第四單元曲線運(yùn)動萬有引力與航天

1、第四單元 曲線運(yùn)動 萬有引力與航天第7講運(yùn)動的合成與分解【對點(diǎn)檢測】 當(dāng)物體的初速度v0和所受的外力F分別滿足下列小題中所給定的條件時，物體的運(yùn)動情況將會是A靜止B勻速直線運(yùn)動C勻加速直線運(yùn)動 D勻減速直線運(yùn)動E勻變速曲線運(yùn)動 F變加速曲線運(yùn)動(1)v00，F(xiàn)0()(2)v00，F(xiàn)0()(3)v00，F(xiàn)0且恒定，方向相同()(4)v00，F(xiàn)0且恒定，方向相反()(5)v00，F(xiàn)0且恒定，方向不在一條直線上()(6)v00，F(xiàn)0不恒定，大小、方向都隨著時間變化()【對點(diǎn)檢測】 (多選)一個物體的運(yùn)動規(guī)律是x3t2(m)，y4t2(m)，則下列說法中正確的是()A物體在x軸和y軸方向上都做初速度為

2、零的勻加速直線運(yùn)動B物體的合運(yùn)動是初速度為零、加速度為5 m/s2的勻加速直線運(yùn)動C物體的合運(yùn)動是初速度為零、加速度為10 m/s2的勻加速直線運(yùn)動D物體的合運(yùn)動是加速度為5 m/s2的曲線運(yùn)動考點(diǎn)一對曲線運(yùn)動特征的理解例1 【2014·滁州模擬】一小船在河中xOy平面內(nèi)運(yùn)動的軌跡如圖所示，下列判斷正確的是()A若小船在x方向上始終勻速運(yùn)動，則在y方向上先加速運(yùn)動后減速運(yùn)動B若小船在x方向上始終勻速運(yùn)動，則在y方向上始終勻速運(yùn)動C若小船在y方向上始終勻速運(yùn)動，則在x方向上先減速運(yùn)動后加速運(yùn)動D若小船在y方向上始終勻速運(yùn)動，則在x方向上先加速運(yùn)動后減速運(yùn)動變式題 質(zhì)點(diǎn)僅在恒力F的作用下

3、，在xOy平面內(nèi)由坐標(biāo)原點(diǎn)O以沿y軸正方向的初速度v0開始運(yùn)動，其運(yùn)動到A點(diǎn)的軌跡如圖所示，則恒力F的方向可能沿()Ax軸正方向Bx軸負(fù)方向Cy軸正方向 Dy軸負(fù)方向考點(diǎn)二小船渡河問題 例2 【2014·湖北孝感高中質(zhì)檢】一艘小船渡河，河寬為d180 m，河中水流速度處處相等，恒為v12.5 m/s.已知船在靜水中的速度為v25 m/s，則：(1)欲使船在最短的時間內(nèi)渡河，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長時間？位移為多大？(2)欲使船渡河的航程最短，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長時間？位移為多大？變式題 在上面例2中，其他條件不變，若船在靜水中的速度v21.5 m/s，要使船渡河的航程最短，船頭應(yīng)

4、朝什么方向？用多長時間？位移為多大？考點(diǎn)三繩(桿)關(guān)聯(lián)速度問題 例3 2014·江蘇常州一中質(zhì)檢 在島上生活的漁民曾用如圖所示的裝置將漁船拉到岸邊若通過人工方式跨過定滑輪拉船，使之勻速靠岸，已知船在此運(yùn)動過程中所受的阻力保持不變，則()A繩對船的拉力逐漸增大B船所受水的浮力保持不變C岸上人拉繩的速度保持不變D岸上人拉繩的速度逐漸增大變式題1 如圖所示，一激光探照燈發(fā)出的光照射在云層底面上，云層底面是與地面平行的平面，云層底面距地面高為h，探照燈以恒定角速度在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，當(dāng)光束轉(zhuǎn)到與豎直方向的夾角為時，云層底面上光點(diǎn)的移動速度是()Ah BC Dh tan 變式題2 【2014&#

5、183;淮南質(zhì)檢】一輕桿兩端分別固定質(zhì)量為mA和mB的兩個小球A和B(均可視為質(zhì)點(diǎn))將其放在一個光滑球形容器中從位置1開始下滑，如圖所示，當(dāng)輕桿到達(dá)位置2時，球A與球形容器球心等高，其速度大小為v1，已知此時輕桿與水平方向成30°角，B球的速度大小為v2，則()Av2v1 Bv22v1Cv2v1 Dv2v1變式題3 2014·宣城模擬如圖所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，繞過兩個滑輪后掛上重物M.C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為l.現(xiàn)在對桿的另一端施力，使其逆時針勻速轉(zhuǎn)動，

6、由豎直位置以角速度緩緩轉(zhuǎn)至水平位置(轉(zhuǎn)過了90°角)，此過程中()A重物M做勻速直線運(yùn)動B重物M做勻變速直線運(yùn)動C重物M的最大速度是lD重物M的速度先減小后增大1(多選)在xOy平面內(nèi)，一質(zhì)點(diǎn)僅在恒力F作用下由原點(diǎn)O運(yùn)動到A點(diǎn)，其軌跡及在O點(diǎn)、A點(diǎn)的速度方向如圖所示，則F的方向不可能沿()Ay軸正方向By軸負(fù)方向Cx軸正方向Dx軸負(fù)方向2【2014·安徽師大附中模擬】一個質(zhì)點(diǎn)靜止在光滑水平面上，在t10至t22 s時間內(nèi)受到水平向東的恒力F1作用，在t22 s至t34 s時間內(nèi)受到水平向南的恒力F2作用，則質(zhì)點(diǎn)在t2t3時間內(nèi)所做的運(yùn)動一定是()A勻變速直線運(yùn)動B變加速直線

7、運(yùn)動C勻變速曲線運(yùn)動D變加速曲線運(yùn)動3【2014·河南十校二聯(lián)】距離河岸500 m處有一艘靜止的船，船上的探照燈以1 r/min的轉(zhuǎn)速水平轉(zhuǎn)動若將河岸看成直線，當(dāng)探測燈發(fā)出的光束與岸邊成60°角時，光束在河岸上形成的光點(diǎn)的移動速率為()A52.3 m/sB69.8 m/sC666.7 m/sD4180 m/s4【2014·吉林重點(diǎn)中學(xué)模擬】跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目，當(dāng)運(yùn)動員從直升飛機(jī)上由靜止跳下后，在下落過程中將會受到水平風(fēng)力的影響，下列說法中正確的是()A風(fēng)力越大，運(yùn)動員下落時間越長，運(yùn)動員可完成更多的動作B風(fēng)力越大，運(yùn)動員著地速度越大，運(yùn)動員越安

8、全C運(yùn)動員下落時間與風(fēng)力無關(guān)D運(yùn)動員著地速度與風(fēng)力無關(guān)5【2014·四川卷】有一條兩岸平直、河水均勻流動、流速恒為v的大河小明駕著小船渡河，去程時船頭指向始終與河岸垂直，回程時行駛路線與河岸垂直去程與回程所用時間的比值為k，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為()A. B.C. D.第8講拋體運(yùn)動【對點(diǎn)檢測】 (多選)如圖所示，從某高度水平拋出一小球，經(jīng)過時間t到達(dá)地面時，速度與水平方向的夾角為，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g.下列說法正確的是()A小球水平拋出時的初速度大小為gtcot B小球在t時間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為C若小球初速度增大，則平拋運(yùn)動的時間變

9、長D若小球初速度增大，則減小【對點(diǎn)檢測】 如圖所示，質(zhì)量相同的A、B兩質(zhì)點(diǎn)以相同的水平速度v拋出，A在豎直平面內(nèi)運(yùn)動，落地點(diǎn)在P1；B在光滑的斜面上運(yùn)動，落地點(diǎn)在P2，不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是()AA、B的運(yùn)動時間相同BA、B沿x軸方向的位移相同CA、B落地時的速度相同DA、B落地時的動能相同 考點(diǎn)一平拋運(yùn)動規(guī)律的一般應(yīng)用例1 2014·浙江卷如圖所示，裝甲車在水平地面上以速度v020 m/s沿直線前進(jìn)，車上機(jī)槍的槍管水平，距地面高為h1.8 m在車正前方豎直立一塊高為兩米的長方形靶，其底邊與地面接觸槍口與靶距離為L時，機(jī)槍手正對靶射出第一發(fā)子彈，子彈相對于槍口的初速度為v8

10、00 m/s.在子彈射出的同時，裝甲車開始勻減速運(yùn)動，行進(jìn)x90 m后停下裝甲車停下后，機(jī)槍手以相同方式射出第二發(fā)子彈(不計(jì)空氣阻力，子彈可看成質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取10 m/s2)(1)當(dāng)L410 m時，求第一發(fā)子彈的彈孔離地的高度，并計(jì)算靶上兩個彈孔之間的距離；(2)若靶上只有一個彈孔，求L的范圍變式題 (多選)2014·鹽城質(zhì)檢如圖所示，球網(wǎng)高出桌面的高度為H，網(wǎng)到桌邊的距離為L.某人在乒乓球訓(xùn)練中，從網(wǎng)左側(cè)距離為處將球沿垂直于網(wǎng)的方向水平擊出，球恰好通過網(wǎng)的上沿落到右側(cè)桌邊緣設(shè)乒乓球的運(yùn)動為平拋運(yùn)動，則()A擊球點(diǎn)的高度與網(wǎng)高度之比為98B乒乓球在網(wǎng)左、右兩側(cè)運(yùn)動時間之比為21

11、C乒乓球過網(wǎng)時與落到桌邊緣時速率之比為12D乒乓球在網(wǎng)左、右兩側(cè)運(yùn)動速度變化量之比為12考點(diǎn)二平拋運(yùn)動與斜面結(jié)合問題例2 2014·南京金陵中學(xué)質(zhì)檢如圖所示，足夠長的斜面上有a、b、c、d、e五個點(diǎn)，abbccdde，從a點(diǎn)水平拋出一個小球，初速度為v時，小球落在斜面上的b點(diǎn)，落在斜面上時的速度方向與斜面夾角為，不計(jì)空氣阻力當(dāng)初速度為2v時()A小球可能落在斜面上的c點(diǎn)與d點(diǎn)之間B小球一定落在斜面上的e點(diǎn)下方C小球落在斜面時的速度方向與斜面的夾角大于D小球落在斜面時的速度方向與斜面的夾角也為變式題1 如圖所示，斜面上a、b、c三點(diǎn)等距，小球從a點(diǎn)正上方的O點(diǎn)拋出，做初速度為v0的平拋

12、運(yùn)動，恰落在b點(diǎn)若小球的初速度變?yōu)関，其落點(diǎn)位于c，則()Av0v2v0Bv2v0C2v0v3v0 Dv3v0變式題2 (多選)【2014·鄭州模擬】如圖所示，光滑斜面固定在水平面上，頂端O有一小球由靜止釋放，運(yùn)動到底端B的時間為t1.若給小球不同的水平初速度，落到斜面上的A點(diǎn)經(jīng)過的時間為t2，落到斜面底端B點(diǎn)經(jīng)過的時間為t3，落到水平面上的C點(diǎn)經(jīng)過的時間為t4，則()At2>t1 Bt3>t2Ct4>t3 Dt1>t4變式題3 【 2013·上海卷】如圖所示，轟炸機(jī)沿水平方向勻速飛行，到達(dá)山坡底端正上方時釋放一顆炸彈，并垂直擊中山坡上的目標(biāo)A.已知

13、A點(diǎn)高度為h，山坡傾角為，由此不能算出()A轟炸機(jī)的飛行高度B轟炸機(jī)的飛行速度C炸彈的飛行時間D炸彈投出時的動能考點(diǎn)三平拋運(yùn)動規(guī)律的綜合應(yīng)用例3 2014·徐州一中質(zhì)檢如圖所示，在水平地面上固定一個傾角37°、表面光滑的斜面體，物體A以v16 m/s的初速度沿斜面上滑，同時在物體A的正上方有一物體B以某一初速度水平拋出，當(dāng)A上滑到最高點(diǎn)時恰好被B擊中A、B均可看作質(zhì)點(diǎn)，sin 37°0.6，cos 37°0.8，g取10 m/s2.求：(1)物體A上滑到最高點(diǎn)所用的時間；(2)物體B拋出時的初速度v2的大?。?3)物體A、B初始位置間的高度差h.變式題

14、2014·安慶模擬如圖所示，一長為L的木板傾斜放置，傾角為45°，一彈性小球自與木板上端等高的某處自由釋放，小球落在木板上反彈時，速度大小不變，碰撞前后，速度方向與木板的夾角相等欲使小球發(fā)生一次碰撞后恰好落到木板下端，則小球釋放點(diǎn)距木板上端的水平距離為()A.LB.LC.L D.L考點(diǎn)四斜拋運(yùn)動問題 例4 【2013·安徽卷】由消防水龍帶的噴嘴噴出水的流量是0.28 m3/min，水離開噴口時的速度大小為16 m/s，方向與水平面夾角為60°，在最高處正好到達(dá)著火位置，忽略空氣阻力，則空中水柱的高度和水量分別是(重力加速度g取10 m/s2)()A28.

15、8 m1.12×102 m3B28.8 m0.672 m3C38.4 m1.29×102 m3D38.4 m0.776 m3變式題 (多選)2014·唐山期末如圖所示，某同學(xué)分別在同一直線上的A、B、C三個位置投擲籃球，結(jié)果都擊中籃筐，擊中籃筐時籃球的速度方向均沿水平方向，大小分別為v1、v2、v3，若籃球出手時高度相同，速度方向與水平方向的夾角分別是1、2、3，則下列說法正確的是()A. v1<v2<v3 Bv1>v2>v3C1>2>3 D1<2<31如圖所示，某同學(xué)斜向上拋出一小石塊，忽略空氣阻力關(guān)于小石塊在空中

16、運(yùn)動的過程中加速度a隨時間t變化的圖像正確的是圖中的()2【2014·亳州模擬】如圖所示，三個小球從同一高度處的O點(diǎn)分別以水平初速度v1、v2、v3拋出，落在水平面上的位置分別是A、B、C，O是O在水平面上的投影點(diǎn)，且OAOBOC135.若不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是()Av1v2v3123B三個小球下落的時間相同C三個小球落地的速度相同D三個小球落地的動能相同3(多選)“套圈圈”是小孩和大人都喜愛的一種游戲某小孩和大人直立在界外，在同一條豎直線上的不同高度分別水平拋出圓環(huán)，并恰好套中前方同一物體假設(shè)圓環(huán)的運(yùn)動可以視為平拋運(yùn)動，則()A大人拋出的圓環(huán)運(yùn)動的時間較短B大人應(yīng)以較小的

17、速度拋出圓環(huán)C小孩拋出的圓環(huán)發(fā)生的位移較小D小孩拋出的圓環(huán)單位時間內(nèi)速度的變化量較小42014·福州模擬如圖所示，斜面體ABC固定在地面上，小球p從A點(diǎn)由靜止下滑，當(dāng)小球p開始下滑時，另一小球q從A點(diǎn)正上方的D點(diǎn)水平拋出，兩球同時到達(dá)斜面底端的B處已知斜面AB光滑，長度l2.5 m，斜面的傾角30°，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2.求：(1)小球p從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的時間；(2)小球q拋出時初速度的大小第9講圓周運(yùn)動【對點(diǎn)檢測】 如圖所示，a、b是地球表面上不同緯度上的兩個點(diǎn)，如果把地球看作是一個球體，a、b兩點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動，這兩個點(diǎn)具有大小相同的()A線速度B角

18、速度C加速度 D軌道半徑 【對點(diǎn)檢測】 如圖所示，光滑水平面上，小球在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動若小球運(yùn)動到P點(diǎn)時，拉力F發(fā)生變化，關(guān)于小球運(yùn)動情況的說法正確的是()A若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動B若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動C若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動D若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc運(yùn)動考點(diǎn)一涉及圓周運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)問題例1 2014·荊州中學(xué)模擬如圖所示，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RBRC32，A輪的半徑大小與C輪的相同，它與B輪緊靠在一起，當(dāng)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

19、無滑動地轉(zhuǎn)動起來a、b、c分別為三輪邊緣上的三個點(diǎn)，則a、b、c三點(diǎn)在運(yùn)動過程中的()A線速度大小之比為322B角速度之比為332C轉(zhuǎn)速之比為232D向心加速度大小之比為964考向二圓周運(yùn)動中的動力學(xué)問題例2 2014·新課標(biāo)全國卷如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g，若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度下列說法正確的是()Ab一定比a先開始滑動Ba、b所受的摩擦力始終相等C是b開始滑動的臨界角速度D當(dāng)時，a所受摩擦力的

20、大小為kmg變式題1 【2014·沈陽質(zhì)檢】如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動一個質(zhì)量為m的小球A緊貼著筒內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，筒口半徑和筒高分別為R和H，小球A所在的高度為筒高的一半已知重力加速度為g，則()A小球A做勻速圓周運(yùn)動的角速度B小球A受到重力、支持力和向心力三個力作用C小球A受到的合力大小為D小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上變式題2 (多選)【2014·河南南陽聯(lián)考】如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一個小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點(diǎn)的速度

21、大小為v，其Fv2圖像如圖乙所示，則()A小球的質(zhì)量為B當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃當(dāng)v2c時，小球?qū)U的彈力方向向上D當(dāng)v22b時，小球受到的彈力與重力大小不相等變式題3 2014·安徽卷如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5 m處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，盤面與水平面的夾角為30°，g取10 m/s2，則的最大值是()A. rad/s B. rad/sC1.0 rad/s D0.5 rad/s考點(diǎn)三線球模型與桿球模型例3 2014·湖南十校聯(lián)考如圖

22、所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r0.4 m，最低點(diǎn)處有一小球(半徑比r小得多)現(xiàn)給小球一個水平向右的初速度v0，要使小球不脫離圓軌道，則v0應(yīng)滿足(g取10 m/s2)()v00v04 m/sv02 m/sv02 m/sA和 B或 C或 D和變式題 【2014·淮南模擬】如圖所示，小球緊貼在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)壁做圓周運(yùn)動，內(nèi)側(cè)管壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法正確的是()A小球通過最高點(diǎn)時的最小速度vminB小球通過最高點(diǎn)時的最小速度vminC小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力D小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動時，外側(cè)管壁對小

23、球一定有作用力考點(diǎn)四涉及圓周運(yùn)動的綜合問題例4 【2014·昆山質(zhì)檢】游樂園的小型“摩天輪”上對稱站著質(zhì)量均為m的8位同學(xué)，如圖所示，“摩天輪”在豎直平面內(nèi)逆時針勻速轉(zhuǎn)動若某時刻轉(zhuǎn)到頂點(diǎn)a上的甲同學(xué)讓一小重物做自由落體運(yùn)動，并立即通知下面的同學(xué)接住，結(jié)果重物掉落時正處在c處的乙同學(xué)恰好在第一次到達(dá)最低點(diǎn)b處時接到已知“摩天輪”的半徑為R，重力加速度為g，不計(jì)人和吊籃的大小及重物的質(zhì)量求： (1)接住前重物下落的時間t；(2)人和吊籃隨“摩天輪”運(yùn)動的線速度大小v；(3)乙同學(xué)在最低點(diǎn)處對吊籃的壓力FN.1如圖所示，洗衣機(jī)的脫水桶采用帶動衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下列說法中錯誤的是()A脫水

24、過程中，衣物是緊貼桶壁的B水會從桶中甩出是因?yàn)樗问艿降南蛐牧艽驝加快脫水桶轉(zhuǎn)動的角速度，脫水效果會更好D靠近中心的衣物的脫水效果不如周邊的衣物的脫水效果好2. 2014·江陰檢測如圖所示，長為L的輕桿一端固定一個質(zhì)量為m的小球，另一端固定在水平轉(zhuǎn)軸O上，桿隨轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度為，重力加速度為g.某時刻桿對球的作用力恰好與桿垂直，則此時桿與水平面的夾角滿足()Asin Btan Csin Dtan 32014·南京一模光盤驅(qū)動器在讀取內(nèi)圈數(shù)據(jù)時，以恒定線速度方式讀取，而在讀取外圈數(shù)據(jù)時，以恒定角速度的方式讀取如圖所示，設(shè)內(nèi)圈內(nèi)邊緣半徑為R1，內(nèi)圈外邊緣半徑

25、為R2，外圈外邊緣半徑為R3.A、B、C分別為內(nèi)圈內(nèi)邊緣、內(nèi)圈外邊緣和外圈外邊緣上的點(diǎn)，則讀取內(nèi)圈上A點(diǎn)時A點(diǎn)的向心加速度大小和讀取外圈上C點(diǎn)時C點(diǎn)的向心加速度大小之比為()A.B. C. D.4.(多選)【2014·哈爾濱一?！咳鐖D所示，一個雜技演員騎著特制小摩托車在半徑為R的豎直軌道內(nèi)進(jìn)行表演，A、C兩點(diǎn)分別是軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，B、D兩點(diǎn)分別是軌道的最左側(cè)端點(diǎn)和最右側(cè)端點(diǎn)人和車的總質(zhì)量為m，運(yùn)動過程中速度的大小保持不變，雜技演員在軌道內(nèi)逆時針運(yùn)動，則()A車受到軌道的支持力大小不變B人和車的向心加速度大小不變C由C點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中，人始終處于超重狀態(tài)D由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，人

26、始終處于超重狀態(tài)52014·四川資陽一診按照科學(xué)家的設(shè)想，將來人類離開地球到宇宙中生活，可以住在如圖所示的宇宙村，它是一個圓環(huán)形的密封建筑，人們生活在圓環(huán)形建筑的內(nèi)壁上為了使人們在其中生活不至于有失重感，可以讓它旋轉(zhuǎn)若這個建筑物的直徑d200 m，要讓人類感覺到像生活在地球上一樣，求該建筑物繞其中心軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速(g取10 m/s2，2取10)第10講萬有引力與天體運(yùn)動【對點(diǎn)檢測】 一名宇航員來到一個星球上，如果該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的一半，該星球的直徑也是地球直徑的一半，那么這名宇航員在該星球上所受的萬有引力大小是它在地球上所受萬有引力的() ABC2倍 D4倍考點(diǎn)一萬有引力的計(jì)算和

27、應(yīng)用例1 2014·北京卷萬有引力定律揭示了天體運(yùn)行規(guī)律與地上物體運(yùn)動規(guī)律具有內(nèi)在的一致性 (1)用彈簧測力計(jì)稱量一個相對于地球靜止的小物體的重量，隨稱量位置的變化可能會有不同的結(jié)果已知地球質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G.將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響設(shè)在地球北極地面稱量時，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)是F0.若在北極上空高出地面h處稱量，彈簧測力計(jì)讀數(shù)為F1，求比值的表達(dá)式，并就h1.0%R的情形算出具體數(shù)值(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；若在赤道地面稱量，彈簧測力計(jì)讀數(shù)為F2，求比值的表達(dá)式(2)設(shè)想地球繞太陽公轉(zhuǎn)的圓周軌道半徑r、太陽的半徑RS和地球的半徑R三

28、者均減小為現(xiàn)在的1.0%，而太陽和地球的密度均勻且不變僅考慮太陽和地球之間的相互作用，以現(xiàn)實(shí)地球的1年為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算“設(shè)想地球”的1年將變?yōu)槎嚅L變式題 假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體一口礦井深度為d.已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零礦井底部處的重力加速度和地面處的重力加速度大小之比為()A1B1C. D.考點(diǎn)二天體質(zhì)量及密度的計(jì)算例2 2014·新課標(biāo)全國卷假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體已知地球表面重力加速度在兩極的大小為g0，在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G.地球的密度為()A. B. C. D. 例3 【2013·全國卷】“嫦娥一號

29、”是我國首次發(fā)射的探月衛(wèi)星，它在距月球表面高度為200 km的圓形軌道上運(yùn)行，運(yùn)行周期為127 min.已知引力常量G6.67×1011 N·m2/kg2，月球半徑約為1.74×103 km，利用以上數(shù)據(jù)估算月球的質(zhì)量約為()A8.1×1010 kg B7.4×1013 kgC5.4×1019 kg D7.4×1022 kg考點(diǎn)三天體表面的力學(xué)問題例4 【2014·銀川一中月考】我國志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進(jìn)行“火星500”的實(shí)驗(yàn)活動假設(shè)王躍登陸火星后，測得火星的半徑是地球半徑的，火星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的.已知

30、地球表面的重力加速度為g，地球的半徑為R，王躍在地面上能向上豎直跳起的最大高度為h，忽略自轉(zhuǎn)的影響，引力常量為G，下列說法正確的是()A火星的密度為B火星表面的重力加速度是gC火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為D王躍以與在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能達(dá)到的最大高度是h變式題 2014·濱海五校聯(lián)考若宇航員在月球表面附近自高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一個小球，測出小球的水平射程為L，已知月球半徑為R，引力常量為G，則下列說法錯誤的是()A月球表面的重力加速度g月B月球的質(zhì)量m月C月球的第一宇宙速度vD月球的平均密度1(多選)萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上的第一次大統(tǒng)

31、一，即“地上物理學(xué)”和“天上物理學(xué)”的統(tǒng)一它表明天體運(yùn)動和地面上物體的運(yùn)動遵循相同的規(guī)律牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中將行星的橢圓軌道運(yùn)動假想成勻速圓周運(yùn)動；另外，還應(yīng)用到了其他的規(guī)律和結(jié)論，其中有()A牛頓第二定律B牛頓第三定律C開普勒的研究成果D卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)得出的引力常量2(多選)2013年1月27日，我國在境內(nèi)再次成功地進(jìn)行了陸基中段反導(dǎo)攔截技術(shù)試驗(yàn)，中段是指彈道導(dǎo)彈在大氣層外空間依靠慣性飛行的一段如圖所示，一枚藍(lán)軍彈道導(dǎo)彈從地面上A點(diǎn)發(fā)射升空，目標(biāo)是攻擊紅軍基地B點(diǎn)，導(dǎo)彈升空后，紅軍反導(dǎo)預(yù)警系統(tǒng)立刻發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，從C點(diǎn)發(fā)射攔截導(dǎo)彈，并在彈道導(dǎo)彈飛行中段的最高點(diǎn)D將其擊毀下列說法中正

32、確的是()A圖中E到D過程，彈道導(dǎo)彈的機(jī)械能不斷增大B圖中E到D過程，彈道導(dǎo)彈的加速度不斷減小C彈道導(dǎo)彈在大氣層外運(yùn)動軌跡是以地心為焦點(diǎn)的橢圓D彈道導(dǎo)彈飛行至D點(diǎn)時速度大于7.9 km/s3我國于2013年12月2日發(fā)射了“嫦娥三號”探測器已知月球半徑為R0，月球表面處重力加速度為g0，地球和月球半徑的比值4，地球和月球表面重力加速度的比值6，則地球和月球密度的比值為()A BC4 D64一個物體從某一行星表面某高度處自由下落(不計(jì)阻力)從開始下落時計(jì)時，得到物體離行星表面的高度h隨時間t變化的圖像如圖所示，則根據(jù)以上的條件可以計(jì)算出()行星表面重力加速度的大小行星的質(zhì)量物體落到行星表面時的速

33、度大小物體受到行星的引力大小()ABC D第11講人造衛(wèi)星宇宙速度【對點(diǎn)檢測】 a、b、c、d是在地球大氣層外的圓形軌道上運(yùn)行的四顆人造衛(wèi)星其中a、c的軌道相交于P，b、d在同一個圓軌道上，b、c的軌道在同一平面上某時刻四顆衛(wèi)星的運(yùn)行方向及位置如圖所示下列說法中正確的是()Aa、c的加速度大小相等，且大于b的加速度Bb、c的角速度大小相等，且小于a的角速度Ca、c的線速度大小相等，且小于d的線速度Da、c存在在P點(diǎn)處相撞的危險【對點(diǎn)檢測】 關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列表述正確的是()A第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度B第一宇宙速度又叫脫離速度C第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關(guān)D第一宇宙速度跟地球的半徑無關(guān)

34、考點(diǎn)一人造衛(wèi)星運(yùn)行及變軌問題例1 (多選)【2014·廣東卷】如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動，星球相對飛行器的張角為，下列說法正確的是()A軌道半徑越大，周期越長B軌道半徑越大，速度越大C若測得周期和張角，可得到星球的平均密度D若測得周期和軌道半徑，可得到星球的平均密度變式題 【2014·山東卷】2013年我國相繼完成“神十”與“天宮”對接、“嫦娥”攜“玉兔”落月兩大航天工程某航天愛好者提出“玉兔”回家的設(shè)想：如圖所示，將攜帶“玉兔”的返回系統(tǒng)由月球表面發(fā)射到h高度的軌道上，與在該軌道繞月球做圓周運(yùn)動的飛船對接，然后由飛船送“玉兔”返回地球設(shè)“玉兔”質(zhì)量為m，月球

35、半徑為R，月面的重力加速度為g月以月面為零勢能面，“玉兔”在h高度的引力勢能可表示為Ep，其中G為引力常量，M為月球質(zhì)量若忽略月球的自轉(zhuǎn)，從開始發(fā)射到對接完成需要對“玉兔”做的功為()A.(h2R)B. (hR)C. D. 考向二幾點(diǎn)常見衛(wèi)星、拉格朗日點(diǎn)例2 【2014·四川卷】 石墨烯是近些年發(fā)現(xiàn)的一種新材料，其超高強(qiáng)度及超強(qiáng)導(dǎo)電、導(dǎo)熱等非凡的物理化學(xué)性質(zhì)有望使21世紀(jì)的世界發(fā)生革命性的變化，其發(fā)現(xiàn)者由此獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎用石墨烯制作超級纜繩，人類搭建“太空電梯”的夢想有望在本世紀(jì)實(shí)現(xiàn)科學(xué)家們設(shè)想，通過地球同步軌道站向地面垂下一條纜繩至赤道基站，電梯艙沿著這條纜繩運(yùn)行，如

36、圖所示，實(shí)現(xiàn)外太空和地球之間便捷的物資交換 (1)若“太空電梯”將貨物從赤道基站運(yùn)到距地面高度為h1的同步軌道站，求軌道站內(nèi)質(zhì)量為m1的貨物相對地心運(yùn)動的動能設(shè)地球自轉(zhuǎn)角速度為，地球半徑為R.(2)當(dāng)電梯艙停在距地面高度h24R的站點(diǎn)時，求艙內(nèi)質(zhì)量m250 kg的人對水平地板的壓力大小地面附近重力加速度g取10 m/s2，地球自轉(zhuǎn)角速度7.3×105 rad/s，地球半徑R6.4×103 km.變式題 【2014·天津卷】研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時假設(shè)這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比()A距地面的高度變大B向心加速度變大C線速度變