(xiàn)了航天員首次出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點343千米處點火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘。下列判斷正確的是p地球q軌道1軌道2a飛船變軌前后的機(jī)械能相等b飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)c飛船在此圓軌道上運(yùn)動的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動的角速度d飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點時的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動的加速度總結(jié)：近幾年高考以天體問題為背景的信息給予題，特別是近幾年中國及世界上空間技術(shù)的飛速發(fā)展，備受專家的青睞。另一個方面這部分題目還可以考查學(xué)生從

9、材料中獲取“有效信息”的能力。應(yīng)用萬有引力定律解決實際問題考點不多，涉及到的題型以天體運(yùn)動為核心，如變軌問題、能量問題、估算天體質(zhì)量或平均密度問題，核心是萬有引力提供向心力和常用的黃金代換：gm=gr2，以及常用公式由得，由得，由得，可求向心加速度。跟蹤練習(xí)：1（2009年12月日照期末考試）2一小球以初速度v0豎直上拋，它能到達(dá)的最大高度為h，問下列幾種情況中，哪種情況小球不可能達(dá)到高度h（忽略空氣阻力）（ ）a圖a，以初速v0沿光滑斜面向上運(yùn)動b圖b，以初速v0沿光滑的拋物線軌道，從最低點向上運(yùn)動c圖c（hrh/2），以初速v0沿半徑為r的光滑圓軌道，從最低點向上運(yùn)動d圖d（rh），以初速

10、v0沿半徑為r的光滑圓軌道，從最低點向上運(yùn)動3. 我國未來將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站。如圖所示，關(guān)閉動力的航天飛機(jī)在月球引力作用下經(jīng)橢圓軌道向月球靠近，并將與空間站在b處對接。已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為t，萬有引力常量為g，下列說法中正確的是a. 圖中航天飛機(jī)在飛向b處的過程中，月球引力做正功b. 航天飛機(jī)在b處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道必須點火減速c. 根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量d. 根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小4如圖所示，水平傳送帶ab的右端與豎直面內(nèi)的用光滑鋼管彎成的“9”形固定軌道相接, 鋼管內(nèi)徑很小。 傳送帶的運(yùn)行速度為v0=6m/s ，將質(zhì)量m=1.0kg的可看作質(zhì)點的滑快無初速地放到傳送帶a端，已知傳送帶高度為h=0.4m , 長度為l