（高中物理）曲線運(yùn)動(dòng)和萬有引力定律命題角4

1、曲線運(yùn)動(dòng)和萬有引力定律4萬有引力定律的綜合應(yīng)用1.目前地球上很多通訊是靠地球同步衛(wèi)星完成的地球外表的重力加速度為g，地球半徑為r，地球自轉(zhuǎn)周期為t，光速為c求：(1)地球同步衛(wèi)星的高度； (2)假設(shè)同步衛(wèi)星將接收到的信息傳給衛(wèi)星正下方(設(shè)在赤道上的控制中心)從衛(wèi)星發(fā)出的微波信號(hào)到控制中心收到信號(hào)需要多長(zhǎng)時(shí)間?考場(chǎng)錯(cuò)解 不理高考 資源網(wǎng)解題意而得不出正確答案 不清楚同步衛(wèi)星的特點(diǎn)而找不到關(guān)系式 (1)設(shè)地球質(zhì)量為m，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星離地面的高度為h，由萬有引力定律和牛頓第二定律在地面附近對(duì)任一物體解得衛(wèi)星離地面的高度：(2)由矗一以求出：2.一飛船在某行星外表附近沿圓軌道繞該行星飛行認(rèn)為行星是

2、密度均勻的球體，要確定該行星的密度，只需要測(cè)量 ( ) a飛船的軌道半徑 b飛船的運(yùn)行速度 c飛船的運(yùn)行周期 d行星的質(zhì)量考場(chǎng)錯(cuò)解ab沒有充分理高考 資源網(wǎng)解題意，題目要求“只需測(cè)量的量，即只需測(cè)量一個(gè)物理量就可確定行星的密度。 ab一定錯(cuò)誤 c 密度與體積有關(guān)，g為常量，在選擇式子分析時(shí)應(yīng)尋找包含“r3的式子由，及得：，故只需測(cè)量周期t即可得行星密度3.“神舟六號(hào)載人飛船順利發(fā)射升空后，經(jīng)過115小時(shí)32分的太空飛行，在離地面343 km的圓軌道上運(yùn)行了77圈，運(yùn)動(dòng)中需要屢次“軌道維持所謂“軌道維持就是通過控制飛船上發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)間和推力的大小和方向，使飛船能保持在預(yù)定軌道上穩(wěn)定飛行，如果不

3、進(jìn)行“軌道維持，由于飛船受到軌道上稀薄空氣的影響，軌道高度會(huì)逐漸降低，在這種情況下飛船的動(dòng)能、重力勢(shì)能和機(jī)械能的變化情況是 ( ) a動(dòng)能、重力勢(shì)能和機(jī)械能逐漸減少 b重力勢(shì)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，機(jī)械能不變 c重力勢(shì)能逐漸增大，動(dòng)能逐漸減小，機(jī)械能不變 d重力勢(shì)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，機(jī)械能逐漸減小考場(chǎng)錯(cuò)解a(1)認(rèn)為半徑減小動(dòng)能也減小；(2)認(rèn)為只有重力勢(shì)能與動(dòng)能之間轉(zhuǎn)化，機(jī)械能不變d飛船運(yùn)動(dòng)過程中運(yùn)行半徑減小，要克服阻力做功，其機(jī)械能要減小由牛頓第二定律得：，可知半徑減小，速度增加，即動(dòng)能增大解這類題目應(yīng)明確運(yùn)動(dòng)過程，找出做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的圓心、半徑，對(duì)于天體一般由萬有引力提供向心力

4、，再結(jié)合題目中的條件列出關(guān)系式求解考場(chǎng)思維訓(xùn)練1如圖48所示一物體以初速度vo從a點(diǎn)開始在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)一個(gè)水平力作用在物體上，物體運(yùn)動(dòng)軌跡為圖中實(shí)線所示，圖中b是軌跡上的一點(diǎn)，虛線是過a、b兩點(diǎn)并與該軌跡相切的直線、虛線和實(shí)線將水平面劃分為圖示的5個(gè)區(qū)域那么關(guān)于對(duì)該施力物體位置的判斷，下面說法中正確的選項(xiàng)是 ( ) a如果這個(gè)力是斥力，那么施力物體可能在區(qū)域 b如果這個(gè)力是斥力，那么施力物體一定在區(qū)域 c如果這個(gè)力是引力，那么施力物體一定在區(qū)域 d如果這個(gè)力是引力，那么施力物體一定在區(qū)域ks5u高考資 源網(wǎng)解析：物體做曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡線應(yīng)在初速度的圖示和力的圖示中間，即如為引力，那么施力物體

5、一定在區(qū)域，如為引力那么施力物體一定在區(qū)域.2 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(yùn)行的周期t，僅利用這三個(gè)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(yùn)行速度的大小ks5u高考資 源網(wǎng)解析：由于月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由它們間的萬有引力提供，那么，故bd正確.3 地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，地球半徑大約是月球半徑的4倍不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)的影響，由以上數(shù)據(jù)可推算出 ( ) a地球的平均密度與月球的平均密度之比約為 9：8 b地球外表重力加速度與月球外表重力加速度之比約為9：4 c靠近地球外表沿圓軌道運(yùn)行的航天器的周期與靠近

6、月球外表沿圓軌道運(yùn)行的航天器的周期之比約為8：9 d靠近地球外表沿圓軌道運(yùn)行的航天器線速度與靠近月球外表沿圓軌道運(yùn)行的航天器線速度之比約為81：4ks5u高考資 源網(wǎng)解析：因?yàn)樾乔蛲獗淼闹亓铀俣葹?，靠近星球外表沿圓軌道運(yùn)行的航天器有所以，所以c正確. 4 如圖49所示，一高度為h=0.2 m的水平面在a點(diǎn)處與一傾角=30 o的斜面連接，一小球以5 m/s的速度在平面上向右運(yùn)動(dòng)求小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面所需的時(shí)間(平面與斜面均光滑，g=10 m/s2)某同學(xué)對(duì)此題的解法為：小球沿斜面運(yùn)動(dòng)，那么 ，此可求得落地的時(shí)間t問：你同意上述解法嗎?假設(shè)同意，求出所需的時(shí)間；假設(shè)不同意，那么說明理由并求出你認(rèn)為正確的結(jié)果4.ks5u高考資 源網(wǎng)解析：不同意，小球應(yīng)在a點(diǎn)離開平面做平拋運(yùn)動(dòng)，而不是沿斜面下滑.正確做法為：落地點(diǎn)與a點(diǎn)的水平距離斜面底寬s>z，小球離開a點(diǎn)后不會(huì)落到斜面，因此落地時(shí)間即為平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間，5年10月17日，我國(guó)第二艘載人飛船“神舟六號(hào)，在經(jīng)過了115個(gè)小時(shí)32分鐘的太空飛行后順利返回 (1)飛船在豎直發(fā)射升空的加速過程中，宇航員處于超重狀態(tài)設(shè)點(diǎn)火后不久，儀器顯示宇船員對(duì)座艙的壓力等于他體重的4倍，求此時(shí)飛船的加速度大小 g=10m/s2；(2)飛船變軌后沿圓形軌道環(huán)繞地球運(yùn)行，運(yùn)行周期為t地球半徑為r，地球外表的重力加速度為 g求飛船離