專題四曲線運(yùn)動(dòng)萬有引力

1、專題四曲線運(yùn)動(dòng)萬有引力復(fù)習(xí)目標(biāo)：1理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解，掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解的平行四邊形法則；2 明確曲線運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)的速度沿軌道的切線方向且必須具有加速度，并加以應(yīng)用；3 理解掌握平拋運(yùn)動(dòng)的特征、規(guī)律，并能運(yùn)用其熟練解決實(shí)際問題。一考綱要求：1、 .運(yùn)動(dòng)的合成和分解n2、 拋體運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)的速度沿軌跡的切線方向，且必具有加速度n3、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、角速度、線速度、向心加速度I4、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，n5、離心現(xiàn)象I6、 .萬有引力定律及共應(yīng)用n7、 人造地球衛(wèi)星環(huán)繞速度n8、 第二宇宙速度和第三宇宙速度I二課程標(biāo)準(zhǔn)：(1) 會(huì)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法分析拋體運(yùn)動(dòng)。例1分別以物體在水平方向和

2、豎直方向的位移為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，描繪做拋體運(yùn)動(dòng)的物體的軌 跡。(2) 會(huì)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)。知道向心加速度。(3) 能用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。分析生活和生產(chǎn)中的離心現(xiàn)象。例2估測自行車拐彎時(shí)受到的向心力。(4) 關(guān)注拋體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與日常生活的聯(lián)系。例3、調(diào)查公路拐彎處的傾斜情況或鐵路拐彎處兩條鐵軌的高度差異。三習(xí)題類型選講熱點(diǎn)一垢動(dòng)的苗成與分例1 粒殖聯(lián)塗透楓如圖 3-10 所示的塔吊臂I一有一町謝沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車小車 下裝有吊獸物休巧的吊阿.在小車/I 與曲體B 以郴同的水平建度沿吊臂 方向勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，吊鉤將豹休B 向上吊起之向的跖離以丘=円 -2f2CST&

3、lt;SI表示國跡單位制.式小 丹為用魅離她面的周度)規(guī)律變化， 則物體做( )A.速虔天小不變的曲線運(yùn)繭 氐速皮大小增加的酣拔運(yùn)RC.加速屋大小、右向均不變的曲銭鏈動(dòng) 0加遠(yuǎn)度大小、方向均空化的曲線運(yùn)勃熱點(diǎn)二 平拋運(yùn)動(dòng)的繚舍分析ffl 3 瑚濾承遼摘赫如圖3-13所亦，一足夠長的|用 斜面與水平面的夾角為坊。，物體A以初連度5從斜面頂 端水平拋出，物體行在斜除上膽頂端L = 15 m處同時(shí)H 速度*沿斜面囪下勻速運(yùn)動(dòng)，軽歷時(shí)陶工物祁4和物體 8在斜百上和週丫則下列各織猱度和時(shí)同中瀕足條件的足 din 37w = 0, 6 cos 37*=O. 8 * g 取0 m/金 （）C熱點(diǎn)旦尊體徑復(fù)含

4、場中曲銭運(yùn)動(dòng)分析ffls 樋鹼緊癖輔如圖3-16所示區(qū)示披管中偽轉(zhuǎn)電扱的示意圖相跑為旅長度為的平行板A、E加上電圧后，可在A、R之間的空 間中（設(shè)為真空）產(chǎn)生電場（設(shè) 為勻強(qiáng)電場人在AB左鍛距 人、B等腔離處的0點(diǎn)，有一電 荷量為十中質(zhì)量為新的粒子 以初速度5沿水平方向（與旃點(diǎn)ea |周運(yùn)為臨界同題分析剖r 仙解灤卻魁辭討如圖3-18所示位于豎直 平面內(nèi)的光滑執(zhí)道*由一段斜的直軌道和與之相切的IK形 軌邁連按而成，圓形軌道的半徑為氐一屢量為柳的小物 塊從斜軟道上臬處由靜止開始下滑，然后沿Ba形軌遭運(yùn) 動(dòng).耍求物塊鴨通過:個(gè)形軌瓊最禹點(diǎn)且在該最高點(diǎn)與軌 道間的壓力不能超過5刑g(g為晝力加速度人

5、求物塊初姻 也畳相求于圓世軌道底薛的高度h的取值范囤.團(tuán) 3-19創(chuàng)MMft媲鼠漏埔電如3J3-19所示+鈿建一端底住一質(zhì)矗 為機(jī)的小贈(zèng).以另一端O為圏 心使小珠在鴉直血內(nèi)做半孫為 R的B®周運(yùn)動(dòng).若小球帶正電荷 務(wù)空聞?dòng)胸Q宜向上的勻暹電場 巧為便小球隧盤完整的團(tuán)周走 戍，在忌低點(diǎn)A小球至少應(yīng)有勢 大的遠(yuǎn)度T熱點(diǎn)五 萬有封力定密的應(yīng)用例今 播妙演E紆土星周圍有許多大小不等的巖 石顛粒，其繞土星的運(yùn)動(dòng)可祝為倒周運(yùn)功其中有商個(gè)巖 石題粒4和B與土墾中心的距離分別為=S+ O X 13 km和ra = 1. 2X 1l> km,忽略所有蚪石題址間的帽互 柞用結(jié)慕可用垠式表示(1)求巖

6、石題粒A和£的嫂連度之比.2求巖石顧梵A和E的周期之比.(31 土星探測器上有一物體框地綽匕直為W N帶算 出它在距上星中心3. 2 X 10= km處受到土犀的引力為 0. 38 N.巳知地瞇的半輕為6. 4X IQ* km,請怙算土星質(zhì) 量是地球庶董的備少倍？例Io 3你燧沖疔的廡滋區(qū)近代引力理 論所預(yù)宜的一祁持殊興體，探M黒滬 的 為案之一是觀測 權(quán) 早耒綻的詬動(dòng)規(guī)篩*夭文半象猊圈I河夕卜星嘉人査替?zhèn)愒?時(shí)發(fā)現(xiàn) rcrvicx-axx,它山口見星 且 科1不可JXL購占）- /躊車J3 枸血-卿星視為質(zhì)點(diǎn).不考曲 找他兀體的侈曬+A.B砒貌兩古連 線上的 C 點(diǎn)彳敵勻誡御周站換

7、它忙J 之問的両酹裸J護(hù)不空如圖 3- 20 所 打、.弓I力他_&為 G.由現(xiàn)測龐夠得到 可他厘人的建申p和運(yùn)行周期T*c I > «jJ W, A J5»F S 暗罷啟的弓f曲 3-20力尸心可等敢為位于O點(diǎn)/tttmtt為屮"的IEI體(視為質(zhì)點(diǎn)> 刈它的存I力，設(shè) A 和13的城嚴(yán)分別為尸杓d球1用F/11 = 表示)*f 2)4t M: ±j的麼堀期町見厘A旳連宰口、運(yùn)FTJS 期丁和質(zhì):tt之間的關(guān)瑕式；<3)tnm«4k到木期如眾趺庾凰大*><陽質(zhì)遂的 2孑客/已諾有寸倉醫(yī)威為黑洞荷可甩用A的

8、連率P = Z7 X 1W m/ s * xiiTr 同期4* 7tt X 1 O4 s j® 鼻 me 6nj, * iJ；過仙聲來判崎踏星f3自可胎是燼澗叫？五.炸7X10 - I， N- m3 /kftz , rztj = 3 OX 03° kj;>熱點(diǎn)次衛(wèi)星類垢動(dòng)問題分析例 11 iWVSWB)® 0 3-21所示是地球的同步衛(wèi) 星'另一衛(wèi)星E的匾形孰道也于赤 道平面內(nèi)十離地面高度為乩已知地 球半徑為&地球自轉(zhuǎn)角速度為 幀，地球表面的重力加速度為中o 為地球中心+D求衛(wèi)星總的運(yùn)行周期.BB 3-21(2、如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向

9、郴同，某時(shí)劃 兩衛(wèi)星相距最近(O.BM在同一直線上人則至少輕 過多長時(shí)間，他們再一次相距最近7.四考點(diǎn)基礎(chǔ)練習(xí)：1.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)A .速度的大小可以不發(fā)生變化而方向在不斷地變化B. 速度的大小和方向可以都在不斷地發(fā)生變化C. 速度的方向不發(fā)生變化而大小在不斷地變化D. 速度在變化而加速度可以不發(fā)生變化2關(guān)于互成角度的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成，下列說法中正確的是A 兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)B. 兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)C. 兩個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)D. 兩初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)3某船在靜水中的速率為3m/s，要橫渡寬為30m的河，河水

10、的流速為 5m/s。下列說法中正確的是A 該船不可能沿垂直于河岸的航線抵達(dá)對(duì)岸B. 該船渡河的速度最小速度是4m/sC. 該船渡河所用時(shí)間至少是10sD. 該船渡河所經(jīng)位移的大小至少是50m4. 如圖所示，MN是流速穩(wěn)定的河流，水流方 向M到N，船在靜水中的速度為 v，自河一岸的P 點(diǎn)開始渡河，第一次船沿PA航行，第二次船沿PB航行。若PA、PB跟河岸垂線PO的夾角相等，兩次航行所用的時(shí)間分別為Ta和Tb，則A . Ta>TbB . Ta<TbC. Ta=TbD .無法比較 Ta 和 Tb 的大小5. 原來靜止在光滑水平面上的物體前5s內(nèi)受向東的10N的力的作用，第 2個(gè)5s內(nèi)改受

11、向北的10N的力的作用，則該物體A. 第10s末的速度方向是向東偏北 45°B. 第2個(gè)5s末的加速度的方向是向東偏北45°C. 第10s末物體的位移方向?yàn)闁|偏北45°D. 第10s末物體的位移方向?yàn)闁|偏北小于45°如圖所示，用小6平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以概括為兩點(diǎn)：水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由 落體運(yùn)動(dòng)。為了研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)，可做下面的實(shí)驗(yàn)：錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出，同時(shí) B球被松開，做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩球同時(shí)落到地面。這個(gè)實(shí)驗(yàn)A 只能說明上述規(guī)律中的第條B. 只能說明上述規(guī)律中的第條C. 不能說明上述規(guī)律中的任何一條D. 能同時(shí)說明上述兩

12、條規(guī)律7.將一個(gè)物體以速度 v水平拋出，當(dāng)物體的速度變到與水平速度的夾角為 45°的過程中所經(jīng)歷的時(shí)間為A.v/gB. v/(2g)C . 2v/gD .、2 v/g8.將一個(gè)物體以速度v水平拋出，當(dāng)物體的豎直位移是水平位移的兩倍時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間為A.v/gB . v/(2g)C . 2v/gD . 4v/g9. 一個(gè)小球自某處水平拋出， 若拋出的動(dòng)能跟重力勢能相等，則它落地時(shí)的速度方向跟水平方向的夾角是 ;由拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的位移方向跟水平方向間的夾角是10. 如圖所示，在坡度一定的斜面頂點(diǎn)以大小相同的初速 v同時(shí)水平向左與水平向右拋 出兩個(gè)小球A和B,兩側(cè)斜坡的傾角分別為 37&#

13、176;和53°,小球均落在坡面上，若不計(jì)空氣 阻力，則A和B兩小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為A. 3 : 4B. 4 : 3C. 9: 16D. 16 : 911. 沿水平直路向右行駛的車內(nèi)懸一小球，懸線 與豎直線之間夾一大小恒定的角如圖所示，已知 小球在水平底板上的投影為 0點(diǎn)，小球距0點(diǎn)的距 離為h.，若燒斷懸線，則小球在底板上的落點(diǎn)P應(yīng)在0點(diǎn)的側(cè)；P點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為。12. 小球a從A點(diǎn)水平拋出，初速度為 vo,同時(shí)小球b從B點(diǎn)自由下落，A、B兩點(diǎn)位 于同一高度，相距L,那么，小球a與b經(jīng)時(shí)間t=在空中相遇，相遇點(diǎn)在B點(diǎn)下方h=處。（不計(jì)空氣阻力，A、B兩點(diǎn)距地足夠高）13 .從40m

14、高處以水平初速度 15m/s平拋一個(gè)小球甲，同時(shí)從地面某一位置以初速度 20m/s 豎直向上拋出另一個(gè)小球乙。 兩球總處于同一豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)， 兩球在運(yùn)動(dòng)過程中相遇， 從拋 出到相遇后經(jīng)歷的時(shí)間為 s,兩球拋出點(diǎn)的水平距離為 m。14.如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置， 左邊是主動(dòng)輪，右邊是一個(gè)輪軸，Ra : Rc=1 : 2 ,Ra : Rb=2 :3。假設(shè)在傳動(dòng)過程中皮帶不打滑，則皮帶輪邊緣上的 A、B、C三點(diǎn)的角速度之比是線速度之比是 ;向心加速度之比是15如圖所示的靠輪傳動(dòng)裝置中右輪半徑為 b距軸為r。左側(cè)為一輪軸， 大輪的半徑為 為它邊緣上的一點(diǎn)。若傳動(dòng)中靠輪不打滑，則2r, a為它邊緣上的一點(diǎn)

15、，b為輪上的一點(diǎn)，4r, d為它邊緣上的一點(diǎn)，小輪的半徑為r, cA. b點(diǎn)與d點(diǎn)的線速度大小相等B. a點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等C. c點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等D. a點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小之比為1 : 816.時(shí)鐘上分針的端點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離是時(shí)針端點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離的1.5倍，則A .分針的角速度是時(shí)針角速度的1.5倍B. 分針的角速度是時(shí)針角速度的60倍C. 分針端點(diǎn)的線速度是時(shí)針端點(diǎn)的線速度的18倍D. 分針端點(diǎn)的線速度是時(shí)針端點(diǎn)的線速度的90倍17.洗衣機(jī)甩干筒的直徑是20cm,轉(zhuǎn)速為1440轉(zhuǎn)/分，在甩干時(shí)衣物對(duì)筒壁的壓力是衣物重力的倍。18如圖所示，在光滑的水平面上放一個(gè)原長為L的輕

16、質(zhì)彈簧，它的一端固定，另一端系一個(gè)小球。當(dāng)小球在該平面上做半徑為2L的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，速率為 v;當(dāng)小球作半徑為3L的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，速率為v'。設(shè)彈簧總處于彈性限度內(nèi)，則v : v'等于A. . 2 : 3 B . 2 : 3C. 1 : 3D. 1 : . 3O 八19. 汽車在水平地面上轉(zhuǎn)彎，地面對(duì)車的摩擦力已達(dá)到最大值。當(dāng)汽車的速率加大到原來的二倍時(shí)，若使車在地面轉(zhuǎn)彎時(shí)仍不打滑，汽車的轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)A .增大到原來的二倍B .減小到原來的一半C.增大到原來的四倍D .減小到原來的四分之一20. 在長繩的一端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球，繩的長度為 L,能夠承受的最大拉力為 7mg。

17、用繩拉著小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球到達(dá)最低點(diǎn)的最大速度應(yīng)為A 2gL B. 2gLC. 5gL D. 6gL21. 如圖，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過0點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動(dòng)，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則桿對(duì)球的作用力可能是A. a處為拉力，b處為拉力B. a處為拉力，b處為推力C. a處為推力，b處為拉力D. a處為推力，b處為推力22. 一個(gè)質(zhì)量為 m的小球固定在一根輕桿的一端，在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿受到mg/2的壓力，則當(dāng)小球過最低點(diǎn)時(shí)，桿受到的為 力(壓力還是拉力)，大小為。23. 一架飛機(jī)在豎直平面內(nèi)以2

18、00m/s的速度做半徑為 500m的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，一個(gè)質(zhì)量為50kg的飛行員在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)受到的座椅的壓力各是多少牛頓？24. 某圓拱橋的最高點(diǎn)所能承受的最大壓力為4.5X 104N，橋的半徑為16m，一輛質(zhì)量為5.0t的汽車要想通過此橋，它過最高點(diǎn)的速度不得小于A. 16m/s B. 17.4m/s C. 12.6m/s D. 4m/s25 .某行星的半徑是地球半徑的3倍，質(zhì)量是地球質(zhì)量的36倍。則該行星表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的A . 4 倍 B . 6 倍 C . 1/4 倍 D . 12 倍26 .地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期跟月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期之比是p,地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道

19、半徑跟月球繞地球公轉(zhuǎn)軌道半徑之比是q，則太陽跟地球的質(zhì)量之比M日:M地為A . q3/p2B. p2q3C . p3/q2D.無法確定27 .衛(wèi)星靠近某星球的表面運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，要計(jì)算該星球的密度，只需要知道下面哪一個(gè)物理量A.衛(wèi)星的質(zhì)量B .衛(wèi)星運(yùn)行的線速度C.衛(wèi)星運(yùn)行的周期D .衛(wèi)星的半徑28 .個(gè)球形天體的自轉(zhuǎn)周期為T( s),在它兩極處用彈簧秤稱得某物體的重力為P(N),在赤道處稱得該物體的重力為0.9P (N )。則該天體的平均密度為 。29 .已知地球半徑為 R,地面重力加速度為 g，一顆離地面高度為 R的人造地球衛(wèi)星做勻速 圓周運(yùn)動(dòng)，則可知A 衛(wèi)星的加速度大小為g/2 B 衛(wèi)星的角速度為 2g牡RC.衛(wèi)星的周期為2 . 2RD 衛(wèi)星的線速度大小為 二2Rg30. 下列說法正確的是A .第一宇宙速度是人造衛(wèi)星在空中環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度B. 若發(fā)射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，人造衛(wèi)星將在高空沿圓軌道或橢 圓軌道繞地球運(yùn)行C. 如果需要，地球同步通訊衛(wèi)星可以定點(diǎn)在地球上空任何一點(diǎn)D. 地球同步通訊衛(wèi)星的軌道可以是圓的也可以是橢圓的31. 已知第一宇宙速度為 7.90km/s ,如果一顆