2025年高三物理自主學習講義(第9-19課時)

高三物理自主學習講義（第9課時）運動的合成與分解班級___________學號___________姓名___________一、雙基回顧1．曲線運動（1）曲線運動的速度特點：______________________________。故曲線運動一定是變速運動，但變速運動不一定是曲線運動。（2）曲線運動的條件①從運動學角度說：______________________________；②從動力學角度說：______________________________。（3）曲線運動的分類（按a是否恒定分類）①勻速速曲線運動②非勻變速曲線運動2．運動的合成與分解（1）分運動和合運動：一個物體同時參與幾個運動，參與的這幾個____________都是分運動，物體的_______________運動就是合運動。（2）運動的合成：即求幾個分運動的合運動的過程，運動的合成遵循___________定則。（3）運動的分解：即求一個合運動的分運的過程，運動的分解依據(jù)___________和__________定則。二、過關(guān)練習1．一個物體在三個共點力作用下作勻速直線運動，若突然撤去其中一個力，其余兩個力不變，此物體 （ ）A．不可能作勻速直線運動 B．不可能作勻加速直線運動C．不可能作勻減速直線運動 D．不可能作曲線運動2．下面關(guān)于兩個互成夾角θ（0°<θ<90°）的直線運動的合成說法中正確的是（ ）A．兩個分運動為直線運動，則它們的合運動一定是直線運動B．兩個分運動為勻速直線運動，則它們的合運動也一定是勻速直線運動C．兩個分運動為初速為零的勻加速直線運動，則它們的合運動也一定是初速為零的勻加速直線運動D．兩個分運動為初速不為零的勻加速直線運動，它們的合運動可能是勻加速曲線運動3．一質(zhì)點在某段時間內(nèi)做曲線運動，則在這段時間內(nèi) （）A．速度一定不斷的改變，加速度也一定不斷的改變B．速度一定在不斷的改變，加速度可以不變C．速度可以不變，加速度一定不斷的改變D．速度可以不變，加速度也可以不變4．如圖所示，一玻璃管中注滿清水，水中放一軟木做成的小圓柱體R(圓柱體的直徑略小于玻璃管的直徑，輕重大小適宜，使它在水中能勻速上浮)．將玻璃管的開口端用膠塞緊(圖甲)，現(xiàn)將玻璃倒置(圖乙)，在軟木塞上升的同時．將玻璃管水平向右勻速移動，觀察木塞的運動．將會看到它斜向右上方運動。經(jīng)過一段時間，玻璃管移至圖丙中虛線所示位置，軟木塞恰好運動到玻璃管的頂端。在下面四個圖中，能正確反映軟木塞運動軌跡的是（ ）5．如圖所示，汽車通過滑輪拉重物A，汽車沿水平方向向右勻速運動，滑輪與繩的摩擦不計，則物體A的運動情況是（ ）A．勻速上升B．加速上升C．先加速再減速D．減速上升6．如圖所示，物體A、B通過定滑輪用繩相連接，當物體A、B的水平方向為vA和vB時，A側(cè)繩與水平方向的夾角為，B側(cè)繩與水平方向夾角為，則 （）A．vA/vB=sin/sinB．vA/vB=sin/sinC．vA/vB=cos/cosD．vA/vB=cos/cos7．如圖所示的裝置中，物體A、B的質(zhì)量mA>mB．最初，滑輪兩側(cè)的輕繩都處于豎直方向，若用水平力F向右拉A，起動后，使B勻速上升．設(shè)水平地面對A的摩擦力為f，繩對A的拉力為T，則力f、T及A所受合力F合的大?。ǎ〢．F合≠0，f減小，T增大B．F合≠0，f增大，T不變C．F合=0，f增大，T減小D．F合=0，f減小，T增大8．從水平勻速飛行的直升機上向外自由釋放一個物體，不計空氣阻力，在物體下落過程中，下列說法正確的是 （ ）A．從飛機上看，物體靜止 B．從飛機上看，物體始終在飛機的后方C．從地面上看，物體做平拋運動 D．從地面上看，物體做自由落體運動9．玻璃生產(chǎn)線上，寬8m的成型玻璃板以3m/s的速度連續(xù)不斷地向前行進，在切割工序處，金剛鉆的割刀速度為5m/s，為了使割下的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形，金剛鉆割刀的軌道方向如何？切割一次的時間為多少？10．小船勻速橫渡一條河流，當船頭垂直對岸方向航行時，在出發(fā)后10min到達對岸下游120m處；若船頭保持與河岸成θ角向上游航行，在出發(fā)后12.5min到達對岸，求：（1）水流速度大小v1；（2）船在靜水中的速度大小v2；（3）河的寬度d；（4）船頭與河岸的夾角θ。高三物理自主學習講義（第10課時）拋體運動班級___________學號___________姓名___________一、雙基回顧1．平拋運動的概念（1）定義：將物體以一定初速度沿_____________方向拋出，不計空氣阻力，物體只在_____________作用下的運動。（2）性質(zhì)：平拋運動是加速度為______________的曲線運動。其軌跡為拋物線。2．平拋運動物體的運動規(guī)律水平方向為勻速直線運動，豎直方向為自由落體運動。以拋出點為原點，以水平初速度方向為x軸，以豎直向下方向為y軸方向，建立平面直角坐標系。（1）速度：=______________，____________，=______________，=________。（2）位移：__________，__________，___________，=____________。（3）軌跡：__________，__________。故平拋運動的軌跡是一條拋物線。二、過關(guān)練習1．關(guān)于平拋運動，下列說法正確的是 （ ）A．平拋運動的軌跡是曲線，所以平拋運動是變速運動B．平拋運動的落地時間t由初速度v0決定，v0越大，t越大C．平拋運動的水平射程s僅由初速度v0決定，v0越大，s越大D．平拋物體在相等的時間t內(nèi)豎直方向位移的增量相等均為gt22．有一物體在h高處，以初速v0水平拋出（不計空氣阻力），落地時速度為v1，豎直分速度為vy，落地時水平飛行距離為s，則能用來計算該物體在空中運動的時間的式子有（）A． B． C． D．3．二球P與Q水平相距150m，距地面高都為80m，同時相向水平拋出兩球，初速度大小如圖所示，則二球相碰點S，距地面高度是（g取10m/s2）（ ）A．25mB．35m C．45mD．55m4．在同一水平直線上的兩位置分別沿同方向水平拋出兩小球A和B，其運動軌跡如圖所示，不計空氣阻力。要使兩球在空中相遇，則必須（） A．先拋出A球 B．先拋出B球 C．同時拋出兩球 D．使兩球質(zhì)量相等5．如圖所示，從斜面頂端P處以初速度v0向左水平拋出一小球，落在斜面上的A點處，AP之間距離為L，小球在空中運動時間為t，改變初速度v0的大小，L和t都隨之改變。關(guān)于L、t與v0的關(guān)系，下列說法中正確的是（） A．L與v0成正比 B．L與v02成正比 C．t與v0成正比 D．t與v02成正比6．物塊從光滑曲面上的P點自由滑下，通過粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上的Q點。若傳送帶的皮帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動起來，使傳送帶隨之運動，如圖所示，再把物塊放到P點自由滑下，則 （） A．物塊將仍落在Q點 B．物塊將會落在Q點的左邊 C．物塊將會落在Q點的右邊 D．物塊有可能落不到地面上7．如圖，一小球從傾角30°斜面底端的正上方的A點以v=10米/秒的速度水平拋出，飛行一段時間后，恰好垂直撞在斜面上。求：（1）小球在空中的飛行時間；（2）拋出點距斜面底面的高度；（3）小球落到斜面上時的速度大小。（g=10m/s2）8．如圖所示，一門大炮置于一山崖邊，炮口距地面高度為h=60m，以45o的仰角發(fā)射一顆炮彈，炮彈的初速度v0=120m/s。求：（1）炮彈所達到的最大高度H；（2）炮彈落地的時間和速度；（3）炮彈的水平射程。（忽略空氣阻力。取g=10m/s2）9．光滑斜面傾角為θ，離底端L處一小球沿斜面水平方向以速度v0拋出，如圖所示，求小球滑到底端時，水平方向位移s的大小。10．在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量為m=1kg的質(zhì)點以速度v0=10m/s沿x軸正方向運動，經(jīng)過原點后受一沿y軸正方向的恒力F=15N作用，直線OA與x軸成37o角，如圖所示實線為質(zhì)點的軌跡圖。（1）如果質(zhì)點的運動軌跡與直線OA相交于P點，求質(zhì)點從O點到P點所經(jīng)歷的時間以及P點的坐標；（2）求質(zhì)點經(jīng)過P點時的速度。（已知sin37o=0.6，cos37o=0.8）高三物理自主學習講義（第11課時）平拋實驗加應用班級___________學號___________姓名___________一、雙基回顧實驗方案設(shè)計：要得到平拋運動的軌跡，有多種實驗方法，以下案例可供選擇，也可以在這些案例啟發(fā)下自行設(shè)計或改裝，形成自己的實驗方案。1．如圖所示，倒置的飲料瓶內(nèi)裝著水，瓶塞內(nèi)插著兩根兩端開口的細管，其中一根彎成水平，且水平端加接一段更細的硬管作為噴嘴。水從噴嘴中射出，在空中形成彎曲的細水柱，它顯示了平拋運動的軌跡。設(shè)法把它描在背后的紙上就能進行分析處理了。插入瓶中的另一根細管的作用，是保持從噴嘴射出水流的速度，使其不隨瓶內(nèi)水面的下降而減小。這是因為該管上端與空氣相通，A處水的壓強始終等于大氣壓，不受瓶內(nèi)水面高低的影響。因此，在水面降到A處以前的很長一段時間內(nèi)，都可以得到穩(wěn)定的細水柱。2．利用實驗室的斜面小槽等器材裝配圖所示的裝置。鋼球從斜槽上滾下，沖過水平槽飛出后做平拋運動。每次都使鋼球在斜槽上同一位置滾下，鋼球在空中做平拋運動的軌跡就是一定的。設(shè)法用鉛筆描出小球經(jīng)過的位置。通過多次實驗，在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置，連起來就得到鋼球做平拋運動的軌跡?？梢园压P尖放在小球可能經(jīng)過的位置，如果小球能夠碰到筆尖，就說明位置找對了。3．用數(shù)碼照相機或數(shù)碼攝像機記錄平拋運動的軌跡。數(shù)碼相機大多具有攝像功能，每秒鐘拍攝約15幀照片?？梢杂盟臄z小球從水平桌面飛出后做平拋運動的幾張連續(xù)照片。如果用數(shù)學課上畫函數(shù)圖象的方格黑板做背景，就可以根據(jù)照片上小球的位置在方格紙上畫出小球的軌跡。由于相鄰兩幀照片間的時間間隔是相等的，只要測量相鄰兩照片上小球的水平位移，就很容易判斷小球做平拋運動時在水平方向上的運動特點。二、過關(guān)練習1．在如圖所示的裝置中，兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等。將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的下端射出。實驗結(jié)果是兩小鐵球同時到達E處，發(fā)生碰撞。增加或者減小軌道M的高度，再進行實驗，結(jié)果兩小鐵球總是發(fā)生碰撞。該實驗現(xiàn)象說明____________________________________。2．如圖所示，在探究平拋運動規(guī)律時，小球A沿軌道滑下。離開軌道末端（末端水平）時撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落．改變整個裝置的高度做同樣的實驗（保證小球A、B始終不碰撞），發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地．該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后（） A．水平方向的分運動是勻速直線運動 B．水平方向的分運動是勻加速直線運動 C．豎直方向的分運動是自由落體運動 D．豎直方向的分運動是勻速直線運動3．如圖所示，一小球以的速度水平拋出，在落地之前經(jīng)過空中A、B兩點，在A點小球速度方向與水平方向的夾角為45o，在B點小球速度方向與水平方向的夾角為60o（空氣阻力忽略不計,g取10m/s2）下列判斷中正確的是（ ）A．小球經(jīng)過A、B兩點間的時間間隔B．小球經(jīng)過A、B兩點間的時間間隔C．A、B兩點間的高度差D．A、B兩點間的高度差4．某同學設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗，實驗裝置示意圖如下左圖所示．A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽（P0P0'、P1P1'、…），槽間距離均為d．把覆蓋復寫紙的白紙鋪貼在硬板B上．實驗時依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放．每打完一點后，把B板插入后一槽中并同時向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d．實驗得到小球在白紙上打下的若干痕跡點，如下右圖所示．（1）實驗前應對實驗裝置反復調(diào)節(jié)，直到_________________。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了_______________________________________________________________；（2）每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了______________________________________；（3）在上右圖中繪出小球做平拋運動的軌跡。5．如圖所示為某小球做平拋運動時，用數(shù)碼相機的攝像功能獲得的相片的一部分，圖中背景方格的邊長為2.2cm（取g=9.8m/s2，，計數(shù)結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（1）小球平拋運動的初速度v0=__________m/s；（2）該數(shù)碼相機每秒鐘拍攝__________張相片。（3）小球過A點的速率vA=__________m/s。-PAGE52-6．試根據(jù)平拋運動原理設(shè)計“測量彈射器彈丸出射初速度”的實驗方案．提供的實驗器材為：彈射器（含彈丸，如圖所示）、鐵架臺（帶有夾具）、米尺．（1）畫出實驗示意圖。（2）在安裝彈射器時應注意___________________________________________________。（3）實驗中需要測量的量為___________________________________________________。（并在示意圖中用字母標出）（4）由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等，在實驗中應采取的方法是______________________________________________________________________________________。（5）計算公式為_________________。7．如圖所示，一個小球從樓梯“4”臺階上以一定的水平初速度滾下后，直接落到“2”臺階上。設(shè)各臺階的寬和高都是0.2m，問小球滾出的初速度大小范圍是多大？（g=10m/s2）8．國家飛碟射擊儀在進行模擬訓練時用如圖所示裝置進行，被訓練的運動員在高H=20m的塔頂，在地面上距塔水平距離為l處有一個電子拋靶裝置，圓形靶可被以速度v2豎直向上拋出。當靶被拋出的同時，運動員立即用特制手槍沿水平方向射擊，子彈速度v1=100m/s。不計人的反應時間、拋靶裝置的高度及子彈在槍膛中的運動時間，且忽略空氣阻力及靶的大小(g取10m/s2)。（1）當l取值在什么范圍內(nèi)，無論v2為何值都不能被擊中？（2）若l=100m，v2=20m/s，試通過計算說明靶能否被擊中？

高三物理自主學習講義（第12課時）曲線運動綜合（一）班級___________學號___________姓名___________1．質(zhì)量為m的物體受到一組共點恒力作用而處于平衡狀態(tài)，當撤去某個恒力F1時，物體可能做 （ ）A．勻加速度直線運動 B．勻減速直線運動C．勻變速曲線運動 D．變加速曲線運動2．如圖所示，在不計滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，當小車勻速向右運動時，物體A的受力情況是 （ ）A．繩的拉力大于A的重力 B．繩的拉力等于A的重力C．繩的拉力小于A的重力 D．拉力先大于重力，后變?yōu)樾∮谥亓?．小船在靜水中速度是v，今小船要渡過一條河流，渡河時小船朝對岸垂直劃行，若航行到河中間時，水流速度增大，則渡河時間與預定的時間相比 （ ）A．不變 B．減小 C．增加 D．無法確4．一質(zhì)點在xOy平面內(nèi)運動的軌跡如圖所示，下列判斷正確的是A．若x方向始終勻速，則y方向先加速后減速 （ ）B．若x方向始終勻速，則y方向先減速后加速度C．若y方向始終勻速，則x方向先減速后加速D．若y方向始終勻速，則x方向一直加速5．以一定的初速度豎直向上拋出一個小球，小球上升的最大高度為h，運動中空氣阻力大小恒力f，則小球從拋出到再回到原拋出點的過程中，空氣阻力對小球做的功應為（ ）A．0 B． C． D．6．如圖所示，質(zhì)量為m的小物體相對靜止在楔形物體的光滑斜面上，斜面的傾角為，楔形物體在水平推力F作用下向左移至了距離s。在此過程中，楔形物體對物體做的功等于 （ ）A．0 B．mgscos C．Fs D．mgstan7．從離地面h高處投出A、B、C三個小球，使A球自由下落，B球以速率v0水平拋出，C球以速率2v0水平拋出，設(shè)三球落地時間分別為tA、tB、tC，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是 （ ）A．tA<tB<tC B．tA>tB>tC C．tA<tB=tC D．tA=tB=tC8．如圖所示，A、B兩點在同一豎直面內(nèi)，A點比B點高h，兩點間的水平距離為s，現(xiàn)在從A、B兩點同時相向拋出兩個小球，不計空氣阻力，則A．若只調(diào)整h，兩球根本不可能在空中相遇 （ ）B．若只調(diào)整s，兩球有可能在空中相遇C．若只調(diào)整h，兩球有可能在空中相遇D．若只調(diào)整兩球拋出的速度大小，兩球可能在空中相遇9．如圖所示，在坡度一定的斜面頂點以大小相同的初速度v同時水平向左與水平向右拋出兩個小球A和B，兩側(cè)斜坡的傾角分別為37o和53o，小球均落在坡面上，若不計空氣阻力，則A和B兩小球的運動時間之比為 （ ）A．3：4 B．4：3 C．9：16 D．16：910．如圖所示為某小球做平拋運動時，用閃光照相的方法獲得的相片的一部分，圖中背景方格的邊長為5cm，取g=10m/s2。（1）小球平拋運動的初速度v0=___________m/s；（2）閃光頻率f=_____________Hz；（3）小球過A點的速率vA=____________m/s。11．如圖所示，將小球以v0=12m/s的速度斜向上拋出，仰角o，求小球在1s內(nèi)的位移大小及1s末的速度。12．如圖所示，長的水平軌道與半徑R=0.4m的圓弧形軌道相切于B點，某物從A點開始以的初速度沿AB運動，到B點時恰好沿圓弧軌道的切線方向飛離軌道，取g=10m/s2。求：（1）物體著地點與A點的水平距離；（2）物體與AB軌道間的動摩擦因數(shù)。高三物理自主學習講義（第13課時）（圓周運動概念）一、雙基回顧1．描述勻速圓周運動的物理量（1）線速度(v)①大?。簐==_______________，單位______________。②方向：質(zhì)點在圓弧上某點的線速度方向沿圓弧上該點的_____________時刻變化，所以勻速圓周運動是變速運動。③物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的______________。（2）角速度（ω）①大小：=____________，單位：______________。②物理意義：描述質(zhì)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢．（3）周期(T)、轉(zhuǎn)速(n)①周期是物體沿圓周運動____________所用的時問．②轉(zhuǎn)速是物體單位時間轉(zhuǎn)過的____________，也叫頻率(f)．注意：①同一轉(zhuǎn)動圓盤上各點的角速度相等；②同一皮帶連接的兩輪不打滑時，輪緣上各點的線速度相等．2、常見傳動裝置及其特點（1）共軸傳動A點和B點在同軸的一個圓盤上，如圖，圓盤轉(zhuǎn)動時，它們的線速度、角速度、周期存在以下定量關(guān)系：，并且轉(zhuǎn)動方向相同。（2）皮帶傳動A點和B點分別是兩個輪子邊緣的點，兩個輪子用皮帶連起來，并且皮帶不打滑．如圖，輪子轉(zhuǎn)動時，它們的線速度、角速度、周期存在以下定量關(guān)系：，并且轉(zhuǎn)動方向相同．（3）齒輪傳動A點和B點分別是兩個齒輪邊緣上的點，兩個齒輪輪齒嚙合．如圖，齒輪轉(zhuǎn)動時，它們的線速度、角速度、周期存在以下定量關(guān)系：式中n1、n2分別表示兩齒輪的齒數(shù)．兩點轉(zhuǎn)動方向相反．二、過關(guān)練習1．如圖為皮帶傳動裝置，皮帶不打滑，O1A＝r，O2B＝3r，O2C＝2r，則皮帶輪轉(zhuǎn)動時，VA：VB：VC＝__________________ωA：ωB：ωC＝________________aA：aB：aC＝________________2．如圖是自行車傳動機構(gòu)的示意圖，其中I是半徑為r1的大齒輪，Ⅱ是半徑為r2的小齒輪，Ⅲ是半徑為r3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為nr/s，則自行車前進的速度為（）A．B．C．D．3．如圖所示，A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺上，它們由相同材料制成，A的質(zhì)量為2m，B、C的質(zhì)量均為m，如果OA=OB=R，OC=2R，則當圓臺旋轉(zhuǎn)時（設(shè)A、B、C都沒有滑動），下述結(jié)論中正確的是（）A．C物向心加速度最大B．B物靜摩擦力最小C．當圓臺旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加時，C比B先開始滑動D．當圓臺旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加時，A比B先開始滑動4．如圖所示，B和C是一組塔輪，即B和C半徑不同，但固定在同一轉(zhuǎn)動軸上，其半徑之比為RB：RC=3：2，A輪的半徑大小與C輪相同，它與B輪緊靠在一起，當A輪繞過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動時，由于摩擦作用，B輪也隨之無滑動地轉(zhuǎn)動起來，a、b、c分別為三輪邊緣的三個點，則a、b、c三點在運動過程中的 （ ）A．線速度大小之比為3：2：2B．角速度之比為3：3：2C．轉(zhuǎn)速之比為2：3：2D．向心加速度大小之比為9：6：45．如圖所示為某一皮帶傳動裝置．主動輪的半徑為r1，從動輪的半徑為r2．已知主動輪做順時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，轉(zhuǎn)動過程中皮帶不打滑．下列說法正確的是（）A．從動輪做順時針轉(zhuǎn)動B．從動輪做逆時針轉(zhuǎn)動C．從動輪的轉(zhuǎn)速為D．從動輪的轉(zhuǎn)速為6．為了測子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定著兩個薄圓盤A、B，A、B平行相距2m，軸桿的轉(zhuǎn)速為60r/s，子彈穿過兩盤留下兩個彈孔a、b，測得兩彈孔所在半徑間夾角為30o，如圖所示，則子彈的速度是()A．300m／sB．720m／sC．108m／sD．1440m／s7．如圖所示，兩個用相同材料制成的靠摩擦轉(zhuǎn)動的輪A和B水平放置，兩輪半徑RA=2RB．當主動輪A勻速轉(zhuǎn)動時，在A輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在A輪邊緣上．若將小木塊放在B輪上，欲使木塊相對B輪也靜止，則木塊距B輪轉(zhuǎn)軸的最大距離為（）A．RB/4B．RB/3C．RB/2D．RB8．如圖所示，一質(zhì)點A正在水平面內(nèi)以半徑為r，角速度為ω做順時針的勻速圓周運動，當它通過x軸上的P點時刻，另一質(zhì)量為m的質(zhì)點恰從x軸上的Q點，在水平力F作用下，從靜止開始沿x軸正方向做勻加速運動，為使二個質(zhì)點在某時刻的速度相同，則力F滿足什么條件？9．如圖所示，質(zhì)量是1kg的小球用長為0.5m的細線懸掛在O點，O點距地面高度為1m，如果使小球繞OO'軸在水平面內(nèi)做圓周運動，若細線最大承受拉力為12.5N，求：（1）當小球的角速度為多大時，線將斷裂；（2）斷裂后小球落地點與懸點的水平距離。（g=10m/s2）10．bPFH如圖所示，在水平固定的光滑平板上，有一質(zhì)量為M的質(zhì)點P，與穿過中央小孔H的輕繩一端連著。平板與小孔是光滑的，用手提著繩子下端，使質(zhì)點做半徑為a，角速度為ω的勻速圓周運動，若繩子迅速放松至某一長度b而拉緊，質(zhì)點就能在以半徑為b的圓周上做勻速圓周運動，求質(zhì)點由半徑a到bbPFH高三物理自主學習講義（第14課時）（勻速圓周運動向心力向心加速度）一、雙基回顧1．勻速圓周運動（1）定義：做圓周運動的物體，如果____________________，就是勻速圓周運動．（2）運動學特征：線速度大小、向心加速度大小不變，但方向時刻改變，線速度方向_________________，向心加速度方向______________，故勻速圓周運動是____________運動．（3）質(zhì)點做勻速圓周運動的條件是：______________________________________．2．變速圓周運動（1）定義：線速度的大小、方向均不斷變化的圓周運動．（2）F合的作用①合力沿速度方向的分量產(chǎn)生切向加速度，只改變線速度大小；②合力沿半徑方向的分量產(chǎn)生向心加速度，只改變線速度方向。3．向心力（Fn）①大小：Fn=ma=____________．②方向：指向___________．③作用效果：產(chǎn)生向心加速度，只改變線速度的__________，不改變線速度的___________。注意：向心力是按效果命名的．不是某種性質(zhì)的力，它可能等于合力，也可能等于合力指向圓心方向的分力．4．向心加速度(an)①大?。篴n=___________．②方向：指向___________．③意義：描述速度方向___________．5．Fn、an、v、ω、T、n之間的關(guān)系①②③6．勻速圓周運動與變速圓周運動的區(qū)別（1）從曲線運動的條件可知，變速圓周運動所受的合外力與速度方向一定不垂直，當速率增大時，物體受的合外力與瞬時速度之間的夾角是銳角，當速率減小時，物體受到的合外力與速度之間的夾角是鈍角．例如：用一細線系一小球在豎直平面內(nèi)做變速圓周運動，在向下加速運動過程的某一位置A和向上減速運動過程的某一位置B，小球的受力情況如圖所示．比較勻速圓周運動和變速圓周運動受力情況的不同．勻速圓周運動：合外力全部用來提供向心力，合外力指向圓心變速圓周運動：合外力沿著半徑方向的分量提供向心力，合外力不指向圓心．（2）解決勻速圓周運動問題依據(jù)的規(guī)律是牛頓第二定律和勻速圓周運動的運動學公式，解決變速圓周運動問題，除了依據(jù)上述規(guī)律還需要用到功能關(guān)系等．[注意]（1）由于線速度、向心力、向心加速度是矢量，對于勻速圓周運動，它們的大小不變，但方向時刻改變，因此都不是恒定的． （2）做勻速圓周運動的物體所受合外力一定指向圓心且充當向心力，做變速圓周運動的物體所受合外力一定不指向圓心．二、過關(guān)練習1．質(zhì)點做勻速圓周運動，則（）A．在任何相等的時間里，質(zhì)點的位移都相同B．在任何相等的時間里，質(zhì)點通過的路程都相等C．在任何相等的時間里，質(zhì)點運動的平均速度都相同D．在任何相等的時間里，連接質(zhì)點和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度都相等2．質(zhì)量為m的木塊從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗的最低點的過程中，如果由于摩擦力的作用使木塊的速率不變，那么（）A．因為速率不變，所以木塊的加速度為零B．木塊下滑過程中所受的合外力越來越大C．木塊下滑過程中所受的摩擦力大小不變D．木塊下滑過程中的加速度大小不變，方向始終指向球心3．如圖所示，木塊P放在水平圓盤上隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，關(guān)于物體所受摩擦力f的敘述正確的是（）A．f的方向總是指向圓心 B．圓盤勻速轉(zhuǎn)動時f=0C．在轉(zhuǎn)速一定的條件下，f的大小跟物體到軸O的距離成正比D．在物體與軸O的距離一定的條件下，圓盤勻速轉(zhuǎn)動時，f的大小跟圓盤轉(zhuǎn)動的角速度成正比4．如圖所示，單擺A擺線長l，小球質(zhì)量為m，B擺線長2l，小球質(zhì)量為m，C擺線長l．小球質(zhì)量為2rn，三者都由水平位置自由釋放．若三根線能承受的最大拉力相同．如果單擺A小球擺到懸點正下方時剛好被拉斷，則單擺B、C在小球擺向懸點正下方的過程中，懸線的情況為()A．B和C都被拉斷B．B被拉斷，而C未被拉斷C．C被拉斷，而B未被拉斷D．條件不足，無法判斷5．如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個小球A、B套在光滑水平直桿P上，整個直桿被固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，并保持水平，兩球間用勁度系數(shù)為k，自然長度為L的輕質(zhì)彈簧連接在一起，A球被輕質(zhì)細繩拴在豎直轉(zhuǎn)軸上，細繩長度也為L，現(xiàn)欲使橫桿AB隨豎直轉(zhuǎn)軸一起在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，其角速度為ω，求：（1）當彈簧長度穩(wěn)定后，細繩的拉力和彈簧的總長度各為多大？（2）將線突然燒斷瞬間兩球加速度各多大？6．如圖所示，細繩一端系著質(zhì)量M=0.6kg的物體，靜止在水平面，另一端通過光滑小孔系著質(zhì)量m=0.3kg的物體，M與圓孔距離為0.2m，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2N，現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動，問角速度ω在什么范圍m會處于靜止狀態(tài)？（g取10m/s2）7．如圖所示，質(zhì)量為m的小球置于正方體的光滑硬質(zhì)盒子中，盒子的邊長略大于球的直徑．某同學拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，已知重力加速度為g，空氣阻力不計，問：（1）要使盒子在最高點時盒子與小球之間恰好無作用力，則該盒子做勻速圓周運動的周期為多少？（2）若盒子以第（1）問中周期的做勻速圓周運動，則當盒子運動到圖示球心與O點位于同一水平位置時，小球?qū)凶拥哪男┟嬗凶饔昧?，作用力為多大?．如圖所示，M是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸OO'勻速轉(zhuǎn)動，以經(jīng)過O水平向右的方向作為x軸的正方向．在圓心O正上方距盤面高為h處有一個正在間斷滴水的容器，在t=0時刻開始隨傳送帶沿與x軸平行的方向做勻速直線運動，速度大小為v．已知容器在t=0時滴下第一滴水，以后每當前一滴水剛好落到盤面上時再滴一滴水．求：（1）每一滴水經(jīng)多長時間滴落到盤面上？（2）要使每一滴水在盤面上的落點都位于一條直線上，圓盤轉(zhuǎn)動的最小角速度ω。（3）第二滴水與第三滴水在盤面上的落點間的最大距離s．9．如圖所示，表面粗糙的圓盤以恒定角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，質(zhì)量為m的物體與轉(zhuǎn)軸間系有一輕質(zhì)彈簧．已知彈簧的原長大于圓盤半徑，彈簧的勁度系數(shù)為k，物體在距轉(zhuǎn)軸R處恰好能隨圓盤一起轉(zhuǎn)動而無相對滑動，現(xiàn)將物體沿半徑方向移動一小段距離．（1）若物體沿半徑向內(nèi)移動后，仍能與圓盤一起運動，且保持相對靜止，k、m、ω需要滿足什么條件?（2）若物體沿半徑向外移動后，仍能與圓盤一起轉(zhuǎn)動，且保持相對靜止，k、m、ω需要滿足什么條件?高三物理自主學習講義（第15課時）（生活中的圓周運動）一、雙基回顧1．火車拐彎時，如果在拐彎處內(nèi)外軌一樣高，則火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力由軌道對火車的彈力提供；如果在轉(zhuǎn)彎處使外軌高于內(nèi)軌，且據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑和規(guī)定的速度，恰當選擇內(nèi)外軌的高度差，則火車所需的向心力完全由___________和___________的合力提供．2．汽車通過凸拱橋或凹路面時，在最高點或最低點所需的向心力是由_______________________________________的合力提供的．3．如圖所示，沒有物體支撐的小球，存豎直平面內(nèi)做圓周運動過最高點的情況：①臨界條件：繩子或軌道對小球沒有力的作用，mg=，得（可理解為恰好轉(zhuǎn)過或恰好轉(zhuǎn)不過的速度)．（注意：如果小球帶電，且空間存在電場、磁場時，臨界條件應是小球重力、電場力和洛倫茲力的合力等于向心力，此時臨界速度)②能過最高點的條件：時，繩對球產(chǎn)生拉力，軌道對球產(chǎn)生壓力．③不能過最高點的條件：v<(實際上球還沒到最高點時就脫離了軌道)．4．如圖(a)所示的球過最高點時，輕質(zhì)桿對球產(chǎn)生的彈力情況：①當v=0時，N=mg(N為支持力)．②當0<v<時，N隨v增大而減小，且mg>N>0N>O，N為支持力．③當v=時，N=0．④當v>時，N為拉力，N隨v的增大而增大(此時N為拉力，方向指向圓心)．若是如圖(b)所示的小球，此時小球?qū)⒚撾x軌道做平拋運動，因為軌道對小球不能產(chǎn)生拉力．二、過關(guān)練習1．在平直軌道上勻速行駛的火車，所受的合力等于零，火車在轉(zhuǎn)彎時如果內(nèi)外軌一樣高，由于輪緣與外軌間的作用力很大，所以鐵軌容易受到損壞，因此在鐵軌的轉(zhuǎn)彎處，通常要把外軌墊高h，若已知軌距是d，彎道處的曲率半徑為R，火車轉(zhuǎn)彎速率為v。（1）試證明：（θ很小時tanθ≈sinθ）（2）如果火車不按規(guī)定速率轉(zhuǎn)彎，有何害處？2．輕桿長L＝0.2米，一端固定于O點，另一端連質(zhì)量m=0.5千克小球，繞O點在豎直面內(nèi)做圓周運動，在球通過最高點A時，試求：（1）在下列幾種情況下桿受到的力 A．小球速率1米/秒 B．小球速率2米/秒 C．小球速率為0 D．小球速率為米/秒（2）設(shè)把輕桿換成細繩，要使小球運動過程中細繩不松弛，求小球在最低點的速率范圍。3．質(zhì)量為m的小球（可看作質(zhì)點）在豎直放置的光滑圓環(huán)軌道內(nèi)運動，如圖所示，小球在最高點時的速度為v0=，R為圓環(huán)的半徑，下列說法中正確的是 （）A．小球經(jīng)過最低點時的速度等于B．小球經(jīng)過任意直徑兩端時的動能之和相等C．小球繞圓環(huán)一周的時間大于D．小球在最低點時對圓環(huán)的壓力等于5mg4．輕桿的一端固定一個質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為r的圓周運動，則小球通過最高點時，輕桿對小球的作用力（）A．可能等于零 B．可能等于mgC．一定與小球受到的重力方向相反 D．一定隨小球過最高點時速度的增大而增大5．如圖在高速公路的拐彎處，路面造得外高內(nèi)低，即當車向右拐彎時，司機左側(cè)的路面比右側(cè)的要高一些，路面與水平面間的夾角為θ，設(shè)拐彎路段是半徑為R的圓弧，要使車速為v時車輪與路面之間的橫向（即垂直于前進方向）摩擦力等于零，θ應等于（）A．a(chǎn)rcsin B．a(chǎn)rctan C．a(chǎn)rcsin D．a(chǎn)rccot6．質(zhì)量為m的小球，用長L的線懸掛在O點，在O點正下方，L/2處有一光滑的釘子O’，把小球拉到與O’水平的位置，擺線被釘子擋住，將小球從靜止釋放，當擺球第一次通過最低點P時 （）A．小球速度突然減小B．小球的角速度突然減小C．小球的向心加速度突然減小D．擺線的張力突然減小7．如圖（1）（2）質(zhì)量為m的物體都由水平靜止釋放，兩繩長l1：l2＝1：2，則兩物體到達最低點時速度之比v1：v2＝___________，角速度之比ω1：ω2＝__________，向心加速度之比a1：a2＝____________，繩拉力之比T1：T2＝______________。89．如圖所示，兩繩系一質(zhì)量為m=0.1kg的小球，兩繩的另兩端分別固定于軸的A、B兩處，上面繩長l=2m，兩繩都拉直時與軸夾角分別為30o、45o，問：球的角速度在什么范圍內(nèi)，兩繩始終張緊?當角速度為3rad／s時上、下兩繩的拉力分別為多大?高三物理自主學習講義（第16課時）開普勒定律萬有引力定律班級___________學號___________姓名___________一、雙基回顧1．開普勒定律（1）開普勒第一定律：所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個___________上．（2）開普勒第二定律：對于每一個行星而言，太陽和行星的連線在相同的時間內(nèi)掃過相等的______________________．（3）開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等．表達式：______________________．2．萬有引力定律（1）內(nèi)容：自然界中任何兩個物體間都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的____________成正比，跟它們的______________成反比。（2）公式：如果用m1和m2分別表示兩個物體的質(zhì)量，用r表示它們的距離，那么，萬有引力定律可以用下面的公式來表示：________________．式中質(zhì)量的單位是______________，距離的單位是________________．G為常量，叫做引力常量，適用于任何兩個物體，它在數(shù)值上等于兩個質(zhì)量都是1kg的物體相距1m時的相互作用力，通常G=6.67×10－11N·m2/kg2．（3）萬有引力定律中，兩個物體的距離：由于相距很遠而可以看做質(zhì)點的物體，就是指______________的距離；對于均勻的球體，指的是______________的距離．（4）1789年，即在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多年以后。英國物理學家卡文迪許，巧妙地利用________________裝置，第一次在實驗室里比較準確地測出了引力常量．二、過關(guān)練習1．關(guān)于開普勒第三定律的公式，下列說法中正確的是（）A．公式只適用于繞太陽做橢圓軌道運行的行星B．公式適用于宇宙中所有圍繞星球運行的行星（或衛(wèi)星）C．式中的k值，對所有行星或衛(wèi)星都相等D．圍繞不同星球運行的行星（或衛(wèi)星），其k值不同2．據(jù)報道“嫦娥一號”和“嫦娥二號”繞月飛行器的圓形工作軌道距月球表面分別約為200km和100km，運行速率分別為v1和v2，那么v1和v2的比值為（月球半徑取1700km）（）A． B． C． D．3．下列論述正確的是 （ ）A．由開普勒定律可知行星離太陽較近時運動速度較慢，離太陽較遠時速度較快B．“月—地”檢驗的結(jié)果表明地面物體受到的地球引力與月球所受的地球引力是同一種力C．卡文迪許在實驗室中通過幾個鉛球之間萬有引力的測量，比較準確地測定了萬有引力常量G的值D．人們利用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了海王星、冥王星，從而確立了萬有引力定律的地位，成為科學史上的美談4．對于萬有引力定律的表達式F=G，下面說法中正確的是 （ ）A．公式中G為引力常量，它是由實驗測得的，而不是人為規(guī)定的B．當r趨近于零時，萬有引力趨于無窮大C．m1與m2受到的引力總是大小相等，方向相反，而與rn1、m2是否相等無關(guān)D．m1與m2受到的引力是一對平衡力E．用該公式可直接求出任何兩個物體之間的萬有引力5．兩大小相同的實心小鐵球緊靠在一起時，它們之間的萬有引力為F．若兩個半徑是小鐵球半徑2倍的實心大鐵球緊靠在一起，則它們之間的萬有引力為 （ ）A．2F B．4F C．8F D．16F6．火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和，地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為（）A．0.2gB．0.4gC．2.5gD．5g7．我國已啟動月球探測計劃“嫦娥工程”．如圖為設(shè)想中的“嫦娥1號”月球探測器飛行路線示意圖．（1）在探測器飛離地球的過程中，地球?qū)λ囊_________（選填“增大”“減小”或“不變”）。（2）已知月球與地球質(zhì)量之比為M月∶M地=1∶81．當探測器飛至月地連線上某點P時，月球與地球?qū)λ囊η『玫窒?，此時P到月球球心與地球球心的距離之比為____________。（3）結(jié)合圖中信息，通過推理，可以得出的結(jié)論是（）A．探測器飛離地球時速度方向指向月球B．探測器經(jīng)過多次軌道修正，進入預定繞月軌道C．探測器繞地球的旋轉(zhuǎn)方向與繞月球的旋轉(zhuǎn)方向一致D．探測器進入繞月軌道后，運行半徑逐漸減小，直至到達預定軌道8．如圖所示，在距一質(zhì)量為M、半徑為R、密度均勻的大球體R處有一質(zhì)量為m的質(zhì)點，此時大球體對質(zhì)點的萬有引力為F1。當大球體中挖出一半徑為的小球體時，剩下部分對m的萬有引力為F2，則F1：F2為多少？9．飛船沿半徑R的圓周繞地球運動，其周期為T。如果飛船要返回地面，可在軌道上的某一點A處，將速率降低到適當數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點的橢圓軌道運動，橢圓和地球表面在B點相切，如圖所示，如果地球半徑為R0，求飛船由A點到B點所需要的時間。高三物理自主學習講義（第17課時）萬有引力定律的應用班級___________學號___________姓名___________一、雙基回顧1．萬有引力定律的應用（1）計算天體質(zhì)量M①不考慮星球的自轉(zhuǎn)，星球?qū)ξ矬w引力等于物體所受重力，由，得(星球表面)，或M=___________②測出衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運動的半徑r和周期T，由，得(2)發(fā)現(xiàn)未知天體二、過關(guān)練習1．1990年5月，紫金山天文臺將他們發(fā)現(xiàn)的第2752號小行星命名為吳健雄星，該小行星的半徑為16km．若將此小行星和地球均看成質(zhì)量分布均勻的球體，小行星密度與地球相同，已知地球半徑R=6400kln，地球表面重力加速度為g．這個小行星表面的重力加速度為（）A．400g B．g C．20g D．g2．“嫦娥一號”探月飛船繞月球做“近地”勻速圓周運動，周期為T，則月球的平均密度ρ的表達式為（k為某個常數(shù)） （ ）A． B． C． D．3．天文學家新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星，這顆行星的體積是地球的4.7倍，質(zhì)量是地球的25倍。已知某一近地衛(wèi)星繞地球運動的周期約為1.4小時，引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，由此估算該行星的平均密度約為 （ ）A．1.8×103kg/m3 B．5.6×103kg/m3C．1.1×104kg/m3 B．2.9×104kg/m34．在討論地球潮汐成因時，地球繞太陽運行軌道與月球繞地球運行軌道可視為圓軌道已知太陽質(zhì)量約為月球質(zhì)量的2.7×107倍，地球繞太陽運行的軌道半徑約為月球繞地球運行的軌道半徑的400倍關(guān)于太陽和月球?qū)Φ厍蛏舷嗤|(zhì)量海水的引力，以下說法正確的是（ ）A．太陽引力遠大于月球引力B．太陽引力與月球引力相差不大C．月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小相等D．月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小有差異5．火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和，地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為 （ ）A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g6．有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面處的重力加速度是地面上重力加速度的4倍，則該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的 （ ）A．1/4 B．4倍 C．16倍 D．64倍7．把地球繞太陽公轉(zhuǎn)看做勻速圓周運動，軌道平均半徑約為1.5×108km，已知萬有引力常量G=6.67×10—11N·m2/kg2，則可估算出太陽的質(zhì)量大約是多少千克？（結(jié)果取一位有效數(shù)字）8．宇航員在某星球表面以初速度v0豎直向上拋出一個物體，物體上升的最大高度為h，已知該星球的半徑為R，且物體只受該星球引力作用·(1)求該星球表面的重力加速度；(2)如果要在這個星球上發(fā)射一顆貼近它表面運行的衛(wèi)星，求該衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度和周期。9．宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間5t小球落回原處。（取地球表面重力加速度g=10m/s2，阻力不計）（1）求該星球表面附近的重力加速度g'；（2）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星∶R地=1∶4，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星∶M地。10．一物體在地球表面重16N，它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的視重為9N，則此刻火箭離地球表面的距離為地球半徑R的多少倍？（g=10m/s2）高三物理自主學習講義（第18課時）宇宙航行班級___________學號___________姓名___________一、雙基回顧宇宙航行1．環(huán)繞天體環(huán)繞中心天體做勻速圓周運動，以萬有引力做向心力。由，得v=___________；ω=___________；T=___________；2．宇宙速度：人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的速度，叫做第一宇宙速度，其數(shù)值大小為_________km/s．當物體的速度等于或大于_________km/時，衛(wèi)星就會脫離地球的束縛，不再繞地球運動，我們把這個速度叫做第二宇宙速度．要想使物體掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙空間去，必須使它的速度等于或大于_________km/s，這個速度叫做第三宇宙速度．3．第一宇宙速度的理解：這是最小的發(fā)射速度，若小于此速度發(fā)射，物體不能成為衛(wèi)星；這又是最大的圓軌道運行速度，所有的圓軌道運行速度均小于或等于此值，且軌道半徑越大，運行速度越小。4．應用萬有引力定律可以計算天體的質(zhì)量．基本思路是：根據(jù)行星(或衛(wèi)星)運動的情況，求出行星(或衛(wèi)星)的向心加速度，而向心力是由_________提供的，這樣，列出方程即可求得中心天體(太陽或行星)的質(zhì)量．5．_________、冥王星的發(fā)現(xiàn)，可以體現(xiàn)出萬有引力對研究天體運動的重要意義．二、過關(guān)練習1．地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可由求出，已知式中a的單位是m，b的單位是s，c的單位是m/s2，則（）A．a(chǎn)是地球半徑，b是地球自轉(zhuǎn)的周期，c是地球表面處的重力加速度B．a(chǎn)是地球半徑，b是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期，c是同步衛(wèi)星的加速度C．a(chǎn)是赤道周長，b是地球自轉(zhuǎn)的周期，c是同步衛(wèi)星的加速度 D．a(chǎn)是地球半徑，b是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期，c是地球表面處的重力加速度2．同步衛(wèi)星離地心的距離為r，運行速度為v1，加速度為a1，地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R，則（）A．B．C．D．3．某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，設(shè)地球半徑為R，地面的重力加速度為g，則下列正確的是 （）A．人造地球衛(wèi)星的最小周期為B．人造地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度為C．人造地球衛(wèi)星在距地面高R處的速度為D．人造地球衛(wèi)星在離地面高R處的重力加速度為4．如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運行的3顆人造衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度C．c加速可追上同—軌道上的b，b減速可等到同—軌道上的cD．若a衛(wèi)星由于某種原因，軌道半徑緩慢減小，則其線速度將變大5．同步衛(wèi)星離地心距離r，運行速度為v1，加速度為a1，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R，則以下正確的是 （ ）A． B． C． D．6．如圖是中國月球探測工程形象標志，它以中國書法的筆觸，抽象地勾勒出一輪明月，一雙腳印踏在其上，象征著月球探測的終極夢想。我國的“嫦娥一號”已成功發(fā)射，若已知月球質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力常量為G0，以下暢想可能的是 （ ）CCLEPA．在月球表面以初速度v0豎直上拋一個物體，物體上升的最大高度為CCLEPB．在月球上發(fā)射一顆繞它運行的衛(wèi)星的最小周期為C．在月球上發(fā)射一顆繞它運行的衛(wèi)星的最小速度為D．在月球上蕩秋千，將人視為質(zhì)點，秋千質(zhì)量不計、擺長不變、擺角小于90°，若秋千經(jīng)過最低位置的速度為v0，人能上升的最大高度是7．我國發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿近似于圓形的軌道繞月飛行．為了獲得月球表面全貌的信息，讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化．衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)用微波信號發(fā)回地球．設(shè)地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，地球和月球的半徑分別為R和R1，月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌道半徑分別為r和r1，月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期為T。假定在衛(wèi)星繞月運行的一個周期內(nèi)衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面．求在該周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號因月球遮擋而不能到達地球的時間（用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動對遮擋時間的影響）。8．物體從地球上的逃逸速度（第二宇宙速度）v2=，其中G、m、R分別是引力常量、地球的質(zhì)量和半徑。已知G=6.67×10－11N·m2/kg2，c=2.9979×108m/s。（1）逃逸速度大于真空中光速的天體叫做黑洞，設(shè)某黑洞的質(zhì)量等于太陽的質(zhì)量m=1.98×1030kg，求它的可能最大半徑。（2）在目前天文觀測范圍內(nèi)，物質(zhì)的平均密度為10－27kg/m3，如果認為我們的宇宙是這樣一個均勻大球體，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c，因此任何物體都不能脫離宇宙，問宇宙的半徑至少多大？9．天文觀測上的脈沖星就是中子星，其密度比原子核還要大．中子星表面有極強的磁場，由于處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，使得它發(fā)出的電磁波輻射都是“集束的”，像一個旋轉(zhuǎn)的“探照燈”，我們在地球上只能周期性地接收到電磁波脈沖（如圖所示）．設(shè)我們每隔0.1s接收一次中子星發(fā)出的電磁波脈沖，萬有引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，球的體積V=。（1）為保證該中子星赤道上任意質(zhì)點不會飛出，求該中子星的最小密度；（2）在（1）中條件下，若該中子星半徑為r=10km，求中子星上極點A的重力加速度g。10．天文學家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍。利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運動特征可推算出它們的總質(zhì)量。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運動，周期均為T，兩顆恒星之間的距離為r，試推算這個雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量。（引力常量為G）高三物理自主學習講義（第19課時）萬有引力綜合班級___________學號___________姓名___________1．宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運動，飛船艙內(nèi)有一質(zhì)量為m的人站在可稱體重的臺秤上，用R表示地球的半徑，g表示地球表面處的重力加速度，g'表示宇宙飛船所在處的地球引力加速度，N表示人對秤的壓力，下面說法中正確的是（）A．g'=0 B．g'= C．N=0 D．N=2．已知引力常量G、月球中心到地球中心的距離R和月球繞地球運行的周期T。僅利用這三個數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有（）A．月球的質(zhì)量B．地球的質(zhì)量C．地球的半徑D．月球繞地球運行速度的大小3．假設(shè)太陽系中天體的密度不變，天體直徑和天體之間距離都縮小到原來的一半，地球繞太陽公轉(zhuǎn)近似為勻速圓周運動，則下列物理量變化正確的是（）A．地球的向心力變?yōu)榭s小前的一半B．地球的向心力變?yōu)榭s小前的C．地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期與縮小前的相同D．地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期變?yōu)榭s小前的一半4．現(xiàn)有兩顆繞地球做勻速圓周運動的人造地球衛(wèi)星A和B，它們的軌道半徑分別為rA和rB。如果rA>rB，則（）A．衛(wèi)星A的運動周期比衛(wèi)星B的運動周期大B．衛(wèi)星A的線速度比衛(wèi)星B的線速度大C．衛(wèi)星A的角速度比衛(wèi)星B的角速度大D．衛(wèi)星A的加速度比衛(wèi)星B的加速度大5．如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1，然后在軌道的Q點“點火”使衛(wèi)星沿橢圓軌道2運行，當它經(jīng)過橢圓軌道的遠地點P時，再次“點火”將衛(wèi)星送入同步軌道3，衛(wèi)星分別在軌道1、2、3上正常運行時（即不包括“點火”過程），下面的判斷正確的是 （ ）A．衛(wèi)星軌道3上運行時的速率大于在軌道1上運行時的速率B．衛(wèi)星軌道3上運行時的角速度小于在軌道1上運行時的角速度C．衛(wèi)星軌道1上運行經(jīng)過Q時的加速度等于在軌道2上運行經(jīng)過Q點時的加速度D．衛(wèi)星軌道2上運行經(jīng)過Q時的加速度等于在軌道2上運行經(jīng)過P點時的加速度6．如圖是“嫦娥一號奔月”示意圖．衛(wèi)星發(fā)射后通過自帶的小型火箭多次變軌，進入地月轉(zhuǎn)移軌道，最終被月球引力捕獲，成為繞月衛(wèi)星，并開展對月球的探測．下列說法正確的是