2GMT可求得飞船的轨道半径 r?3 24?2GMT或轨道高度 H?r?R?3?R。
4?2[答案] ①神舟飞船运行在轨道倾角42.4度 ②神舟飞船运行的周期T=90min ③飞船
22GMTGMT的轨道半径r?3或轨道高度 H?r?R?3?R 224?4?[解读] 本题涉及到万有引力定律在天体上应用的知识,考查分析综合能力和应用数学处理物理问题的能力,体现了《考试大纲》中对“能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题,找出它们之间的联系,能够理论联系实际,运用物理知识综合解决所遇到的问题”和“能够根据具体问题列出物理量之间的关系式,进行推导和求解,并根据结果得出物理结论”的能力要求。本题对获取图像信息的要求较高,尤其是图中的飞船运动轨迹不是平时见到的物理图形,需要考生结合地球自转的知识入手求解。
【命题角度分析】
命题角度1 运动学中的几个概念
1.在雅典奥运会上,甲、乙两运动员分别参加了在主体育场举行的的400 m和100m田径决赛,且两人都是在最内侧跑道完成了比赛,则两人在各自的比赛过程中通过的位移大小S甲、S乙和通过的路程大小、之间的关系是 ( )
A.S甲>S乙,S′甲S′乙 C.S甲>S乙,S′甲>S′乙 D.S甲
[考场零失误] 对路程和位移概念不清,另一个原因是不能联系实际,标准体育场一圈是400m,甲运动员刚好跑了一圈.
1 [对症下药] B 由图可知S甲=0,所以S甲S乙
专家会诊
这类问题主要是对基本概念要理解清楚,像本例中涉及的位移、路程,还有质点、参考系、平均速度等.同时还要与实际相联系,如例r中的田径比赛.
命题角度2 参考系的选取与物体的运动
2.太阳从东边升起,西边落下,是地球上看到的自然现象,但在某些条件下,在纬度较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象.这些条件是 ( )
A.时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速率必须较大 B.时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速率必须较大 C.时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速率必须较大 D.时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速率不能太大 [考场错误再现] A
[考场零失误] 本题因空间想象力及相对运动的知识和相关的地理知识不全面,还有对考题所涉及的情景.如地球是怎样旋转的,哪个方向是东,哪个方向是西,飞机是怎样飞的,哪一边是夜晚,哪一边是白天,飞机从什么方向飞过来,才能看到太阳从西边出来等问题分析不清,从而得不出正确答案.
[对症下药] C 如图2—2所示太阳光照射在地球上,地球左半球为白天,右半球为黑夜,地球自西向东转 (见箭头方向),A点表示清晨,B点表示傍晚,在A点向东或向西,在B点向东飞行均不能看到“太阳从西边升起”的奇妙现象,只有在B点向西飞行(即追赶快落山的太阳)能满足题意.正确选项为C.
专家会诊
解这类题应明确清楚以什么物体作为参考系,物体间相对运动的情况,然后建立起一幅运动的情景图,再进行分析判断.
命题角度3 匀速直线运动规律的应用
1.一人看到闪电12.3s后又听到雷声.已知空气中的声速约为330~340 m/s,光速为 3×108m/s,于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1 km.根据你昕学的物理知识可以判断 ( )
A.这种估算方法是错误的,不可采用
B.这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离 C.这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差很大 D.即使声速增大2倍以上,本题的估算结果依然正确 [考场错误再现] A
[考场零失误] 因估算出闪电发生位置与观察者间的 Z巨离为s=ut=12.3 ×330=4.1 km [对症下药] B因估算出闪电发生位置与观察者间的距离为s=ut=12.3 × 330:4.1 km,
由数学知识可知km/s单位为千米.
专家会诊
13100?33.3m/s,即乘以声速333nz/s转化为除以3,得出的结果相同,3本题是物理知识与数学知识的综合应用,除弄清位移、速度、时间的关系s=vt外,还应注重数学知识的应用.
命题角度4 匀变速直线运动规律的应用
1.原地起跳时,先屈腿下蹲,然后突然蹬地.从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速),加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”.离地后重心继续上升,在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”.现有下列数据:人原地上跳的“加速距离”d1,=0.50m,“竖直高度”h1=1.0m;跳蚤原地上跳的“加速距离”d2=0.00080m,“竖直高度”h21=0.10 m.假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度,而“加速距离”仍为0.50m,则人上跳的“竖直高度”是多少?
[考场错误再现] 对运动过程不清楚,导致错误.
[考场零失误] 对运动过程不清楚,不能建立起一幅物体运动的图景.
[对症下药] 用。表示跳蚤起跳的加速度,2/表示离地时的速度,则对加速过程和离地后上升过程分别有v2=2ad2 v2=2gh2
若假想人具有和跳蚤相同的加速度a,令V表示在这种假想下人离地时的速度,\表示与此相应的竖直高度,则对加速过程和离地后上升过程分别有 V2=2ad1 V2=2gH
由以上各式可得H?h2d1 d2代人数值,得H=63 cm [来源: WWW.ZXXK.COM]
2.—跳水运动员从离水面10m高的平台上向上跃起,举双臂直体离台面,此时其重心位于从手到脚全长的中点.跃起后重心升高到0.45m达到最高点.落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计).从离开跳台到手触水面,
他可用于完成空中动作的日寸间是多少.(计算时,可以把运动员看做全部质量集中在重心上的一个质点.g取为10m/s.结果保留两位数字)
[考场错误再现] 将运动员下落的高度多加了运动员身高的一半. [考场零失误] 不能通过画草图正确地建立运动员运动的情景过程. [对症下药] 运动员跳起达到最高点的时间t1=
2h1g?2?0.450.3s.人从最高,点102
至水面的高度是 10+0.45=10.45 m,下落可看成是自由落体运动,时间为,t2所以
t2=
2h2g?2?0.45,所以t1+t2 =0.3+1.4=1.7 s 10专家会诊解
这类问题应弄清运动过程,明确加速度、速度、位移的方向,然后应用匀变速运动规律进行求解.
命题角度5 追及问题
1.为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.已知某高速公路的最高限速v= 120km/h.假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速昕经历的时间 (即反应时间)t=0.50s.刹车时汽车受到阻力的大小?为汽车重力的0.40倍该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?取重力加速度g:10m/s.
[考场错误再现] 很多学生将反应时间也作为汽车做减速运动的时间而出错. [考场零失误] 不能理解反应时间的含义,不清楚汽车运动的过程. [对症下药] 在反应时间内,汽车做匀速运动,距离为s=s1=vt
120?1033600?0.5503m汽车
2
刹车过程,车做匀减速直线运动,由牛顿第二定律有king=nm 所以a=4 m/s
?100???v3?1250??m 所以刹车过程,汽车运动的距离为s2=?2a2?492所以所求2距离s=s1+s2=
1400?1.6?102m 9命题角度6 力与加速度的关系
1.如图3—1所示,位于光滑固定斜面上的小物块户受到一水平向右的推力F的作用.已知物块户沿斜面加速下滑.现保持9的方向不变,使其减小,则加速度 ( )
A.一定变小 D.一定变大 C.一定不变
D.可能变小,可能变大,也可能不变 [考场错误再现] A
[考场零失误] 不对物体进行受力分析,而想当然地认为F减小,合力减小,加速度减小.
[对症下药] B 对物体进行受力分析可知,物体所受重力的沿斜面方向的分力与9沿斜面方向的分力的合力产生加速度,F减小,合力增大,加速度增大.
专家会诊
解这类问题的基本方法是首先确定研究对象,然后进行受力分析,再应用牛顿定律列方程求解.
[来源:学科网ZXXK]
命题角度7 已知运动求受力
1.一物体放置在倾角为θ的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a,如图3—2所示,在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法中正确的是 ( )
A.当θ一定时,a起大,斜面对物体的正压力越小 B.当θ一定时,a越大,斜面对物体的摩擦力越大 C.当θ一定时,θ越大,斜面对物体的正压力越小 D.当θ——定时,θ越大,斜面对物体的摩擦力越小 [考场错误再现] D
[考场零失误] 不进行受力分析,认为θ越大,物体容易下滑,想当然地认为摩擦力变小.
[对症下药] B C 对物体进行受力分析,物体受斜面的支持力N,摩擦力f,重力mg,由牛顿定律可得: Nsingθ=fcosθ
Ncosgθ+fsin θ-mg=ma
解得:N=m(g+a)cosθ,f=m(g+a)sinθ 所以B C正确 专家会诊
这类题目的解题方法是首先根据运动情况由运动学的知识求出加速度,再由牛顿第二定律列方程求解,其中加速度是联系二者的桥梁.
命题角度8 已知受力求运动
1.如图3—3所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、g它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为K,C为一固定挡板.系统处于静止状态.现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,求物块B刚要离开C时物块A的加速度。和从开始到此时物块A的位移d.重力加速度为g.
[考场错误再现] 加速度求错.
[考场零失误] 不能正确对物体进行受力分析而出错.
[对症下药] 令x1表示未加F时弹簧的压缩量,由胡克定律和牛顿定律可知 mAgsinθ=kxl ①
令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量,a表示此时4的加速度,由胡克定律和牛顿定
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