圓周運動天體運動

1、1第6講圓周運動天體運動一、核心考點1、圓周運動：2s 2二r2-2v（1）描述：v,v - r, a* = r：itTAt Tr（2 ）性質(zhì)：向心力的方向變，所以是變加速曲線運動。2（3） 向心力：Fn，指向圓心，半徑方向上的合力。效果力，只改變速度方向r（4）應(yīng)用思路：選對象，畫圓找心，受力分析找向心力，列方程。2、天體運動：（1 ）萬有引力F，適用于質(zhì)點。r（2） 基本思路：天上繞卩引=Fn；人間隨F引= G（3 ）第一宇宙速度：在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度2=m二v = JGM= 7 9km / s)R（4）隱藏條件：地球自傳與公轉(zhuǎn)周期，表面g；宇 1；表面附近；同步衛(wèi)星二、核

2、心自測1、MmR2A B和C是陀螺上的三個點當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度3穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時，下列表述正確的是（）.A.A、B和C三點的線速度大小相等B.A B和C三點的角速度相等C的線速度比A、B的大2、2當(dāng)轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動時， 硬幣沒有滑動，關(guān)于這種情況下硬幣如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺上放著一枚硬幣,3的受力情況，下列說法正確的是（）.A.受重力和臺面的支持力B.受重力、臺面的支持力和向心力C.受重力、臺面的支持力、向心力和靜摩擦力D.受重力、臺面的支持力和靜摩擦力3、將完全相同的兩小球A B,用長L= 0.8 m 的細(xì)繩懸于以v= 4 m/s 向左勻速運動的小車頂部，兩球與小車前后壁接觸由于某種原因，小

3、車突然停止，此時懸線中張力之比FA： FB為（g= 102m/s ）（） A. 1 : 1 B 1 : 2 C4、蘋果自由落向地面時加速度的大小為 造衛(wèi)星的向心加速度為（）.1A.gB.2gC.5、北京飛控中心對“天宮一號”的對接機(jī)構(gòu)進(jìn)行測試，確保滿足交會對接要求，在“神舟八號”發(fā)射之前 20 天，北京飛控中心將通過3 至 4 次軌道控制，對“天宮一號”進(jìn)行軌道相位調(diào)整，使其進(jìn)入預(yù)定的交會對接軌道，等待“神舟八號”到來，要使“神舟八號”與“天宮一號”交會,并最終實施對接，“神舟八號”為了追上“天宮一號”（）.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.無論在

4、什么軌道上只要加速就行三、核心題型題型 1 在傳動裝置中個物理量之間的關(guān)系 例 1、如圖所示是自行車點評：首先明確什么是不變的同軸傳動角速度不變，皮帶或齒輪傳動線速度不變。題型 2 水平面內(nèi)的圓周運動例 2、“飛車走壁”是一種傳統(tǒng)的雜技藝術(shù),g,在離地面高度等于地球半徑處做勻速圓周運動的人14gD無法確定傳動結(jié)構(gòu)的示意圖，其中I是半徑為n的大齒輪，n是半徑為輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n則自行車前進(jìn)的速度為（）.A.B.nn23C.D.r2的小齒輪，皿是半徑為3的后2nn3145B.人和車的速度為grsineD.桶面對車的彈力為存？點評：關(guān)鍵是畫圓找心，找向心力。 題型 3 豎直平面內(nèi)的圓周運動輕繩

5、模型輕桿模型常見類型1 .11嶼是宥盤撐蜥卜過最高點的臨界條件V2由mgm r得v臨-Qr由小球能運動即可得v臨一 0討論分析過最高點時，v,V2FN+mgm，繩、軌道對球r產(chǎn)生彈力FN(2)不能過最高點vv寸，在到達(dá)最高點前小球已經(jīng)脫離了圓軌道(1)當(dāng)v 0 時，F(xiàn)N mg，F(xiàn)N為支持力，沿半徑背離圓心(2)當(dāng) 0vvv寸gr時，一FN+v2mgm，F(xiàn)N背向圓心，隨v r的增大而減小(3)當(dāng)v/gr 時，F(xiàn)N 0當(dāng)v(gr時，v2FN+mgm_，F(xiàn)N指向圓心r演員騎車在傾角很大的桶面上做圓周運動而不掉下來.如圖所示， 已知的總質(zhì)量為m做圓周運動的半徑為 正確的是().A.人和車的速度為 gr

6、ta neC.桶面對車的彈力為mg-coser.若使演員騎車做圓周運動時不受桶壁的摩擦力,下列說法6并隨v的增大而增大例 3、質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)軌道上做圓周運動圓環(huán)半徑為R,小球經(jīng)過圓環(huán)最高點時剛好不脫離圓環(huán)，則其通過最高點時（）.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.小球的線速度大小等于gRD小球的向心加速度大小等于g點評：（1）通常臨界條件都是速度相等。（2）分析位移關(guān)系時一定要畫草圖。題型 4 萬有引力定律在天體運動中的應(yīng)用例 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)，

7、以下說法正確的是（）.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C.火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大D.火星公轉(zhuǎn)的向心加速度比地球的大點評：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)星的在軌運行和變軌問題例 5.“天宮一號”被長征二號火箭發(fā)射后，準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道，如圖所示，“天宮一號”在軌道 1 上運行 4 周后，在Q點開啟發(fā)動機(jī)短時間點評：對于穩(wěn)定軌道，可用“越遠(yuǎn)越慢”；對于變軌，用離心運動，向心運動。 題型 6 雙星問題例 6、宇宙中兩顆相距較近的天體稱為“雙星”，它們以二者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動而不至因

8、萬有引力的作用吸引到一起.（1）試證明它們的軌道半徑之比、線速度之比都等于質(zhì)量的反比.（2）設(shè)兩者的質(zhì)量分別為m和m，兩者相距L，試寫岀它們角速度的表達(dá)式.點評：注意字母的使用以及雙星的特點。加速，關(guān)閉發(fā)動機(jī)后,“天宮一號”沿橢圓軌道道 3 繞地球做圓周運動,天宮一號”在圖示軌道2 運行到達(dá)P點，開啟發(fā)動機(jī)再次加速，進(jìn)入軌1、2、3 上正常運行時，下列說法正確的是（).A.“天宮一號”在軌道B. “天宮一號”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Q點的加速度大于它在軌道2 上經(jīng)過Q點的加速度D. “天宮一號”在軌道2 上經(jīng)過P點的加速度等于它在

9、軌道3 上經(jīng)過P點的加速度7四、題組練習(xí)題組 11、關(guān)于做勻速圓周運動物體的線速度、角速度、周期之間的關(guān)系，下列說法正確的是 A.線速度大的角速度一定大B線速度大的周期一定小C.角速度大的半徑一定小D 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.汽車的運動可看作是做半徑為R的圓周運動.設(shè)內(nèi)外路面高度差d，路面的寬度為L.已知重力加速度為g.要使車輪與路面之間的橫向摩國一期探月工程圓滿結(jié)束.其中，衛(wèi)星發(fā)射過程先在近地圓軌道繞行 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 根據(jù)以上信息得（）.A

10、.繞月與繞地飛行周期之比為,3： 2B.繞月與繞地飛行周期之比為，2 :3C.繞月與繞地飛行向心加速度之比為1 : 6 D.月球與地球質(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行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運動的衛(wèi)星，P為B C兩衛(wèi)星軌道的交點.已知A B C繞地心運動的周期相同，相對于地心，下列說法中正確的是（）.A.物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的線速度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點的加速度與衛(wèi)星C在該點的加速度一定相同D.衛(wèi)星B在P點的線速度與衛(wèi)星C在該點的線速度一定相同5、2010 年 10 月 1 日，“嫦娥二號”在西昌衛(wèi)星基地發(fā)射

11、成功，其環(huán)月飛行的高度距離月球表面100 km，所探測到的有關(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”更加詳實.若兩顆衛(wèi)星環(huán)月運行均可視為勻速圓周運動，運行軌道如圖所示，則（）.為h,路基的水平寬度為擦力（即垂直于前進(jìn)方向）等于零，則汽車轉(zhuǎn)彎時的車速應(yīng)等于).B.D.2009 年 3 月 1 日下午 4 時 13 分成功撞月，從發(fā)射到撞月歷時433 天，標(biāo)志我3 周，再長途跋涉進(jìn)入近月6 月球半徑為地球半徑的3、 “嫦娥一號”于C.82、兩個質(zhì)量不同的小球用長度不等的細(xì)線拴在同一點，并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則它們的（）.A.周期相同B 線速度的大小相等C 角速度的大小相

12、等D 向心加速度的大小相等3、A.B. “嫦娥二號”C. “嫦娥二號”D. “嫦娥二號”環(huán)月運行的周期比“嫦娥一號”更小環(huán)月運行時角速度與“嫦娥一號相等題組 21、一個環(huán)繞中心線AB以一定的角速度轉(zhuǎn)動,P、Q為環(huán)上兩點，位置如圖所示，下列說法正確的是（BA. P、Q兩點的角速P、Q兩點的線速度相等C. P、Q兩點的角速度之比為3 ： 1 DP、Q兩點的線速度之比為，3 : 1口”“嫦娥二號”環(huán)月運行時向心加速度比“嫦娥一號”更小3009如圖所示為某種魚餌自動投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部AB是一長為 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

13、為R下端固定的輕質(zhì)彈簧投餌時，每次總將彈簧長度壓縮到0.5R后鎖定，在彈簧上端放置一粒魚餌，設(shè)質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時，對管壁的作用力恰好為零.不且鎖定和解除鎖定時， 均不改變彈簧的彈性勢能.已知重力C時的速度大小vi；彈簧壓縮到 0.5R時的彈性勢能Ep；(3)已知地面與水面相距 1.5 R,若使該投餌管繞續(xù)投放足夠長時間后，魚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，乙的運行高度低于甲的運行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道以下判斷正確的是().C.甲的加速度小于乙的加速度D 甲在運行時能經(jīng)過北極的正上方5、已知地球半徑 R= 6 370 km，“天宮一號”在離地面340 km 的圓軌道上運行平穩(wěn)后，繞地球飛行 1 圈的時間約為()A. 3.5 h B 2.5 h C . 1.5 h D . 0.5 h解除鎖定，彈簧可將魚餌彈射出去.計魚餌在運動過程中的機(jī)械能損失,加速度為g.求：(1)質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口A