高三物理《一轮复习4.2-4.3曲线运动与万有引力定律》参考教案.doc

专题四 曲线运动和万有引力考纲要求1. 曲线运动中质点的速度方曲线运动向沿轨道的切线方向，且必具有加速度。2. 平抛运动。3. 匀速圆周运动，线速度和角速度。周期。圆周运动的向心加速度。a=2/r。4. 万有引力定律。5. 万有引力定律的应运、人造地球卫星的运动。6. 圆周运动中的向心力。7. 宇宙速度。知识梳理1做曲线运动的物体在某点的速度方向，就是曲线在该点的切线方向。曲线运动一定是 运动。做曲线运动的条件： 2运动的合成与分解均遵循平行四边形法则。合运动的各个分运动具有独立性、等时性。物体在任何一个方向上的分运动，都按其自身的规律进行。合运动的性质是由分运动的性质决定。两个匀速运动的合运动是 。互成角度的匀速直线运动和匀加速直线运动的合运动是 。互成角度的两个匀加速直线运动的合运动，当合初速度与合加速度共线时，合运动是 ；否则，合运动是 。3平抛运动是 曲线运动。平抛运动的研究方法是：分解为水平方向的 和竖直方向的 运动 4匀速圆周运动是 曲线运动，在相等的时间里通过的 相等。质点做匀速圆周的条件是 。产生向心加速度的力称为向心力，由牛顿定律可知F= 。5天体的圆周运动问题（1）向心力：由万有引力提供向心力（2）三个宇宙速度：第一宇宙速度（环绕速度）： ，v=7.9km/s，是卫星绕地球做圆周运动的最大速度，是人造地球卫星的最小发射速度第二宇宙 速度（脱离速度）：v11.2km/s，是使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度第三宇宙 速度（逃逸速度） v16.7km/s，是使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度（速度指的是人造地球卫星在轨道上的运行速度，其大小随轨道半径的增大而减小但是由于卫星发射过程中要克服地球引力做功，增大势能，所以将卫星发射到离地球越远的轨道上，在地面所需的发射速度越大典型例题QEQEQEQEABCD例1 如图所示，带正电的小球从某一高度开始做自由落体运动，在途中遇到水平向右的匀强电场，则其运动轨迹大致是图中的（）例2 两平行金属板A、B水平放置，一个质量为m5106 kg的带电微粒，以v02 m/s的水平速度从两板正中位置射入电场，如图所示，A、B两板间距离为d4 cm，板长L10 cm（1）当A、B间的电压为UAB1000 V时，微粒恰好不偏转，沿图中直线射出电场，求该微粒的电量和电性（2）令B板接地，欲使该微粒射出偏转电场，求A板所加电势的范围ABv0例3 两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做圆周运动，现测的两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量M1M2OL1L2ABM例4 从离地H高的A点平抛一物体，其水平射程为2s在A点正上方离地高为2H的B点，向同方向平抛另一物体，其水平射程为s，两物体在空中的运动轨迹在同一竖直平面内，且都从同一屏M的顶端擦过，求屏M的高度例5 如图所示，相距为d的两平行金属板A、B上加恒定电压U，A板电势高，在A板中央放一小粒放射性元素钴，它能不断地向右侧空间放射质量为m、电量为q的a 粒子，其最大速率为v，由于B板均匀地涂有荧光粉，当a 粒子到达B板时，能被荧光粉吸收而发出荧光，求B板上的发光面积+AB 能力训练1下面说法中正确的是（）A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动. B.物体在变力作用下有可能做曲线运动;C.物休在恒力作用下不可能做圆周运动;D.物体所受的力 始终不与速度垂直，则一定不是匀速圆周运动甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高如图所示将甲、乙两球分别以的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（）A同时抛出，且 B甲比乙后抛出，且C甲比乙早抛出，且 D甲比乙早抛出，且3下列说法正确的是（） A匀速圆周运动是一种匀速运动； B匀速圆周运动是一种匀变速运动；C匀速圆周运动是一种变加速运动； D因为物体做圆周运动，所以才产生向心力；E因 为物体有向心力存在，所以才迫使物体不断改变运动速度方向而做圆周运动；F因为向心力的方向与线速度方向垂直，所以向心力对作圆周运动的物体不做功4下列说法中正确的是（）A在绝对光滑的水平面上，汽车可能转弯;B火车转弯的速率小于规定的数值时，内轨受到的压力会增大;飞机在空中沿半径为R的水平圆周盘旋时，机身应向内倾斜;D汽车转弯的向心力是司机转动方向盘所提供的力5由上海飞往美国洛杉矾的飞机与由洛杉矾飞往上海的飞机，如果在飞越太平洋上空的过程中相对于地面的飞行速度的大小和距离海面的高度均相同，则飞机上同一乘容对座椅的压力（）A两种情况大小相等; B前者一定稍大于后者; C前者一定稍小于后者; D可能为零6 在地球赤道上的处静止放置一个小物体，现在设想地球对小物体的万有引力突然消失，则在数小时内小物体相对地面A处来说，将（）A原地 不动，物体对地的压力消失； B 向上并渐偏向西飞去；C向上逐渐向东飞去； D一直垂直向上飞去7太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，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，其条件是（）A时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大B时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大C时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大D时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能8关于第一宇宙速度，下面说法中 正确的是（ ）A它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度;B它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度;C它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度;D它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度9可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道（）A与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心圆B与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆C与地球表面上的赤道线是共面同心圆且卫星相对地球表面是静止的D与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的10火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆已知火卫一的周期为7小时39分火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比（） A火卫一距火星表面较近 B火卫二的角速度较大 C火卫一的运动速度较大 D火卫二的向心加速度较大11若航天飞机在一段时间内保持绕地心做匀速圆周运动，则（）A.它的速度的大小不变，动量也不变 B.它不断地克服地球对它的万有引力做功C.它的动能不变，弓l力势能也不变 D.它的速度的大小不变，加速度等于零12在地球(看作质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星，下面的说法中正确的是（ ）A.它们的质量可能不同 B.它们的速度可能不同C.它们的向心加速度可能不同 D.它们离地心的距离可能不同13人造地球卫星沿圆周轨道环绕地球飞行，由于空气阻力，卫星的运行情况将发生变化，下列有关卫星的一些物理量的变化的描述中，正确的是（ ）A向心加速度变小 B线速度减小C角速度不变 D运行周期缩短14在研究宇宙发展演变的理论中,有一种学说叫“宇宙膨胀说”.这种学说认为万有引力常量在缓慢地减小.根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比A公转半径R较大 B公转周期T较小C公转速率u较大 D公转角速度较小151998年1月发射的“月球勘探者”号空间探测器，运用最新科技手段对月球进行近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定等方面取得了最新成果探测器在一些环形山中发现了质量密集区，当飞越这些质量密集区时，通过地面的大口径射电望远镜观察，“月球勘探者”号的轨道参数发生了微小变化，这些变化是（）半径变小 半径变大 速率变大 速率变小16推行节水工程的转动喷水龙头如图所示龙头距地面hm，其喷灌半径可达10h，每分钟喷水mkg，所用的水从地下m的井里抽取设水以相同的速度喷出，若水泵效率为，则配套的电动机的功率至少为多大?17如图所示，光滑的水平桌面上，钉有两枚铁钉A和B，相距01，长lm的柔软细线，一端拴在A上，另一端拴住一个质量为500的小球，小球的初始位置在AB连线上A的一侧，把细线拉直，给小球以2s、垂直于细线方向的水平速度，使它做圆周运动，使绳子逐渐被缠绕在AB上，已知细线所能承受的最大拉力为8N，问：小球从开始运动到细线断裂用时多少? 18.某宇航员到达一星球表面，其体重减为他在地球表面的他在该星球上用一长为的细绳一端拴住一个小球，另一端固定于空间一点，细绳自由下垂后，他给小球一个水平方向的初速度，使小球向上摆动，要使小球在向上摆动过程中，细绳会松驰，则宇航员所给小球初速度的范围多大?(设地球表面的重力加速度为)19某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星试问，春分那天(太阳光直射赤道)在日落后12小时内有多长时间该观察者看不见此卫星?已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为，不考虑大气对光的折射20中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大现 有一中子星，观测到它的自转周期为T=s问该中子星的最小密度应是多少 才能维持该星体的稳定，不致因自转而瓦解?计算时星体可视为均匀球体21天文学家在太阳系的9大行 星之外，又发现了一颗比地球小得多的新行星，而且还测得它绕太阳公转的周期约为288年若把它和地球绕太阳公转的轨道都看作圆，问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍?(最后结果可用根式表示)22有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度已知该单摆在海平面处的周期是当气球停在某一高度时，测得该单接周期为T求该气球此时离海平面的高度把地球看作质量均匀分布的半径为R的球体23地球上空一宇宙飞船沿地球半径方向以5s，的加速度匀加速离地心而去，飞船中某宇航员质量为48千克，他在此时的视重为270N已知地球的半径为640Okm，求飞船此时离地面的高度24某球形行星“一昼夜”时间为T=6h，在该行星上用弹簧秤称同一物体的重量发现在其“赤道”上的读数比在其“南极”处小9%；若设想该行星自转速度加快，在其“赤道”上的物体会自动“漂浮”起来，这时，该行星的自转周期为多大?25侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为，要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全都拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少?(设地球的半径为R，地面处的重力加速度为g，地球自转的周期为T)