圆周运动天体运动

1、1第6讲圆周运动天体运动一、核心考点1、圆周运动：2s 2二r2-2v（1）描述：v,v - r, a* = r：itTAt Tr（2 ）性质：向心力的方向变，所以是变加速曲线运动。2（3） 向心力：Fn，指向圆心，半径方向上的合力。效果力，只改变速度方向r（4）应用思路：选对象，画圆找心，受力分析找向心力，列方程。2、天体运动：（1 ）万有引力F，适用于质点。r（2） 基本思路：天上绕卩引=Fn；人间随F引= G（3 ）第一宇宙速度：在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度2=m二v = JGM= 7 9km / s)R（4）隐藏条件：地球自传与公转周期，表面g；宇 1；表面附近；同步卫星二、核

2、心自测1、MmR2A B和C是陀螺上的三个点当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度3稳定旋转时，下列表述正确的是（）.A.A、B和C三点的线速度大小相等B.A B和C三点的角速度相等C的线速度比A、B的大2、2当转台匀速转动时， 硬币没有滑动，关于这种情况下硬币如图所示，水平转台上放着一枚硬币,3的受力情况，下列说法正确的是（）.A.受重力和台面的支持力B.受重力、台面的支持力和向心力C.受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力D.受重力、台面的支持力和静摩擦力3、将完全相同的两小球A B,用长L= 0.8 m 的细绳悬于以v= 4 m/s 向左匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触由于某种原因，小

3、车突然停止，此时悬线中张力之比FA： FB为（g= 102m/s ）（） A. 1 : 1 B 1 : 2 C4、苹果自由落向地面时加速度的大小为 造卫星的向心加速度为（）.1A.gB.2gC.5、北京飞控中心对“天宫一号”的对接机构进行测试，确保满足交会对接要求，在“神舟八号”发射之前 20 天，北京飞控中心将通过3 至 4 次轨道控制，对“天宫一号”进行轨道相位调整，使其进入预定的交会对接轨道，等待“神舟八号”到来，要使“神舟八号”与“天宫一号”交会,并最终实施对接，“神舟八号”为了追上“天宫一号”（）.A.应从较低轨道上加速B.应从较高轨道上加速C.应在从同空间站同一轨道上加速D.无论在

4、什么轨道上只要加速就行三、核心题型题型 1 在传动装置中个物理量之间的关系 例 1、如图所示是自行车点评：首先明确什么是不变的同轴传动角速度不变，皮带或齿轮传动线速度不变。题型 2 水平面内的圆周运动例 2、“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术,g,在离地面高度等于地球半径处做匀速圆周运动的人14gD无法确定传动结构的示意图，其中I是半径为n的大齿轮，n是半径为轮，假设脚踏板的转速为n则自行车前进的速度为（）.A.B.nn23C.D.r2的小齿轮，皿是半径为3的后2nn3145B.人和车的速度为grsineD.桶面对车的弹力为存？点评：关键是画圆找心，找向心力。 题型 3 竖直平面内的圆周运动轻绳

5、模型轻杆模型常见类型1 .11屿是宥盘撐蜥卜过最高点的临界条件V2由mgm r得v临-Qr由小球能运动即可得v临一 0讨论分析过最高点时，v,V2FN+mgm，绳、轨道对球r产生弹力FN(2)不能过最高点vv寸，在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道(1)当v 0 时，FN mg，FN为支持力，沿半径背离圆心(2)当 0vvv寸gr时，一FN+v2mgm，FN背向圆心，随v r的增大而减小(3)当v/gr 时，FN 0当v(gr时，v2FN+mgm_，FN指向圆心r演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来.如图所示， 已知的总质量为m做圆周运动的半径为 正确的是().A.人和车的速度为 gr

6、ta neC.桶面对车的弹力为mg-coser.若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力,下列说法6并随v的增大而增大例 3、质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道上做圆周运动圆环半径为R,小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时（）.A.小球对圆环的压力大小等于mgB.小球受到的向心力等于 0C.小球的线速度大小等于gRD小球的向心加速度大小等于g点评：（1）通常临界条件都是速度相等。（2）分析位移关系时一定要画草图。题型 4 万有引力定律在天体运动中的应用例 4、火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球 公转半径的 1.5倍根据以上数据，

7、以下说法正确的是（）.A.火星表面重力加速度的数值比地球表面的小B.火星公转的周期比地球的长C.火星公转的线速度比地球的大D.火星公转的向心加速度比地球的大点评：首先明确是“天上”还是“人间”，然后选择适当的公式，并且注意公式中各字母的含义。 题型 5 卫星的在轨运行和变轨问题例 5.“天宫一号”被长征二号火箭发射后，准确进入预定轨道，如图所示，“天宫一号”在轨道 1 上运行 4 周后，在Q点开启发动机短时间点评：对于稳定轨道，可用“越远越慢”；对于变轨，用离心运动，向心运动。 题型 6 双星问题例 6、宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动而不至因

8、万有引力的作用吸引到一起.（1）试证明它们的轨道半径之比、线速度之比都等于质量的反比.（2）设两者的质量分别为m和m，两者相距L，试写岀它们角速度的表达式.点评：注意字母的使用以及双星的特点。加速，关闭发动机后,“天宫一号”沿椭圆轨道道 3 绕地球做圆周运动,天宫一号”在图示轨道2 运行到达P点，开启发动机再次加速，进入轨1、2、3 上正常运行时，下列说法正确的是（).A.“天宫一号”在轨道B. “天宫一号”在轨道3 上的速率大于在轨道1 上的速率3 上的角速度大于在轨道1 上的角速度1 上经过Q点的加速度大于它在轨道2 上经过Q点的加速度D. “天宫一号”在轨道2 上经过P点的加速度等于它在

9、轨道3 上经过P点的加速度7四、题组练习题组 11、关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期之间的关系，下列说法正确的是 A.线速度大的角速度一定大B线速度大的周期一定小C.角速度大的半径一定小D 角速度大的周期一定小2、在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动.设内外路面高度差d，路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩国一期探月工程圆满结束.其中，卫星发射过程先在近地圆轨道绕行 圆轨道绕月飞行.若月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的 根据以上信息得（）.A

10、.绕月与绕地飞行周期之比为,3： 2B.绕月与绕地飞行周期之比为，2 :3C.绕月与绕地飞行向心加速度之比为1 : 6 D.月球与地球质量之比为1 : 964、A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B C两卫星轨道的交点.已知A B C绕地心运动的周期相同，相对于地心，下列说法中正确的是（）.A.物体A和卫星C具有相同大小的线速度B .物体A和卫星C具有相同大小的加速度C.卫星B在P点的加速度与卫星C在该点的加速度一定相同D.卫星B在P点的线速度与卫星C在该点的线速度一定相同5、2010 年 10 月 1 日，“嫦娥二号”在西昌卫星基地发射

11、成功，其环月飞行的高度距离月球表面100 km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200 km 的“嫦娥一号”更加详实.若两颗卫星环月运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示，则（）.为h,路基的水平宽度为擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于).B.D.2009 年 3 月 1 日下午 4 时 13 分成功撞月，从发射到撞月历时433 天，标志我3 周，再长途跋涉进入近月6 月球半径为地球半径的3、 “嫦娥一号”于C.82、两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（）.A.周期相同B 线速度的大小相等C 角速度的大小相

12、等D 向心加速度的大小相等3、A.B. “嫦娥二号”C. “嫦娥二号”D. “嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”更小环月运行时角速度与“嫦娥一号相等题组 21、一个环绕中心线AB以一定的角速度转动,P、Q为环上两点，位置如图所示，下列说法正确的是（BA. P、Q两点的角速P、Q两点的线速度相等C. P、Q两点的角速度之比为3 ： 1 DP、Q两点的线速度之比为，3 : 1口”“嫦娥二号”环月运行时向心加速度比“嫦娥一号”更小3009如图所示为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为 2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长

13、为R下端固定的轻质弹簧投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零.不且锁定和解除锁定时， 均不改变弹簧的弹性势能.已知重力C时的速度大小vi；弹簧压缩到 0.5R时的弹性势能Ep；(3)已知地面与水面相距 1.5 R,若使该投饵管绕续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？4、甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道以下判断正确的是().C.甲的加速度小于乙的加速度D 甲在运行时能经过北极的正上方5、已知地球半径 R= 6 370 km，“天宫一号”在离地面340 km 的圆轨道上运行平稳后，绕地球飞行 1 圈的时间约为()A. 3.5 h B 2.5 h C . 1.5 h D . 0.5 h解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去.计鱼饵在运动过程中的机械能损失,加速度为g.求：(1)质量为m的鱼饵到达管口A