2020年高一物理 Happy暑假 我的作业君（无答案）新人教版

第五章 第1节 曲线运动 忆一忆 一、曲线运动的速度和条件1曲线运动（1）速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向（2）运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动（3）曲线运动的条件：物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上2合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的“凹”侧3速率变化情况判断（1）当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率增大；（2）当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率减小；（3）当合外力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变二、小船渡河问题分析（1）船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动（2）三种速度：v1（船在静水中的速度）、v2（水流速度）、v（船的实际速度）（3）三种情景：过河时间最短：船头正对河岸时，渡河时间最短，t短=（d为河宽）过河路径最短（v2v1时）：合速度不可能垂直于河岸，无法垂直渡河确定方法如下：如图所示，以v2矢量末端为圆心，以v1矢量的大小为半径画弧，从v2矢量的始端向圆弧作切线，则合速度沿此切线方向航程最短由图可知：cos =，最短航程：s短=d.做一做1.下列关于对曲线运动的认识，正确的是（）A曲线运动一定是变速运动B曲线运动的速度不断改变，加速度也一定不断改变C曲线运动的速度方向一定不断变化，但加速度的大小和方向可以不变D曲线运动一定是变加速运动2.在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t0时刻起，由坐标原点O（0，0）开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度时间图象如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（）A前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动B后2 s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向C4 s末物体坐标为（4 m，4 m）D4 s末物体坐标为（6 m，2 m）练一练1.关于曲线运动的速度，下列说法正确的是（）A速度的大小与方向都在时刻变化B速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化C速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化D质点在某一点的速度方向是在曲线上该点的切线方向2.（多选）物体受到几个力作用而做匀速直线运动，若突然撤去其中的一个力，它可能做（）A匀速直线运动 B匀加速直线运动C匀减速直线运动 D曲线运动3.一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间风突然停止，则其运动的轨迹可能是图中的哪一个？（）4.光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴正方向成角（如图所示），与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy，则（）A因为有Fx，质点一定做曲线运动B如果FyFx，质点向y轴一侧做曲线运动C质点不可能做直线运动D如果FxFycot ，质点向x轴一侧做曲线运动5.如图所示，红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升，若在红蜡块从A点开始匀速上升的同时，玻璃管水平向右做匀减速直线运动，则红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的（ ） A直线P B曲线Q C曲线R D三条轨迹都有可能6.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度（）A大小和方向均不变 B大小不变，方向改变C大小改变，方向不变 D大小和方向均改变7.河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，经过一段时间该船成功渡河，下面对该船渡河的说法正确的是（ ）A船在河水中的最大速度是5 m/s B船渡河的时间可能是150sC船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直 D船渡河的位移可能是300m8.某人划船渡河，当划行速度和水流速度一定，且划行速度大于水流速度时，过河的最短时间是t1；若以最小位移过河，需时间t2，则划行速度v1与水流速度v2之比为（）At2t1 Bt2 Ct1（t2t1） Dt1知一知在日本冲绳以南20-100英尺深的海底竟然存在着像谜一般的远古建筑体，很可能这些建筑源自数百年前。科学家将它称为“失落的文明”，一些持怀疑态度的研究员却猜测这种大型、有序排列的建筑很可能源于自然形成。乐一乐选择100分第五章 第2节 平抛运动忆一忆 一、平抛运动的规律1性质：加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线2基本规律：以抛出点为原点，水平方向（初速度v0方向）为x轴，竖直向下方向为y轴，建立平面直角坐标系，则：（1）水平方向：做匀速直线运动，速度vxv0，位移xv0t.（2）竖直方向：做自由落体运动，速度vygt，位移ygt2.（3）合速度：，方向与水平方向的夹角为，则tan .（4）合位移：，方向与水平方向的夹角为，tan .3平抛运动的基本规律（1）飞行时间：由知，时间取决于下落高度h，与初速度v0无关（2）水平射程：，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定，与其他因素无关（3）落地速度：，以表示落地速度与x轴正方向的夹角，有，所以落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关（4）速度改变量：因为平抛运动的加速度为重力加速度g，所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔t内的速度改变量vgt相同，方向恒为竖直向下，如图所示（5）两个重要推论a、做平抛（或类平抛）运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，如图中A点和B点所示b、做平抛（或类平抛）运动的物体在任意时刻任一位置处，设其速度方向与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，则tan 2tan .二、斜抛运动1运动性质加速度为g的匀变速曲线运动，轨迹为抛物线2基本规律（以斜向上抛为例说明，如图所示）（1）水平方向：v0xv0cos_，F合x0.（2）竖直方向：v0yv0sin_，F合ymg.做一做1.“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏。某小孩和大人直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体。假设小圆环的运动可以视为平抛运动，则A大人抛出的圆环运动时间较短B大人应以较小的速度抛出圆环C小孩抛出的圆环运动发生的位移较大D小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量较小2.（多选）如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同空气阻力不计，则（）AB的加速度比A的大BB的飞行时间比A的长CB在最高点的速度比A在最高点的大DB在落地时的速度比A在落地时的大练一练1. 关于平抛运动，不正确的叙述是（ ）A. 平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动B. 平抛运动速度方向与加速度方向之间夹角越来越小C. 平抛运动速度方向与恒力方向之间夹角不变D. 平抛运动速度大小时刻改变2.（多选）关于做平抛运动的物体，下列说法正确的是（ ）A.加速大小不变，方向时刻在改变 B.加速度的大小、方向都不变C.速度大小不变，方向时刻在改变 D.速度大小、方向都时刻在改变3.（多选）如图，物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向上的分速度Vy（取向下为正）随时间变化的图像是 （ ）4平抛运动可以分解为水平和竖直两个方向的直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图像，如图所示，若平抛运动的时间大于2t1， g=10m/s2， 则下列说法中正确的是（ ）A图线1表示竖直分运动的vt图线B图线2表示水平分运动的vt图线Ct1时间内物体速度的变化量大小为20t1（m/s），方向与水平方向成450Dt1时刻的速度方向与初速度方向夹角为455.（多选）从同一点O抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度、的关系和三个物体做平抛运动的时间、的关系分别是（ ） A. B. C. D. 6、某同学进行篮球训练，如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）A篮球撞墙的速度，第一次较大 B从抛出到撞墙，第一次球在空中运动时间较长C篮球在空中运动时的加速度，第一次较大 D抛出时的速度，第一次一定比第二次大7将一小球从距地面h高处，以初速度v0水平抛出，小球落地时速度为v，它的竖直分量为vy。则下列各式中计算小球在空中飞行时间t不正确的是（ ）A B C D8.某人站在竖直墙壁前一定距离处练习飞镖，他从同一位置沿水AB平方向扔出两支飞镖A和B，两只“飞镖”插在墙壁靶上的状态如图所示（侧视图）则下列说法中正确的是（ ）A飞镖A的质量小于飞镖B的质量B飞镖A的飞行时间小于飞镖B的飞行时间C抛出时飞镖A的初速度小于飞镖B的初速度D插入靶时，飞镖A的末速度一定小于飞镖B的末速度知一知特兰蒂斯真的存在吗？目前有许多关于亚特兰蒂斯具体位置的理论和说法，在希腊哲学家柏拉图的描述中亚特兰蒂斯是一个美丽、技术先进的岛屿，其历史可追溯至公元前370年。但是在柏拉图对于亚特兰蒂斯的具体位置描述得十分模糊。许多人认为亚特兰蒂斯并未真实存在过。而相信它存在的人们一直努力在全球范围内进行搜寻。埃德加凯西（EdgarCayce）的一则著名预言称，亚特兰蒂斯位于百慕大群岛（北大西洋西部群岛）附近，1969年，几何石质建筑发现于比米尼岛，一些人认为这验证了凯西的预言。乐一乐古董第五章 第3节 圆周运动忆一忆 一、线速度1圆周运动：物体沿着圆周的运动称为圆周运动圆周运动的轨迹为一圆弧，故圆周运动为曲线运动，所以一定是变速运动2线速度的概念：做圆周运动的物体，通过的弧长与所用时间的比值叫做线速度3线速度的特点（1）意义：线速度是描述物体做圆周运动快慢的物理量，其物理意义与瞬时速度的相同（2）大小：线速度的大小用公式v来计算，s是在时间t内通过的弧长，线速度的单位是m/s（3）方向：线速度是矢量，线速度的方向就是圆周上该点的切线方向4匀速圆周运动（1）定义：如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动（2）运动性质：由于匀速圆周运动的线速度方向时刻都在改变，所以匀速圆周运动是一种变速运动二、角速度、周期（频率）1角速度（1）定义：在匀速圆周运动中，连接物体与圆心的半径所转过的角度与所用时间的比值（2）物理含义：描述质点转过圆心角的快慢（3）大小：/t，单位：弧度/秒 （rad/s或rads1）（4）匀速圆周运动是角速度不变的运动2周期和频率（1）周期：做圆周运动的物体运动一周所用的时间（2）频率：做圆周运动的物体在1秒钟内运动的圈数（3）频率与周期的关系：f1/T3转速物体单位时间内转过的圈数通常用n表示单位：转每秒（r/s）4线速度、角速度和周期的关系（1）线速度和周期的关系：v2r/T（2）角速度和周期的关系：2/T（3）线速度和角速度的关系：vr做一做1.物体做匀速圆周运动，关于它的周期的说法中正确的是（ ）A物体的线速度越大，它的周期越小 B物体的角速度越大，它的周期越小C物体的运动半径越大，它的周期越大 D物体运动的线速度和半径越大，它的周期越小2.如图为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则下列说法正确的是（ ）A、a点和b点的角速度大小相等B、a点和c点的线速度大小相等C、a点和b点的线速度大小相等D、a点和d点的线速度大小相等练一练1.（多选）做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是（）A.速度 B.速率 C.角速度 D.转速2.如图，圆盘绕过圆心且垂直于盘面的轴匀速转动，其上有a、b、c三点，已知Oc=Oa/2，则下列说法中错误的是（）A.a、b两点线速度相同B.a、b、c三点的角速度相同C.c点的线速度大小是a点线速度大小的一半D.a、b、c三点的运动周期相同3.甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为12，转动半径之比为12，在相等时间里甲转过60，乙转过45，则它们的线速度之比为（）A.14B.23C.49D.9164. （多选）如图所示为某一皮带传动装置，主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动，转速为n1，从动轮转速为n2，转动过程中皮带不打滑，下列说法正确的是（）A.从动轮做顺时针转动B.从动轮做逆时针转动C.主动轮与从动轮的转速之比为r1r2D.主动轮与从动轮的转速之比为r2r15.（多选）如图所示皮带传动装置，主动轮O1上有两个半径分别为R和r的轮，O2上的轮半径为r，已知R=2r，r=R，设皮带不打滑，则（）A.AB=11 B.vAvB=11 C.BC=11 D.vBvC=116.如图所示，直径为d的纸制圆筒，以角速度绕中心轴匀速转动，把枪口垂直对准圆筒轴线，使子弹穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，则子弹的速度不可能是（）A.B.C.D.7两个小球固定在一根长为1m的杆的两端，杆绕O点逆时针旋转，如图所示，当小球A的速度为3m/s时，小球B的速度为12m/s。则小球B到转轴O的距离是（）A.0.2 m B.0.3 m C.0.6 m D.0.8 m8. （多选）无级变速在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的挡位变速，很多种高档汽车都应用了无级变速。如图所示是截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚轮，主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动。以下判断中正确的是（）A当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从右向左移动时从动轮转速降低，滚轮从左向右移动时从动轮转速增加B当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时从动轮转速降低，滚轮从右向左移动时从动轮转速增加C当滚轮位于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置上时，则主动轮转速为n1、从动轮转速为n2之间的关系为：n2n1D当滚轮位于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置上时，则主动轮转速为n1、从动轮转速为n2之间的关系为：n2n1知一知纳兹卡图案之谜著名的纳兹卡图案发现于秘鲁利马以南200英里的沙漠中，其中一个清晰的图案大约长37英里，宽1英里，这些于上世纪30年代发现的奇特巨型图案令科学家们无法解释。这些图案的线条非常笔直，一些线条彼此平行，更令科学家们吃惊的是，这些图案从空中观看时非常像远古飞行跑道，埃利希冯丹尼肯 （Erich von Daniken）在自己的书中上帝的战车（Chariots of theGods）暗示这些图案很可能是外星人的飞行器跑道。乐一乐签 字第五章 第4节 向心加速度、向心力忆一忆 一、向心加速度1速度变化量（1）定义：运动的物体在一段时间内的末速度与初速度之差（2）表达式：vv末v初2向心加速度（1）定义：任何做匀速圆周运动的物体的加速度方向都指向圆心，这个加速度叫做向心加速度（2）方向：向心加速度的方向总是沿着半径指向圆心，跟该点的线速度方向垂直向心加速度的方向时刻在改变（3）大小：an根据vr可得an2r（4）物理意义：向心加速度是描述线速度的方向改变快慢的物理量向心加速度是由于线速度的方向改变而产生的，因此线速度的方向变化的快慢决定了向心加速度的大小注意：（1）向心加速度是矢量，方向总指向圆心，始终与线速度方向垂直，故向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小向心加速度的大小表示线速度方向改变的快慢（2）向心加速度的公式适用于所有圆周运动的向心加速度的计算3向心加速度与半径的关系在表达式an2r中，an与两个量（或v、r）有关，在讨论时要注意用控制变量法分析：若角速度相同，ar；若线速度v大小相同，a。an与r的关系可用图甲、乙表示二、向心力1定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合外力2作用效果：产生向心加速度，不断改变线速度的方向3方向：总是沿半径指向圆心4大小：F向=m=mr2= m5向心力是按作用效果来命名的6向心力的特点（1）向心力是按力的作用效果来命名的力它不是具有确定性质的某种力，相反，任何性质的力都可以作为向心力（2）向心力的作用效果是改变线速度的方向做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为向心力其方向一定指向圆心，是变化的（线速度大小变化的非匀速圆周运动的物体所受的合外力不指向圆心，它既要改变速度方向，同时也改变速度的大小，即产生法向加速度和切向加速度）（3）向心力可以是某几个力的合力，也可以是某个力的分力 7向心力的来源分析（1）任何一种力或几种力的合力，它使物体产生向心加速度（2）若物体做匀速圆周运动，其向心力必然是物体所受的合力，它始终沿着半径方向指向圆心，并且大小恒定（3）若物体做非匀速圆周运动，其向心力则为物体所受的合力在半径方向上的分力，而合力在切线方向的分力则用于改变线速度的大小做一做1.科技馆的科普器材中常有如图所示匀速率的传动装置：在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮。若齿轮的齿很小，大齿轮半径（内径）是小齿轮半径的3倍，则当大齿轮顺时针匀速转动时，下列说法正确的是 （ ）A小齿轮逆时针转动B小齿轮每个齿的线速度均相同C小齿轮的角速度是大齿轮角速度的3倍 D大齿轮每个齿的向心加速度大小是小齿轮的3倍2.（多选）如图所示，长为L的轻绳一端固定，另一端系一质量为m的小球给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设轻绳与竖直方向的夹角为.下列说法正确的是（ ）A小球只受重力和绳的拉力作用B小球受重力、绳的拉力和向心力作用C小球做圆周运动的半径为LsinD小球做圆周运动的向心加速度大小a=gtan练一练1下列关于匀速圆周运动的说法，正确的是（）A匀速圆周运动是一种平衡状态B匀速圆周运动是一种匀速运动C匀速圆周运动是一种匀变速运动D匀速圆周运动是一种速度和加速度都不断改变的运动2关于质点做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A由a知a与r成反比 B由a2r知a与r成正比C由知与r成反比 D由2n知与转速n成正比3（多选）关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是（）A它们的方向都是沿半径指向地心B它们的方向都在平行于赤道的平面内指向地轴C北京的向心加速度比广州的向心加速度大D北京的向心加速度比广州的向心加速度小4在一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤，从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是（）A树木开始倒下时，树梢的角速度较大，易于判断B树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断C树木开始倒下时，树梢的向心加速度较大，易于判断D伐木工人的经验缺乏科学依据5.（多选）上海磁悬浮线路的最大转弯处半径达到8000m，如图所示，近距离用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到1300m，一个质量为50kg的乘客坐在以360km/h的不变速率行驶的车里，随车驶过半径为2500m的弯道，下列说法正确的是（）A乘客受到的向心力大小约为200NB乘客受到的向心力大小约为539NC乘客受到的向心力大小约为300ND弯道半径设计的特别大可以使乘客在转弯时更舒适6飞机俯冲拉起时，飞行员处于超重状态，此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力，这种现象叫过荷。过荷过重会造成飞行员大脑贫血，四肢沉重，暂时失明，甚至昏厥。受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影响。取g10m/s2，则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100m/s时，圆弧轨道的最小半径为（）A100m B111m C125m D250m7有一个惊险的杂技节目叫“飞车走壁”，杂技演员骑摩托车先在如图所示的大型圆筒底部做速度较小、半径较小的圆周运动，通过逐步加速，圆周运动的半径逐步增大，最后能以较大的速度在竖直的壁上做匀速圆周运动，这时使车子和人整体做匀速圆周运动的向心力是（）A圆筒壁对车的静摩擦力B筒壁对车的弹力C摩托车本身的动力D重力和摩擦力的合力8甲、乙两名溜冰运动员，M甲80kg，M乙40kg，面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，如图所示，两人相距0.9m，弹簧秤的示数为9.2N，下列判断中正确的是（）A两人的线速度相同，约为40m/sB两人的角速度相同，为6rad/sC两人的运动半径相同，都是0.45mD两人的运动半径不同，甲为0.3m，乙为0.6m9如图所示，一轿车以30m/s的速率沿半径为60m的圆跑道行驶，当轿车从A运动到B时，轿车和圆心的连线转过的角度为90，求：（1）此过程中轿车的位移大小；（2）此过程中轿车通过的路程；（3）轿车运动的向心加速度大小。10如图所示，长0.40 m的细绳，一端拴一质量为0.2 kg的小球，在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周运动，若运动的角速度为5.0 rad/s，求绳对小球需施多大拉力？知一知古宇宙大爆炸论英国科学家斯蒂芬霍金提出的“宇宙大爆炸论”认为：宇宙起源于150-180亿年以前的一次大爆炸，起初，宇宙中的所有物质都密集在某一基点，大爆炸发生后，宇宙无限膨胀，温度高达150亿度，宇宙中只有中子，电子，光子，中微子等基本粒子，当温度下降到100亿度时，才形成化学元素，物质处于等离子态，以后随着温度的降低，形成气体，气体又凝聚成星云，后又凝缩为星体，发展为今天的总星系。上世纪初，科学家观测到星系光谱的普遍红移现象证明宇宙还在膨胀，1965年发现宇宙3K微波背景辐射现象，此外，天体质量中存在大量氦，以及天文学家观测到的所有星体年龄都未超出100亿年这一事实都支持了“大爆炸理论”。至于宇宙的未来，有人认为宇宙将无限膨胀下去，在10000亿年后消亡，所有的星体最后都会形成“黑洞”，中子星或黑矮星而终结。还有一种观点认为宇宙膨胀到一定时期后会开始收缩，1000亿年后又将缩成一点，而后再次爆炸，形成新的宇宙。人类未解之谜节选。乐一乐第五章 第5节 生活中的圆周运动忆一忆 一、铁路的弯道1火车转弯时的运动特点火车转弯时做的是圆周运动，因而具有向心加速度，需要向心力2向心力的来源转弯处外轨道略高于内轨道，适当选择内外轨的高度差，可使转弯时所需的向心力几乎完全由支持力与重力的合力来提供设内外轨间的距离为L，内外轨的高度差为h，火车转弯的半径为R，火车转弯的规定速度为v0，由上页图所示力的合成得向心力为F合=mgtan mgsin =mg（较小时，sin tan ），由牛顿第二定律得：F合=m，所以mg=m，即火车转弯的规定速度v0=.由于铁轨建成后，h、L、R各量是确定的，故火车转弯时的车速应是一个定值注意：（1）当火车行驶速率vv0时，火车对内外轨均无侧向压力（2）当火车行驶速率vv0时，外轨道对轮缘有侧向压力（3）当火车行驶速率vv0时，内轨道对轮缘有侧向压力同理，高速公路、赛车的弯道处也是外高内低，使重力和支持力的合力提供车辆转弯时所需要的向心力，减小由于转弯产生的摩擦力对车轮的损坏二、拱形桥汽车以速度v过半径R的凸形（或凹形）桥时受力如图所示，在最高点（或最低点）处，由重力和支持力的合力提供向心力1在凸形桥的最高点， mgFN，FNmg，速度越大，FN越小，当v时，FN0.2在凹形桥（路面）最低点， FNmg，FNmg，速度越大，FN越大三、航天器中的失重现象、离心运动1航天器中物体的向心力向心力由物体的重力G和航天器的支持力FN提供，即GFN.2当航天器做匀速圆周运动时，FN0，此时航天器及其内部物体均处于完全失重状态3做圆周运动的物体，在所受的合外力突然消失或合外力不足以提供物体做圆周运动所需的向心力的情况下，就会做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。做一做1.摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心力的作用；行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样假设有一超高速列车在水平面内行驶，以360 km/h的速度拐弯，拐弯半径为1 km，则质量为50 kg的乘客，在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为（g取10 m/s2）（ ）A0 B500 N C1 000 N D 500 N 2.实验是模拟拱形桥来研究汽车通过桥的最高点时对桥的压力。在较大的平整木板上相隔一定的距离钉4个钉子，将三合板弯曲成拱桥形卡入钉内，三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具惯性车就可以在桥面上跑起来了。把这套系统放在电子秤上，关于电子秤的示数下列说法正确的是 （ ）A.玩具车静止在拱桥顶端时的示数小一些B.玩具车运动通过拱桥顶端时的示数大C.玩具运动通过拱桥顶端时处于超重状态D.玩具运动通过拱桥顶端时速度越大（未离开拱桥），示数越小练一练1.（多选）如图所示，一个内壁光滑的圆锥的轴线垂直于水平面，圆锥固定不动，两个质量相同的球A、B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ）A球A的线速度必大于球B的线速度B球A的角速度必小于球B的角速度C球A的运动周期必小于球B的运动周期D球A对筒壁的压力必大于球B对筒壁的压力2. 图中杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子经过最高点时，里面的水也不会流出来，这是因为（）A水处于失重状态，不受重力的作用B水受的合力为零C水受的合力提供向心力，使水做圆周运动D杯子特殊，杯底对水有吸引力3. （多选）如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是（）A若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C若拉力突然变小，小球将可能沿轨迹Pb做离心运动D若拉力突然变大，小球将可能沿轨迹Pc做近心运动4飞行中的鸟要改变飞行方向时，鸟的身体要倾斜（如图所示）。与车辆不同的是，鸟转弯所需的向心力由重力和空气对它们的作用力的合力来提供。质量为m的飞鸟，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，空气对飞鸟作用力的大小等于（）Am）2 Bm Cm Dmg5（多选）水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则（）A小球到达c点的速度为B小球在c点将向下做自由落体运动C小球在直轨道上的落点d与b点距离为2RD小球从c点落到d点需要时间为26公共汽车在到达路口转弯前，车内广播“乘客们请注意，前方车辆转弯，请拉好扶手”。这样可以防止乘客（）A突然向前倾倒 B突然向后倾倒C因汽车转弯而向转弯的外侧倾倒D因汽车转弯而向转弯的内侧倾倒7.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时（ ）A. 车的加速度为零，受力平衡 B. 车对桥的压力比汽车的重力大C. 车对桥的压力比汽车的重力小 D. 车的速度越大，车对桥面的压力越小8.如图所示是一游乐转筒的模型图，它是一个半径约为3m的直圆筒，可绕中间的轴转动，里面的乘客背靠圆筒壁站立。当转筒转速达到至少每分钟30圈时，乘客脚下的踏板突然脱落，要保证乘客的安全，使人随转筒一起转动而不掉下来，则乘客与转筒之间的动摩擦因数至少多大？（g取10m/s2，210） 知一知第四宇宙速度所谓第四宇宙速度，是指在地球上发射的物体摆脱银河系引力束缚，飞出银河系所需的最小初始速度，约为110-120km/s，这个数据是指在银河系内绝大部分地方所需要的航行速度。但如充分利用太阳系的线速度以及地球的线速度，最低航行速度可减小为82km/s。由于人类对银河系所知甚少，对于银河系的质量以及半径等也无法取值，120km/s的数值为在银河系内的绝对脱离速度，用作代表第四宇宙速度。第四宇宙速度的准确值至今无法辨认。乐一乐捉放蚊第六章 第1节 行星的运动忆一忆 一、两种学说1.地心说地球是宇宙的中心，而且是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动（代表人物托勒密（古希腊）2.日心说太阳是宇宙的中心，是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动（代表人物哥白尼（波兰）3两种学说的局限性地心说和日心说都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，但事实上并非如此4哥白尼的学说存在两大缺点（1）把太阳当作宇宙的中心实际上太阳仅是太阳系的中心天体，而不是宇宙的中心（2）沿用了行星在圆轨道上做匀速圆周运动的陈旧观念实际上行星的轨道是椭圆，行星的运动也不是匀速的二、开普勒行星运动定律1.开普勒第一定律（又称轨道定律）所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点_上2.开普勒第二定律（又称面积定律）对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积开普勒第三定律（又称周期定律）所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的周期的二次方的比值都相等公式：a3/T2k，k是一个与行星无关的常量三、开普勒行星运动定律的实际应用1行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心2对某一行星来说，它绕太阳转动的角速度（或线速度）大小不变，即行星做匀速圆周运动3所有行星半径的三次方跟它的周期的二次方比值都相等4. 对开普勒行星运动定律的理解（1）开普勒第一定律说明了不同行星绕太阳运动时的椭圆轨道是不同的（2）开普勒第二定律说明行星在近日点的速率大于在远日点的速率，从近日点向远日点运动时速率变小，从远日点向近日点运动时速率变大（3）开普勒第三定律的表达式为k，它反映了行星的公转周期跟轨道半长轴之间的依存关系椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越大；反之，其公转周期越小做一做1.（多选）16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷的是（）A宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动B地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运动的同时还与地球一起绕太阳运动.C天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象D与日地距离相比，其他恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多2.银河系中有两颗行星绕某恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为27:1，则它们的轨道半径的比为（ ） A. 3:1 B. 9:1 C. 27:1 D. 1:9练一练1关于开普勒第三定律，正确的理解是（）公式k，k是一个与行星无关的常量；若地球绕太阳运转轨道的半长轴为a，周期为T1，月球绕地球运转轨道的半长轴为b，周期为T2，则；公式k中的T表示行星运动的自转周期；公式k中的T表示行星运动的公转周期A B C D2.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（）A所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处C离太阳越近的行星的运动周期越长D所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等3某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的，则此卫星运行的周期大约是（）A14天 B48天 C816天 D1620天4.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于（）AF2 BA CF1 DB5（多选）关于行星的运动，以下说法正确的是（）A行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大B行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大C水星的半长轴最短，公转周期最大D海王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最长6某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为va，则过近日点时的速率为（）Avbva Bvbva Cvbva Dvbva7太阳系中有两颗行星，它们绕太阳运转周期之比为8 1，则两行星的公转速度之比为（） A2 1 B4 1 C1 2 D1 48太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，“行星公转周期的平方”与“行星与太阳的平均距离的三次方”成正比。地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米，结合下表可知，火星与太阳之间的平均距离约为（）水星金星地球火星木星土星公转周期（年）0.2410.6151.01.8811.8629.5A.1.2亿千米 B2.3亿千米 C4.6亿千米 D6.9亿千米知一知第五宇宙速度第五宇宙速度指的是航天器从地球发射，飞出本星系群的最小速度大小，由于本星系群的半径、质量均未有足够精确的数据，所以无法估计数据大小。就二十一世纪的科学水平来说，科学家估计大概有50-100万光年，照这样算，应该需要1500-2250km/s的速度才能飞离，但这个速度以人类于21世纪的科学发展水平，至少要几百年才能达到，所以在21世纪来看，只是个幻想。乐一乐各自优点第6章 第2节 太阳对行星的引力忆一忆 一、太阳与行星间的引力1.太阳对行星的引力Fm结合开普勒第三定律得：F2.行星对太阳的引力根据牛顿第三定律，行星对太阳的引力F的大小也存在与上述关系类似的结果，即F3.太阳与行星间的引力由于F、F，且FF，则有F，写成等式F G，式中G为比例系数4.理解F=G。（1）G是比例系数，与行星和太阳均没有关系（2）太阳与行星间的引力规律，也适用于行星与其卫星间的引力（3）该引力规律普遍适用于任何有质量的物体（4）物体之间的相互引力沿两个物体连线方向，指向施力物体注意：求解天体间或实际物体间的引力问题时，限于具体条件，有些物理量不便直接测量或直接求解，此时可利用等效的方法间接求解，或通过舍去次要因素、抓住主要矛盾的方法建立简化模型，或通过相关公式的类比应用消去某些未知量做一做1.甲、乙两颗人造卫星绕地球作圆周运动，半径之比为R1 : R2 = 1 : 4 ，则它们的运动周期之比和运动速率之比分别为（ ）AT1 : T2 = 8 : 1，v1 : v2 = 2 : 1 BT1 : T2 =1 : 8，v1 : v2 = 1 : 2CT1 : T2 = 1 : 8，v1 : v2 = 2 : 1 DT1 : T2 =8 : 1，v1 : v2 = 1 : 22.已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为（）A0.2 B2 C20 D200练一练1长期以来“卡戎星（Charon）”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r1=19600km，公转周期T1=6.39天。2020年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r2=48000km，则它的公转周期T2最接近于（ ）A.15天B.25天 C.35天 D.45天2把太阳系中各行星的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星（ ） A周期越大 B线速度越大 C角速度越大 D加速度越大3我国于2020年10月24日成功发射了“嫦娥一号”探月卫星.若卫星在半径为的绕月圆形轨道上运行的周期，则其线速度大小是（ ）A B C D4（多选）土星的卫星众多，其中土卫五和土卫六的半径之比为，质量之比为，围绕土星作圆周运动的半径之比为，下列判断正确的是（ ）A土卫五和土卫六的公转周期之比为B土星对土卫五和土卫六的万有引力之比为C土卫五和土卫六表面的重力加速度之比为D土卫五和土卫六的公转速度之比为5（多选） “坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中正确的是（）A绕太阳运动的角速度不变 B近日点处线速度大于远日点处线速度C近日点处加速度大于远日点处加速度D其椭圆轨道半长轴的平方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数6（多选）太阳质量为M，地球质量为m，地球绕太阳公转的周期为T，万有引力恒量值为G，地球公转半径为R，地球表面重力加速度为g。则以下计算式中正确的是（ ）A地球公转所需的向心力为FmgB地球公转半径C地球公转的角速度D地球公转的向心加速度7（多选）如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为1；金星转过的角度为2（1、2均为锐角），则由此条件可求得（ ）A.水星和金星绕太阳运动的周期之比B.水星和金星的密度之比C.水星和金星到太阳的距离之比D.水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比8两颗行星A和B各有一颗卫星a和b，卫星轨道接近各自的行星表面，如果两行星质量之比为MA/MB=p，两行星半径之比RA/RB=q，则两卫星周期之比Ta/Tb为（ ）A B. C. D.9关于海王星下列说法错误的是（ ）A.海王星在天王星轨道的外侧 B.海王星被称为笔尖下发现的行星C.海王星公转时的线速度比天王星的大 D.海王星公转周期比天王星的大10（多选）如图所示，在地球轨道外侧有一小行星带。假设行星带中的小行星都只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）A各小行星绕太阳运动的周期大于一年B与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都相等C小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度D小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球公转的线速度知一知黑洞“黑洞是时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体”。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后，发生引力坍缩产生的。黑洞的质量极其巨大，而体积却十分微小，它产生的引力场极为强劲，以至于任何物质和辐射在进入到黑洞的一个事件视界（临界点）内，便再无法逃脱，甚至目前已知的传播速度最快的光（电磁波）也逃逸不出。黑洞无法直接观测，但可以借由间接方式得知其存在与质量，并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因高热而放出紫外线和X射线的“边缘讯息”，可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹取得位置以及质量。乐一乐 谁吓唬谁第六章 第3节 万有引力定律忆一忆 一、月地检验1检验目的：月地间的引力与物体和地球间的引力是否为同一种性质的力，是否遵从“平方反比”的规律2检验方法：由于月球轨道半径约为地球半径的60倍，则在月球轨道上的物体受到的引力是它在地球表面的引力的根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动的加速度应该是它在地球表面附近下落时的加速度的根据已知r月、T月、地球表面的重力加速度g，计算对比两个加速度，分析验证两个力是否为同一性质的力3结论：地面物体受地球的引力，月球所受地球的引力，太阳与行星的引力，遵从相同的规律二、万有引力定律1内容自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小F与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的平方成反比2公式：F=G式中质量的单位用kg，距离的单位用m，力的单位用N.G是比例系数，叫做引力常量，G=6.671011Nm2/kg2.3引力常量万有引力定律公式FG中的G为引力常量，它是一个与任何物体的性质都无关的普适常量，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤测定出来4万有引力定律的几个特性普遍性：万有引力不仅存在于星球间，任何客观存在的有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力相互性：两个物体间相互作用的引力是一对作用力与反作用力，它们大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上宏观性：在通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的星球间，或天体与天体附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义在微观世界里，粒子间的万有引力可以忽略不计5.适用条件：万有引力公式适用于计算质点间相互作用的引力的大小，r为两质点间的距离，常见情况如下：（1）两个质量分布均匀的球体间的相互作用，其中r是两球心间的距离（2）一个均匀球体与球外一个质点之间的万有引力，其中r为球心到质点间的距离（3）两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，其中r为两物体质心间的距离注意：物理公式与数学方程不是一回事，物理公式必须考虑成立条件和物理意义，如F=G中，当r0时，从数学上看F，从物理角度看两物体间距离非常小时，不能被看成质点，公式不成立做一做1.对于万有引力定律的表达式，下面说法中正确的是（ ）A.当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大B.公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的C.若m1m2，则m1受到的引力大于m2受到的引力D.m1与m2受到的引力大小相等，是一对平衡力2.甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲质点的质量不变，乙质点的质量增大为原来的2倍，同时它们间的距离减为原来的1/2，则甲、乙两个质点间的万有引力大小将变为 （ ）A. F/2 B. F C. 4F D. 8F练一练1据报道，中俄双方将联合对火星及其卫星“火卫一”进行探测。“火卫一”位于火星赤道正上方，到火星中心的距离为9450 km。“火卫一”绕火星1周需7 h39 min。若其绕行轨道可认为是圆形轨道，引力常量为G，由以上信息不能确定的是（ ）A火卫一的质量 B火星的质量C火卫一的绕行速度 D火卫一的向心加速度2 2020年6月20日，我国首次实现太空授课，航天员王亚平在飞船舱内与地面学生实时交流了51分钟。设飞船舱内王亚平的质量为m，用R表示地球的半径，用r表示飞船的轨道半径，g表示地球表面处的重力加速度，表示飞船所在处的重力加速度，用F表示飞船舱内王亚平受到地球的引力，则下列关系式中正确的是A B CF=mg D3我国已于2020年发射携带月球车的“嫦娥三号”卫星，并将月球车软着陆到月球表面进行勘察，假设“嫦娥三号”卫星绕月球做半径为的匀速圆周运动，其运动周期为，已知月球的半径为，月球车的质量为，则月球车在月球表面上所受的重力为A B C D4（多选）载人飞船绕地球做匀速圆周运动已知地球半径为R0，飞船运行的轨道半径为KR0，地球表面的重力加速度为g0，则飞船运行的A加速度是 B加速度