第6講圓周運(yùn)動(dòng)天體運(yùn)動(dòng)

1、第6講圓周運(yùn)動(dòng)天體運(yùn)動(dòng)一、核心考點(diǎn)1、圓周運(yùn)動(dòng)：2s 2 二r2-2 v（1）描述：v,v -r, a* = r ：itTAt Tr（2 ）性質(zhì)：向心力的方向變，所以是變加速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。2（3 ）向心力：Fn =m，指向圓心，半徑方向上的合力。效果力，只改變速度方向r（4）使用思路：選對(duì)象，畫(huà)圓找心，受力分析找向心力，列方程。2、天體運(yùn)動(dòng)：（1 ）萬(wàn)有引力F =6巴學(xué)，適用于質(zhì)點(diǎn)。r（2） 基本思路：天上繞卩引=Fn ；人間隨卩引=G（3 ）第一宇宙速度：在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度MmR2v2v = JGM / R = 7.9km/ S)A、B和C是陀螺上的三個(gè)點(diǎn)當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸

2、線(xiàn)以角速度3穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，下列表述正確的是（）.A. A B和C三點(diǎn)的線(xiàn)速度大小相等C.A、B的角速度比 C的大D.B. A B和C三點(diǎn)的角速度相等C的線(xiàn)速度比A、B的大2、如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放著一枚硬幣, 的受力情況，下列說(shuō)法正確的是 （ A.受重力和臺(tái)面的支持力B.當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),硬幣沒(méi)有滑動(dòng)，關(guān)于這種情況下硬幣）.受重力、臺(tái)面的支持力和向心力（4）隱藏條件：地球自傳和公轉(zhuǎn)周期，表面g；宇1；表面附近；同步衛(wèi)星二、核心自測(cè)1、c.受重力、臺(tái)面的支持力、向心力和靜摩擦力3、將完全相同的兩小球A B,用長(zhǎng)D.受重力、臺(tái)面的支持力和靜摩擦力L= 0.8 m的細(xì)繩懸于以 v= 4 m/s向左勻速

3、運(yùn)動(dòng)的小車(chē)頂部,兩球和小車(chē)前后壁接觸.由于某種原因,小車(chē)突然停止，此時(shí)懸線(xiàn)中張力之比Fa : Fb為(g= 10m/s)().A. 1 : 1 B . 14、蘋(píng)果自由落向地面時(shí)加速度的大小為g,在離地面高度等于地球半徑處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的向心加速度為（）.A.gB.12gC.14g無(wú)法確定5、北京飛控中心對(duì)“天宮一號(hào)”的對(duì)接機(jī)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試，確保滿(mǎn)足交會(huì)對(duì)接要求，在“神舟八號(hào)” 發(fā)射之前20天，北京飛控中心將通過(guò)3至4次軌道控制，對(duì)“天宮一號(hào)”進(jìn)行軌道相位調(diào)整,交會(huì),使其進(jìn)入預(yù)定的交會(huì)對(duì)接軌道，等待“神舟八號(hào)”到來(lái)，要使“神舟八號(hào)”和“天宮一號(hào)”并最終實(shí)施對(duì)接，“神舟八號(hào)”為了追上“天宮一

4、號(hào)”（）.A.應(yīng)從較低軌道上加速B.應(yīng)從較高軌道上加速C. 應(yīng)在從同空間站同一軌道上加速D.無(wú)論在什么軌道上只要加速就行三、核心題型題型1 在傳動(dòng)裝置中個(gè)物理量之間的關(guān)系 例1、如圖所示是自行車(chē)2的小齒輪，皿是半徑為).傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的示意圖，其中I是半徑為輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n,則自行車(chē)前進(jìn)的速度為 （2n nr 1r 3r 2r 3的后2 n n門(mén)門(mén)1n n231n nr 1門(mén)A.- 2點(diǎn)評(píng)：首先明確什么是不變的同軸傳動(dòng)角速度不變，皮帶或齒輪傳動(dòng)線(xiàn)速度不變。B.C.D.題型2 水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)例2、“飛車(chē)走壁”是一種傳統(tǒng)的雜技藝術(shù),車(chē)和人 下列說(shuō)法B.人和車(chē)的速度為gr sin e演員騎車(chē)在

5、傾角很大的桶面上做圓周運(yùn)動(dòng)而不掉下來(lái).如圖所示，已知桶壁的傾角為 e,的總質(zhì)量為 m做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r.若使演員騎車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)不受桶壁的摩擦力，正確的是（）.A.人和車(chē)的速度為 .grta n eC.桶面對(duì)車(chē)的彈力為mgCOS 0D.桶面對(duì)車(chē)的彈力為mgsin 0點(diǎn)評(píng)：關(guān)鍵是畫(huà)圓找心，找向心力。 題型3 豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)輕桿模型常見(jiàn)類(lèi)型均走沒(méi)有丸#豹小曜場(chǎng)走有愛(ài)萍和卜廉過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件v2 由 mg = m r得v臨由小球能運(yùn)動(dòng)即可得v臨=0討論分析(1) 過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，v > gr,v2Fn + mg = m ，繩、軌道對(duì)球 r產(chǎn)生彈力Fn(2)不能過(guò)最高點(diǎn) vv ： gr,在

6、到達(dá)最高點(diǎn)前小球已經(jīng)脫離了圓軌道(1)當(dāng) v= 0 時(shí)，F(xiàn)n = mg , Fn為支持力，沿半徑背離圓心當(dāng) 0vvv gr時(shí)，F(xiàn)n +v2mg = m，F(xiàn)n背向圓心，隨 vr的增大而減小Fn + mgFn指向圓心輕繩模型并隨v的增大而增大R,小球經(jīng)過(guò)圓例3、質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)圓環(huán)半徑為 環(huán)最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓環(huán)，則其通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)（）.A.小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于mgB.小球受到的向心力等于 0C.小球的線(xiàn)速度大小等于gR D小球的向心加速度大小等于g點(diǎn)評(píng)：（1）通常臨界條件都是速度相等。（2）分析位移關(guān)系時(shí)一定要畫(huà)草圖。題型4 萬(wàn)有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)中的使用例

7、4、火星直徑約為地球的一半，質(zhì)量約為地球的十分之一，它繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為地球 公轉(zhuǎn)半徑的1.5倍根據(jù)以上數(shù)據(jù)，以下說(shuō)法正確的是（）.A.火星表面重力加速度的數(shù)值比地球表面的小B.火星公轉(zhuǎn)的周期比地球的長(zhǎng)C.火星公轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度比地球的大D.火星公轉(zhuǎn)的向心加速度比地球的大點(diǎn)評(píng)：首先明確是“天上”還是“人間”，然后選擇適當(dāng)?shù)墓?，并且注意公式中各字母的含義。 題型5 衛(wèi)星的在軌運(yùn)行和變軌問(wèn)題例5.“天宮一號(hào)”被長(zhǎng)征二號(hào)火箭發(fā)射后，準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道，如圖所示，“天宮一號(hào)”在軌道 1上運(yùn)行4周后，在Q點(diǎn)開(kāi)啟發(fā)動(dòng)機(jī)短時(shí)間加速，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,“天宮一號(hào)”沿橢圓軌道2運(yùn)行到達(dá)P點(diǎn)，開(kāi)啟發(fā)動(dòng)機(jī)再次加速，進(jìn)入

8、軌道3繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),天宮一號(hào)”在圖示軌道1、2、3上正常運(yùn)行時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（).A.“天宮號(hào)”在軌道B.“天宮號(hào)”在軌道C.“天宮號(hào)”在軌道D.“天宮號(hào)”在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率3上的角速度大于在軌道1上的角速度1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的加速度2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度點(diǎn)評(píng)：對(duì)于穩(wěn)定軌道，可用“越遠(yuǎn)越慢”；對(duì)于變軌，用離心運(yùn)動(dòng)，向心運(yùn)動(dòng)。題型6 雙星問(wèn)題例6、宇宙中兩顆相距較近的天體稱(chēng)為“雙星”，它們以二者連線(xiàn)上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)而不至因萬(wàn)有引力的作用吸引到一起.（1）試證明它們的軌道半徑之比、線(xiàn)速度之比都等于質(zhì)量的

9、反比.（2）設(shè)兩者的質(zhì)量分別為m和m，兩者相距L,試寫(xiě)岀它們角速度的表達(dá)式.點(diǎn)評(píng)：注意字母的使用以及雙星的特點(diǎn)。四、題組練習(xí)題組11、關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的線(xiàn)速度、角速度、周期之間的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是 A.線(xiàn)速度大的角速度一定大B線(xiàn)速度大的周期一定小C.角速度大的半徑一定小.角速度大的周期一定小2、在高速公路的拐彎處，通常路面都是外高內(nèi)低如圖所示，在某路段汽車(chē)向左拐彎，司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些.汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)可看作是做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng).設(shè)內(nèi)外路面高度差為h,路基的水平寬度為d，路面的寬度為 L.已知重力加速度為g.要使車(chē)輪和路面之間的橫向摩擦力（即垂直于前進(jìn)方向）等于零，則汽車(chē)轉(zhuǎn)彎

10、時(shí)的車(chē)速應(yīng)等于).A.B.C.D.3、 “嫦娥一號(hào)”于2009年3月1日下午4時(shí)13分成功撞月，從發(fā)射到撞月歷時(shí)433天，標(biāo)志我國(guó)一期探月工程圓滿(mǎn)結(jié)束.其中，衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程先在近地圓軌道繞行3周，再長(zhǎng)途跋涉進(jìn)入近月一 1 1 圓軌道繞月飛行.若月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度的石，月球半徑為地球半徑的 4,根據(jù)以上信息得（）.A.繞月和繞地飛行周期之比為,3： 2B.繞月和繞地飛行周期之比為2 : 3C.繞月和繞地飛行向心加速度之比為1 : 6 D.月球和地球質(zhì)量之比為1 : 964、 A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，P為B C兩衛(wèi)

11、星軌道的交點(diǎn)已知A B C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同，相對(duì)于地心，下列說(shuō)法中正確的是（）A.物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的線(xiàn)速度B 物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度C.衛(wèi)星B在P點(diǎn)的加速度和衛(wèi)星 C在該點(diǎn)的加速度一定相同D. 衛(wèi)星B在P點(diǎn)的線(xiàn)速度和衛(wèi)星 C在該點(diǎn)的線(xiàn)速度一定相同5、2010年10月1日，“嫦娥二號(hào)”在西昌衛(wèi)星基地發(fā)射成功，其環(huán)月飛行的高度距離月球表面100 km，所探測(cè)到的有關(guān)月球的數(shù)據(jù)將比環(huán)月飛行高度為200 km的“嫦娥一號(hào)”更加詳實(shí)若兩顆衛(wèi)星環(huán)月運(yùn)行均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行軌道如圖所示，則A.“嫦娥二號(hào)”B. “嫦娥二號(hào)”環(huán)月運(yùn)行時(shí)向心加速度比“嫦娥一號(hào)”更小C. “嫦娥二號(hào)

12、”環(huán)月運(yùn)行的周期比“嫦娥一號(hào)”更小D. “嫦娥二號(hào)”環(huán)月運(yùn)行時(shí)角速度和“嫦娥一號(hào)”相等題組21、一個(gè)環(huán)繞中心線(xiàn) AB以定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，P、Q為環(huán)上兩點(diǎn)，位置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()(7 )A. P、Q兩點(diǎn)的角速度相等BP、Q兩點(diǎn)的線(xiàn)速度相等C. P、Q兩點(diǎn)的角速度之比為3 : 1 D P、Q兩點(diǎn)的線(xiàn)速度之比為，3 : 12、兩個(gè)質(zhì)量不同的小球用長(zhǎng)度不等的細(xì)線(xiàn)拴在同一點(diǎn)，并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則它們的()A.周期相同B 線(xiàn)速度的大小相等C 角速度的大小相等D 向心加速度的大小相等3、解除鎖定，彈簧可將魚(yú)餌彈射出去. 計(jì)魚(yú)餌在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能損失, 加速度為g.求：(1)質(zhì)量為m

13、的魚(yú)餌到達(dá)管口如圖所示為某種魚(yú)餌自動(dòng)投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部AB是一長(zhǎng)為2R的豎直細(xì)管，上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，AB管內(nèi)有一原長(zhǎng)為 R下端固定的輕質(zhì)彈簧投餌時(shí)，每次總將彈簧長(zhǎng)度壓縮到0.5 R后鎖定，在彈簧上端放置一粒魚(yú)餌,設(shè)質(zhì)量為m的魚(yú)餌到達(dá)管口 C時(shí)，對(duì)管壁的作用力恰好為零.不且鎖定和解除鎖定時(shí)， 均不改變彈簧的彈性勢(shì)能.已知重力C時(shí)的速度大小 vi；(2) 彈簧壓縮到0.5 R時(shí)的彈性勢(shì)能 Ep；(3) 已知地面和水面相距1.5 R,若使該投餌管繞 AB管的中軸線(xiàn) 0O在90°角的范圍內(nèi)來(lái)回緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，每次彈射時(shí)只放置一粒魚(yú)餌，魚(yú)餌的質(zhì)量在|m到m之間變化，且均能落到水面持續(xù)投放足夠長(zhǎng)時(shí)間后，魚(yú)餌能夠落到水面的最大面積S是多少？4、甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道以下判斷正確的是（）A.甲的周期大于乙的周期B乙的速度大于第一宇宙速度C.甲的加速度小于乙的加速度D 甲在運(yùn)行時(shí)能經(jīng)過(guò)北極的正上方5、 已知地球半徑 R= 6 3