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文檔簡介
1【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】相互作用與牛頓運(yùn)動(dòng)規(guī)律
【陷阱標(biāo)簽】推導(dǎo)計(jì)算
【題干】
如圖,一個(gè)質(zhì)量為m=10kg的物體A放在傾角的斜面體上,給A以F1=1OON沿斜面向上的力,
A恰好沿斜面勻速上升,若給A以F2=20N沿斜面向下的力,A剛好沿斜面勻速下滑。現(xiàn)將此
斜面變?yōu)樗矫?,欲使A水平勻速運(yùn)動(dòng),則要對(duì)A沿水平方向施多大F?
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
易忽略了的值可以具體計(jì)算出來。
【正解】
解:當(dāng)A恰好能勻速上升時(shí),有:100=100-sin6+〃400-cose①
當(dāng)A剛好勻速下滑時(shí),有:20+100-sine=〃-100?cose②
sin。=0.43
聯(lián)合①②,得:4,所以〃=—tan0
cos6=0.62
而杵&心所以〃=詼
cos。Jl—si/e2121
若使A水平勻速運(yùn)動(dòng),則尸=/=//G=變竽I
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡的分析以及計(jì)算能力。
2【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】相互作用與牛頓運(yùn)動(dòng)規(guī)律
【陷阱標(biāo)簽】審題不細(xì)
【題干】
如圖,利用一塊粗糙木板,可以將一個(gè)木箱推上一輛載重汽車,如果沿木板方向施推力,
至少需要推力為F1,假設(shè)木板與水平方向夾角為,木箱質(zhì)量為m,貨箱與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)
為?,F(xiàn)用一水平力推它,至少需F2。求F1:F2.
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
誤認(rèn)為以上的力在水平面上推動(dòng)木箱。
【正解】
解:沿木板方向推動(dòng)木箱時(shí):F]=/itngcos0+mgsin0?
用水平力推動(dòng)木箱時(shí):F2COS0=〃(mgcos。+居sin。)+mgsin。
所以.尸一〃"?gcos6+mgsin。
cos。一〃sin6
所以F[:F2=cos。一〃sin。
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用以及審題能力。
3【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】相互作用與牛頓運(yùn)動(dòng)規(guī)律
【陷阱標(biāo)簽】復(fù)雜推理
【題干】
如圖,重為G1的三角形滑塊置于水平面上,滑塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。若在中間放一
光滑球,求使得滑塊保持靜止時(shí),小球的最大重力G2。
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
不清楚滑塊靜止的條件為:Ff<^F.
【正解】
解:分析球的受力如圖,將F?正交分解得:
F2COS0=G2②
再分析三角形滑塊的受力如圖:
Ff=sin。③K=G|+K'cos。④
又由于居'=工FfW叫
由①②③④得:G,W一
-tan8-〃
故小球最大重力為:45
tan。一〃
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了對(duì)平衡系統(tǒng)的受力分析。
4【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】相互作用與牛頓運(yùn)動(dòng)規(guī)律
【陷阱標(biāo)簽】基礎(chǔ)不牢
【題干】
用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中,已知ac和be與豎直方向的夾角分別為30°,
60°,則ab繩和be繩中拉力為?
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
對(duì)力的合成不熟練。
【正解】
解:對(duì)結(jié)點(diǎn)C受力分析,受點(diǎn)c到三根繩子拉力,將F,和七合成為F,
3
根據(jù)三力平衡得出:F=F0=mg
已知ac和be與豎直方向的夾角分別為30°和60°,所以a=30°
根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系得出:
Fa=F,cosa=,
Fb=F?sina=.
【點(diǎn)評(píng)】
該題的關(guān)鍵在于能夠?qū)Y(jié)點(diǎn)c進(jìn)行受力分析,利用平衡狀態(tài)條件解決問題.力的計(jì)算離不開
幾何關(guān)系和三角函數(shù).
5【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】相互作用與牛頓運(yùn)動(dòng)規(guī)律
【陷阱標(biāo)簽】情境分析有誤
【題干】
一個(gè)質(zhì)量為m的小球,用兩條等長的細(xì)繩a、b連接在車廂內(nèi)A、C兩點(diǎn),已知兩線拉直時(shí),
與車廂前臂夾角為45°,試求當(dāng)車廂以加速度為=,a?=向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),a,b兩線
的拉力。
圖1
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
易忽略:兩接觸的物體脫離與否的臨界條件為接觸面間的彈力為零。
【正解】
解:設(shè)b繩即將松馳時(shí),系統(tǒng)的臨界加速度為“。,由牛頓第二定律得:a°=gtan450=g
ai,g朋<由力的合成得:
當(dāng)2時(shí),的<劭,b繩松馳,n=0,NC=a45°,
方=](也g)2+(用的y=
圖1-1
當(dāng)“2=%8>與,此時(shí)球受到三個(gè)力的作用,受力如圖1-1所示,由牛頓第二定律得:
qsin450+7;sin45°=活a2,7;cos45°-7;cos45°-wg=0
解得
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了繩子的彈力與牛頓運(yùn)動(dòng)定律的結(jié)合和應(yīng)用。
6【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】相互作用與牛頓運(yùn)動(dòng)規(guī)律
【陷阱標(biāo)簽】抽象模型
【題干】
如圖2所示,固定在水平面上的光滑半球,球心0的正上方固定一個(gè)小定滑輪,繩一端栓一
小球,小球置于半球面上A點(diǎn),另一端繞過定滑輪。今緩慢拉繩使小球從A滑到半球頂點(diǎn),
求半球?qū)π∏虻闹С至及繩對(duì)小球拉力F的變化情況。
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
不會(huì)構(gòu)建力的封閉三角形。
【正解】
解:小球受力如圖11(甲),T,N,G構(gòu)成一封閉三角形。
由圖11(乙)可見,
所以,,所以T=,N=。
又因?yàn)镺B不變,0A不變,AB變短。所以N不變,T變小。
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了力的合成與相似三角形的應(yīng)用。
7【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】相互作用與牛頓運(yùn)動(dòng)規(guī)律
【陷阱標(biāo)簽】分析陷阱
【題干】
一輛機(jī)車掛著車廂由靜止開始在水平軌道上加速行使,最初10s前進(jìn)40m,突然機(jī)車車廂脫
鉤,又過了10s,機(jī)車與車廂相距60m。若機(jī)車牽引力不變,一切阻力不變,求m機(jī)車:m
車廂。(動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02,空氣阻力不計(jì),取g=10m/s2)
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
對(duì)牛頓第二定律運(yùn)用不熟練。
【正解】
解:設(shè)機(jī)車和車廂的質(zhì)量分別為M和m,機(jī)車和車廂構(gòu)成的系統(tǒng),在脫鉤前、后受到的合外
力F今不變。
F令=(M+m)a...(1)
由運(yùn)動(dòng)規(guī)律得,脫鉤前機(jī)車和車廂的共同加速度為
a==0.8m/s2
脫鉤后機(jī)車和車廂的加速度分別為ai和a2,由質(zhì)點(diǎn)系牛頓第二定律(如果一個(gè)質(zhì)點(diǎn)系在任
意的X方向上受到的合外力為質(zhì)點(diǎn)系中的n個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量分別為叫、m2、……mn)在X
方向的加速度分別為ai?>...a?x,那么有Fx=miaix+m2a&+....+m?a?)得:
F*=Mai+ma-i...(2)
由(1)(2)式和az=-ug求得ai=+0.8
2
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得AS=SSL-S?=t2(ai-az)=60...(3)
解(3)式得M:m=5:1
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了牛頓第二定律的應(yīng)用。
81知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】情境分析有誤
【題干】
漏斗頂角為2,漏斗底部有一小球m,當(dāng)漏斗以恒定角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球沿漏斗壁
能上升多遠(yuǎn)距離?(漏斗壁光滑)
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
對(duì)小球升至最高點(diǎn)相對(duì)于漏斗壁靜止這一情境不清楚。
【正解】
設(shè)小球與漏斗壁的距離為L,小球升至最高點(diǎn)相對(duì)漏斗壁靜止,一起繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),即小球
作勻速圓周運(yùn)動(dòng).小球受力情況及建立坐標(biāo)如圖所示.
根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件及規(guī)律列方程,當(dāng)f=0時(shí),有下列方程:
N'cos0=ma)2r(1)
N'sin0-mg-0(2)
r=Lsin0(3)
由(1)(2)(3)式求得:tan6=r^■—
co2Lsin0
所以L=4”
co'sin_0
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了對(duì)于最高點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用。
9【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】分析陷阱
【題干】
長度為L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿OA,A端有一質(zhì)量為m=3kg的小球,小球以0點(diǎn)為圓心,在豎直
平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),通過最高點(diǎn)時(shí),小球的速率是2m/s,取g=10m/s2,求0A受到多少壓力
/拉力?
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
易忽略對(duì)彈力方向的判定。
【正解】
解:小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),受重力和桿的彈力,先假設(shè)為向下的彈力,由牛頓第二定律
F+mg=m
解得
F=m—mg=3
故彈力的方向與假設(shè)的方向相反,為向上的6N支持力;
根據(jù)牛頓第三定律,球?qū)U有向下的6N壓力;
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了對(duì)于桿的彈力的方向的判定??上燃僭O(shè)彈力向下,解的結(jié)果為正,假設(shè)成立,
若為負(fù),實(shí)際方向與假設(shè)方向相反!
10【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】分析陷阱
【題干】
如圖,質(zhì)量為m的小球用長為1的細(xì)繩懸于光滑的斜面上。點(diǎn),小球在該傾角的斜面內(nèi)做圓
周運(yùn)動(dòng),若小球在最高點(diǎn),最低點(diǎn)的速度分別是vl和v2,則繩子在這兩個(gè)位置時(shí),張力大
小分別是多大?
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
繩子無需像桿一樣去討論拉力的方向。
【正解】
在最高點(diǎn):分解重力沿斜面的分力為mgsin。,這個(gè)重力的分力與繩子拉力的合力充當(dāng)向心
力,向心力沿斜面向下指心圓心:
mgsin+Tl=m,所以T1=m—mgsin
同理,在最低點(diǎn):T2—mgsin0=m,所以T2=m+mgsin。
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了圓周運(yùn)動(dòng)以及繩子與桿的拉力的區(qū)別。
111知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】靜摩擦力的方向
【題干】
在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一質(zhì)量為M的木塊,木塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的最大靜摩擦因數(shù)為。它通過細(xì)繩與另一
塊m相連,轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度轉(zhuǎn)動(dòng),M與轉(zhuǎn)臺(tái)能保持相對(duì)靜止時(shí),它到轉(zhuǎn)臺(tái)中心的最大距離R1
和最小距離R2為多大?
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
忽略了靜摩擦力方向的兩種可能。
【正解】
當(dāng)M有離軸心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),有mg+f.LMa
2
Pmax①
當(dāng)M有靠近軸心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),有mg-f總產(chǎn)M3
2
rmin②
解得:Rf否如羋,RH/鱉平
MarM(o2
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了靜摩擦力的方向性。
121知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】情境分析有誤
【題干】
撐開的雨傘半徑為R,傘邊距地面高度為h,傘軸成豎直方向,現(xiàn)在使雨傘以角速度繞傘軸
轉(zhuǎn)動(dòng),則傘上水滴沿傘邊緣水平被甩出,水滴落成一個(gè)圓圈,此圓的半徑大小是多少?
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
誤認(rèn)為圓圈的半徑為傘的半徑與水滴所走的水平距離之和。
【正解】
因?yàn)樗窝貍氵吘壦奖凰Τ?,故初始時(shí)刻豎直方向無速度。
水滴從傘邊落到地面,其豎直方向滿足:.
水滴被水平甩出時(shí),其初速度為:。
故水滴沿傘的切線方向(初速度方向)的水平距離為:.
所以水滴落成的圓的半徑為:
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了物理情境分析,水滴是沿傘的切線方向甩出,而不是沿傘的軸線方向。
131知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】幾何分析
【題干】
如圖,高為H的光滑平臺(tái)上有一物體用繩子跨在定滑輪C由地面上的人以均勻速度V。向右
拉動(dòng),不計(jì)人高,當(dāng)人從地面上平臺(tái)的邊緣A處向右行走到B處時(shí),物體速度為?物體移動(dòng)
的距離為?
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
不會(huì)靈活的將運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解。
【正解】
人拉繩由A點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)組成:第一個(gè)分運(yùn)動(dòng)是繞C點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),從A
點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到4點(diǎn);第二個(gè)分運(yùn)動(dòng)是沿繩子由&移動(dòng)到B.人向右行走的速度v。是合速度,如圖
(1)由圖中幾何關(guān)系可知,沿繩方向的分速度V2=v°sin。,由直角三角形4CAB可知
所以.
(2)物體移動(dòng)的距離等于人從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),繩被拉動(dòng)的長度,即x'=CB-CA=-H.
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了運(yùn)動(dòng)的合成與分解,通過構(gòu)造三角形解題的技巧。
14【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】主觀臆斷
【題干】
直徑為d的紙質(zhì)圓筒,以角速度繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),電槍口垂直圓筒軸線,使子彈穿過圓筒,
結(jié)果圓筒上只有一個(gè)彈孔,求子彈速度。
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
易忽略圓周運(yùn)動(dòng)的周期性,圓筒可轉(zhuǎn)n+2kw度。
【正解】
如圖所示,設(shè)子彈在圓筒中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,則有vt=d,而在這一段時(shí)間內(nèi),利用圓筒做
圓周運(yùn)動(dòng)的周期性和它與子彈在圓筒中運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性,可得3t=n+2k”,
聯(lián)立以上兩式可得子彈的速度為v=(k=l,2,3……).
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了圓周運(yùn)動(dòng)的周期性和物體在圓筒運(yùn)動(dòng)中的等時(shí)性。
15【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】情境分析有誤
【題干】
如圖,A,B為斜面,傾角為30°,小球從A點(diǎn)以初速度V。拋出,恰好落在B點(diǎn),求:
(1)AB的品巨離
(2)物體在空中飛行的時(shí)間
(3)從拋出開始,經(jīng)過多長時(shí)間小球與斜面距離最大?
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
不易直接將運(yùn)動(dòng)分解為水平運(yùn)動(dòng)與垂直運(yùn)動(dòng),難以分析小球與斜面距離最大時(shí)的情境
【正解】
解(1)(2)設(shè)飛行時(shí)間為t,則
水平方向位移:?QC°S30°=引
1,
如sin30=—gt2
豎直方向位移:2
解得:3g3g
(3)設(shè)小球拋出/時(shí)間后與斜面間距離最大。此時(shí)小球的速度3與斜面平
行。
更=追”揚(yáng)°
則%3'3g
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了運(yùn)動(dòng)的合成與分解以及對(duì)極值的情境分析。
161知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】分析有誤
【題干】
玻璃生產(chǎn)線上,寬9m的成型玻璃板以2m/s的速度連續(xù)不斷地向前行進(jìn),在切割時(shí),金剛
鉆刀的速度為10m/s。為了使割下的玻璃板都成規(guī)定的尺寸的矩形,金剛割刀的軌道應(yīng)如
何控制?切割一次的時(shí)間多長?
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
不易想到將速度分解為平行于玻璃板方向與垂直于玻璃板方向。
【正解】
根據(jù)題意,金剛鉆相對(duì)玻璃板的速度v*應(yīng)垂直于玻璃板的運(yùn)動(dòng)速度v板,金剛鉆的運(yùn)動(dòng)可分
為隨玻璃板的運(yùn)動(dòng)v版和垂直于玻璃板的運(yùn)動(dòng)vm,如圖所示,由圖可知:
cos9==0.2,則。=arccos0.2
v重=11抹-2。m/s=m/s
t=s^O.92s.
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了速度的合成與分解。
171知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】分析有誤
【題干】
一根長為L的輕質(zhì)直桿兩端各固定一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A,B,兩球質(zhì)量均為m,輕桿可繞過
其中點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。
(1)若直桿轉(zhuǎn)動(dòng)周期T=2,直桿轉(zhuǎn)到如圖所示位置時(shí),A,B兩球?qū)U作用力各多大?
(2)若要如圖位置時(shí),直桿A球的拉力恰好等于球的重力,求此情況下桿轉(zhuǎn)動(dòng)的周期和B對(duì)
直桿的作用力。AQ
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
注意桿對(duì)物體既可以提供拉力,也可以提供支持力。
【正解】
物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),在分析向心力時(shí)要注意桿對(duì)物體既可以提供拉
力,也可以提供支持力。。
A、B兩個(gè)小球隨桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),均以0為圓心在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)小B
球運(yùn)動(dòng)的角速度為
7=2亓代。=竺
T
(1)若周期,則小球運(yùn)動(dòng)角速度①
7*1=mRa)2=m—?—=—mg<mg.
運(yùn)動(dòng)中小球所需向心力的大小為2L2②
對(duì)A球:在最高點(diǎn)時(shí),小球所受重力大于它運(yùn)動(dòng)所需向心力,小球向下壓直桿,桿對(duì)小球有
向上的支持力“,據(jù)牛頓第二定律,有mg-FFmRS?③
所以
1
2=-mg.
FA=2
④
F=FA=-mg
在最高點(diǎn)時(shí),A球?qū)χ睏U有向下的壓力2⑤
對(duì)B球:桿對(duì)小球的拉力F與重力的合力提供了小球運(yùn)動(dòng)所需向心力。有
F—mg=w^,所以
23
F=mg+mRa>=—mg
2⑥
3
在最低點(diǎn),球?qū)U產(chǎn)生豎直向下的拉力,大小為5
(2)若轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí),直桿對(duì)小球產(chǎn)生向下的拉力,即小球A受力與圖示F.方向相反,
據(jù)牛頓第二定律,有F,、+mg=mR(0'/⑦
⑨
此時(shí)處于最低點(diǎn)的球B,有F—.'.F=mg+搐&0?=3mg
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了圓周運(yùn)動(dòng)和桿的支持力與拉力的綜合應(yīng)用。
18【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】基礎(chǔ)薄弱
【題干】
質(zhì)量為m的木塊從半徑為R的半球形曲面的邊緣滑到最低點(diǎn)的過程中,由于摩擦力使木塊速
度不變,則()
A.因速度不變,加速度為0
B.木塊下滑過程中所受合外力越來越大
C.下滑中摩擦力大小不變
D.下滑中加速度大小不變,方向始終指向球心
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
易錯(cuò)選C。誤以為速度大小不變,則摩擦力不變,其實(shí)是合外力不變,因?yàn)橹亓ρ剡\(yùn)動(dòng)方向
的分力在變,故摩擦力也在變。
【正解】
由于物體沿圓弧下滑做的是圓周運(yùn)動(dòng),故存在向心加速度。由牛頓第二定律
以=ma“=m—
R,而r的大小不變,故合外力的大小不變.由于物塊在滑動(dòng)過程中與接
觸面的正壓力是變化的,故滑動(dòng)摩擦力在變化,而物體在下滑過程中,速度的大小不變,所
以向心加速度的大小不變.故只有D正確。
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了圓周運(yùn)動(dòng)的加速度和受力情況。
19【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】分析有誤
【題干】
00'為豎直轉(zhuǎn)軸,MN為固定在00'上的水平光滑桿,有兩個(gè)質(zhì)量相同的金屬球A、B套在水
平桿上,AC、BC為拉力能力相同的兩根西線,C固定在轉(zhuǎn)軸00'上,當(dāng)繩拉直時(shí),A,B兩球
轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比恒為2:1,當(dāng)轉(zhuǎn)軸角速度逐漸增大時(shí),()
U
A.AC先斷B.BC先斷C.同時(shí)斷D.無法確定
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
難以把受力大小分析與已知三角聯(lián)系起來
【正解】
A受重力、支持力、拉力F.三個(gè)力作用,拉力的分力提供向心力.
水平方向:FACOSa=mn3'
同理,對(duì)B:FBCOSB=mn3
FA_OcosB_or£fBC_AC
由幾何關(guān)系,可知cosa=,cosB=所以%rBcosarBrAfAC8C由于AC>BC,
所以F,、>FB,即AC先斷.
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了力的合成與分解。
20【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】基礎(chǔ)不牢
【題干】
一艘小艇從河岸的A處出發(fā)渡河,小艇保持與河岸垂直的方向行駛,經(jīng)過lOmin到達(dá)正對(duì)岸
下游120m的C處,如果小艇保持原速逆水斜向上游與河岸成角的方向行駛,則經(jīng)過12.5min
恰好到達(dá)正對(duì)岸的B處,則河寬為多少?
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
對(duì)速度分解不熟練。
【正解】
設(shè)河寬為d,河水流速為v水,船速為v俯,船兩次運(yùn)動(dòng)速度合成如圖所
*.,ti
②
-cosa
由②可得v*=12m/min
由①得sina=0.8,故cosa=0.6,
河寬d=v*;ti=X10m=200m
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了速度的合成與分解。
21【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】分析陷阱
【題干】
如圖,水平面上有一物體,人通過繩子用定滑輪拉它,在圖示位置時(shí),若人的速度為5m/s,
則物體的瞬時(shí)速度為?
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
不易判斷出繩子拉動(dòng)的速度為水平運(yùn)動(dòng)速度的一個(gè)分量。
【正解】
繩子拉動(dòng)的速度為物體水平方向運(yùn)動(dòng)速度的一個(gè)分量:
vs=vicos600=v2cos30°
所以Vi=
【點(diǎn)評(píng)】
本文主要考察了速度的合成與分解。
22【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】概念不清
【題干】
關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說法正確的是()
A.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小一定變化B.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定變化
C.曲線運(yùn)動(dòng)的加速度一定變化D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受外力一定變
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
錯(cuò)選CD。誤以為曲線運(yùn)動(dòng)不斷改變方向,則受力方向和加速度方向一定會(huì)變。其實(shí)只要受
力方向與初始速度方向不一樣,就會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng),如平拋運(yùn)動(dòng)。
【正解】
勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小不變,只是速度方向的改變。故A錯(cuò)
平拋運(yùn)動(dòng)的加速度和外力都不變,故CD錯(cuò)。
曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定改變,所以才能讓運(yùn)動(dòng)軌跡改變。故B
對(duì)。
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的概念的理解。
23【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】基礎(chǔ)不牢
【題干】
有一種玩具結(jié)構(gòu)如圖所示,豎直放置的光滑鐵圓環(huán)半徑為R=20cm,環(huán)上有一穿孔的小球m,
僅能沿環(huán)做無摩擦滑動(dòng),若圓環(huán)繞著通過環(huán)心的豎直軸以10rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)(g=10
m/s2),則小球相對(duì)靜止時(shí)與環(huán)心0的連線與OLO?的夾角可能是()
Oi
A.B.C.D.
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
不會(huì)熟練的把圓環(huán)對(duì)小球的支持力分解。
【正解】
當(dāng)小球相對(duì)靜止時(shí),則受到的圓環(huán)對(duì)小球的支持力與小球的重力的合力剛好提供了小球跟隨
圓環(huán)旋轉(zhuǎn)的向心力。
設(shè)圓環(huán)對(duì)小球的支持力為,方向指向0點(diǎn)。
則豎直方向上有:
水平方向上有:.
而.
聯(lián)立解得:
故選Co
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了力的合成與分解和圓周運(yùn)動(dòng)的結(jié)合。
24【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】基礎(chǔ)薄弱
【題干】
洗衣機(jī)的甩干筒豎直狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有一衣物附在筒壁上,則此時(shí)()
A.衣物受重力、筒壁的彈力和摩擦力的作用
B.衣物隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是摩擦力
C.筒壁的彈力隨筒的轉(zhuǎn)速增大而增大
D.筒壁對(duì)衣物的摩擦力隨筒的轉(zhuǎn)速增大而增大
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
錯(cuò)選D。誤以為轉(zhuǎn)速越大,摩擦力越大。其實(shí)豎直方向的摩擦力是與重力相平衡的,是不變
的。
【正解】
衣物(包括里面的水)附在筒壁上,隨筒一起旋轉(zhuǎn),共受三個(gè)力:重力、筒壁的彈力、摩擦
力.其中重力與摩擦力相平衡,筒壁對(duì)衣物的彈力提供向心力.轉(zhuǎn)速增大,所需向心力必增大,
筒壁對(duì)衣物彈力增大.故選A、C.
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用。
25【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
【陷阱標(biāo)簽】主觀臆斷
【題干】
球A和球B可在光滑桿上無摩擦滑動(dòng),兩球用一根細(xì)繩連接,如圖所示,球A的質(zhì)量是球B
質(zhì)量的兩倍,當(dāng)桿以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩球剛好保持與桿無相對(duì)滑動(dòng),那么()
-----------------?
I
I
I
I
I
A.球A受到的向心力大于B受到的向心力
B.球A的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑是球B的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的一半
C.當(dāng)增大時(shí),球A向外運(yùn)動(dòng)
D.當(dāng)增大時(shí),球B向外運(yùn)動(dòng)
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
錯(cuò)選C或1)。誤以為角速度增大時(shí),球就會(huì)向外運(yùn)動(dòng)??墒潜绢}中有條件兩球剛好保持與桿
無相對(duì)滑動(dòng),則兩球達(dá)到相對(duì)平衡時(shí),因?yàn)槭抢K子拉著的,旋轉(zhuǎn)半徑之比已經(jīng)與質(zhì)量之比相
協(xié)調(diào)達(dá)到平衡了,與角速度的大小無關(guān)。
【正解】
同一條繩上的張力相等,而兩球的向心力是由繩的張力提供,故兩球受的向心力大小相等,
所以A選項(xiàng)不正確.
F向=m32jr,故有m?r產(chǎn)mm”即r“=2rA,所以B正確.
當(dāng)兩球剛好保持與桿無相對(duì)滑動(dòng)時(shí),有m,32n=m“32n,,與角速度無關(guān),所以C、I)選項(xiàng)不正
確.
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了圓周運(yùn)動(dòng)在繩子提供向心力的情況下的理解應(yīng)用。
26【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】萬有引力定律
【陷阱標(biāo)簽】分析有誤
【題干】
若近似認(rèn)為月球繞地球公轉(zhuǎn)與地球繞日公轉(zhuǎn)的軌道在同一平面內(nèi),且都為正圓,又知這
兩種轉(zhuǎn)動(dòng)同向,如圖所示,月相變化的周期為29.5天,(圖示是相繼兩次滿月,月、地、
日相對(duì)位置的示意圖),求月球繞地球公轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間T.(因月球總是一面朝向地球,
故T恰是月球的自轉(zhuǎn)周期)
滿月
h月球
滿月
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
無法熟練把地球公轉(zhuǎn)的角度考慮進(jìn)來
【正解】
要求出月球繞地球一周所用的時(shí)間T,只要求出月球繞地球公轉(zhuǎn)的角速度3月,即可利用公
式T=求得.
由圖可知,月球在連續(xù)兩次滿月間繞地球轉(zhuǎn)過的角度6=2n+O,其中。為在這段時(shí)間內(nèi)
地球繞太陽公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過的角度.
因?yàn)榈厍蚶@太陽公轉(zhuǎn)的角速度=rad/d,從一次滿月到另一次滿月地球公轉(zhuǎn)了。角,
用了29.5d,所以?=X29.5=rad.
月球繞地球公轉(zhuǎn)的角速度=rad/d
則由周期公式得1=
【點(diǎn)評(píng)】
本題運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)的角速度、線速度的概念結(jié)合相關(guān)的地理知識(shí)求解.
27【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】萬有引力定律
【陷阱標(biāo)簽】抽象模型
【題干】
在距一質(zhì)量為M,半徑為R,密度均勻的球體R遠(yuǎn)處有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),此時(shí)M對(duì)m的萬
有引力為F,,當(dāng)從M中挖去一半徑為R/2的球體時(shí),剩下部分對(duì)m的萬有引力為F?,則F,,國
的比是多少?
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
若直接計(jì)算該不規(guī)則的球體與質(zhì)點(diǎn)之間的引力則因?yàn)檎也坏街匦?,而無從下手。
【正解】
777YY}
一個(gè)質(zhì)量均勻分布的球體與球外的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力可以用公式尸直接進(jìn)
r
行計(jì)算,但當(dāng)球體被挖去一部分后,由于質(zhì)量分布不均勻,萬有引力定律就不再適用了.此
時(shí)我們不妨用“割補(bǔ)法”進(jìn)行求解,設(shè)想將被挖部分重新補(bǔ)回,則完整球體對(duì)質(zhì)點(diǎn)m的引力
為R,可以看作是剩余部分對(duì)質(zhì)點(diǎn)的引力F與被挖小球?qū)|(zhì)點(diǎn)的引力Fz的合力,即F產(chǎn)F+F2.
設(shè)被挖小球的質(zhì)量為M',其球心到質(zhì)點(diǎn)間的距離為r,.
由題意知M'=,r'=R;由萬有引力定律,得
_Mm_GMm
1"(2—)2—4改
M
?M'mgmGMm
r(1/?)218R
所以E=,即剩下部分對(duì)m的萬有引力為挺粵
'236R236R2
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了如何靈活利用規(guī)則球體計(jì)算萬有引力o
28【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】萬有引力定律
【陷阱標(biāo)簽】抽象模型
【題干】
假設(shè)質(zhì)量為m的鉛球放在地心0處,再假設(shè)在地球內(nèi)部的A處挖去質(zhì)量為m的球體,則鉛球
受到的萬有引力大小為?方向?yàn)椋浚ǖ厍虬霃綖镽,0A=R/2)
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
本題的關(guān)鍵是從完整的地球?qū)μ幱谇蛐牡你U球的萬有引力合力為0入手。若沒有意識(shí)到這
一點(diǎn),則比較難解。
【正解】
一個(gè)完整的地球可看作質(zhì)量分布均勻的標(biāo)準(zhǔn)球體,先假設(shè)把地球分割成無數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn),則所有
質(zhì)點(diǎn)對(duì)鉛球的萬有引力的和為零.再把整個(gè)地球分為兩部分,如圖,一部分是挖去質(zhì)量為m
的球體,另一部分是陰影部分,這兩部分對(duì)地心鉛球的引力的合力為零,即
所以在A處出去質(zhì)量為m的球體后,鉛球受到向左(背離挖去球體的中心的方向)的,大小
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了萬有引力的合力的應(yīng)用。
29【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】萬有引力定律
【陷阱標(biāo)簽】基礎(chǔ)薄弱
【題干】
若取地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,地球的半徑為R=6400km,根據(jù)萬有引力定律計(jì)算:
(1)地球的平均密度
(2)在距地面上空20km處的重力加速度
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
在計(jì)算第二間時(shí),要靈活運(yùn)用地表的萬有引力定律,否則無法求解。
【正解】
所以p=5.48xl0,"g/m
乃G46400000
(2)設(shè)在距地面上空20km處的重力加速度為g,.
Mm
則在質(zhì)量為m的物體在該高度所受到的萬有引力為:F=G-------------------=mg,
((/?+20000))
又由第一問可得:GMm=mgR
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了利用萬有引力定律求地球密度以及結(jié)合地表的萬有引力定律求某一高度的
加速度的能力。
30【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】萬有引力定律
【陷阱標(biāo)簽】基礎(chǔ)不牢
【題干】
飛船以a=g/2的加速度勻加速上升,由于超重現(xiàn)象,用彈簧測力計(jì)測得質(zhì)量為10kg的物體
重量為75N,由此可知,飛船所處的位置距地面的高度為多大?(地球半徑為6400km,g=10
m/s2)
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
不易發(fā)現(xiàn):需要利用地表的萬有引力過渡到計(jì)算h高度的萬有引力。
【正解】
質(zhì)量10kg的物體在地面處重力大小約100N,而彈簧秤示數(shù)F=75N,顯然飛船所在處物體所
受到的重力mgi應(yīng)小于F.
由牛頓第二定律,得
F-mgi=ma
GmM
而~^=mS
GmM
m
-(-R----+---h--)-27=6g1\
由此即可解得:h=R=6.4X10"m
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了萬有引力定律結(jié)合超重現(xiàn)象的應(yīng)用。
31【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】萬有引力定律
【陷阱標(biāo)簽】基礎(chǔ)薄弱
【題干】
已知萬有引力常量G,地球半徑R,同步衛(wèi)星距地面的高度h,月球與地球之間的距離r,月
球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的周期%,地球自轉(zhuǎn)的周期4,地球表面的重力加速度g,某同學(xué)根據(jù)以上條
件,提出一種估算地球質(zhì)量M的辦法:同步衛(wèi)星繞地心做圓周運(yùn)動(dòng),由得:
(1)請(qǐng)判斷上面的結(jié)果是否正確,并說明理由,如不正確,請(qǐng)給出正確的解法和結(jié)果。
(2)請(qǐng)根據(jù)已知條件再提出兩種估算地球質(zhì)量的方法,并解得結(jié)果。
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
對(duì)地球質(zhì)量的各種求解途徑不熟悉。其實(shí)大致可歸為兩類:一類是利用地球表面的物體所受
到的重力與萬有引力相等;另一類是利用繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的星體,萬有引力與向心力相等。
注意第二類求解中,距離為兩個(gè)星體的球心的距離。
【正解】
(1)不正確。因?yàn)榈厍蚝屯叫l(wèi)星中萬有引力公式中的距離是指衛(wèi)星距地心的距離,而不是
距地球表面的距離。
正確解法:因?yàn)橥叫l(wèi)星繞地心做圓周運(yùn)動(dòng),所以有:GMm^m(—)2(/?+//),
(/?+〃『T,
4萬2(R+//)3
故解得:M=——--,■■■--
GT;
(2)第一種方法:利用地表物體所受到的萬有引力與重力相等,即可求得地球質(zhì)量。即:
G--y-=mg解得:M-gR2/Go
R-
第二種方法:利用月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),可求得地球的質(zhì)量。即:G^=m(—)2ro
r2T,
解得:加=竺二
GT;
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了對(duì)地球質(zhì)量的求解方法的掌握與應(yīng)用。
32【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】萬有引力定律
【陷阱標(biāo)簽】理解不到位
【題干】
一宇宙飛船到月球上探測,宇航員想知道月球的密度,身邊只有一塊手表,他該怎么辦?
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
未知量太多,無從下手。因?yàn)榍竺芏葧?huì)出現(xiàn)月球半徑的三次方,故可利用飛船的圓周運(yùn)動(dòng)得
到月球半徑的三次方,然后手表計(jì)時(shí)求得周期,即可解.
【正解】
當(dāng)飛船繞月球運(yùn)行時(shí),可將其視為一衛(wèi)星,用手表來計(jì)時(shí)。則有:G^-=m(—)2r
/T
而月球的密度為:P=二"一。
二后
3
當(dāng)r=R時(shí),則結(jié)合上述兩式,有:2=券37r。
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了求解與萬有引力有關(guān)的密度質(zhì)量等問題的綜合能力。
33【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】萬有引力定律
【陷阱標(biāo)簽】基礎(chǔ)不牢
【題干】
在赤道上發(fā)射兩顆質(zhì)量相同沿赤道正上方圓形近地軌道繞地心圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星A和B,A向
正東發(fā)射,B向正西發(fā)射,不計(jì)空氣阻力,但計(jì)地球自轉(zhuǎn),計(jì)算:(E=kd)
(1)發(fā)射哪一顆消耗能量多?
(2)與另一衛(wèi)星相比,要多消耗百分之幾的燃料?
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
需了解消耗能量的多少與發(fā)射初速度的差異有關(guān),而發(fā)射初速度為相對(duì)于地球的速度。
【正解】
(1)赤道自轉(zhuǎn)線速度:丹=。尸2n/左0.47X10'km/s
近地衛(wèi)星速度=8.0X103km/s
由西向東發(fā)射,衛(wèi)星對(duì)地發(fā)射速度。東=%-w=7.53X10,km/s
由東向西發(fā)射,衛(wèi)星對(duì)地發(fā)射速度”=H+%=8.47X103km/s
可見,向西發(fā)射消耗能量多.
(2)組=(竺1)2=1.27,故多消耗27%.
/7.53
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了衛(wèi)星對(duì)地發(fā)射速度的與地球自轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系。
34【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】萬有引力定律
【陷阱標(biāo)簽】基礎(chǔ)薄弱
【題干】
在赤道上的某人,恰能在日落4小時(shí)后,觀察到頭頂上空被太陽照亮的人造地球衛(wèi)星,若該
衛(wèi)星在赤道所在平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),試估算該衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期。
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
由衛(wèi)星的萬有引力定律得出的式子中含有兩個(gè)未知數(shù)M,。無法求解。
但若已知天體的半徑和天體的重力加速度,可以通過近地表的物體的萬有引力定律求出天體
質(zhì)量。
【正解】
據(jù)題意,日落4小時(shí),地球自轉(zhuǎn)的角度a=2義2萬=工,衛(wèi)星位置如圖所示.
243
對(duì)近地表的衛(wèi)星,有:G爺■=mg,即:GM=gR)②
結(jié)合①②,解得7=1.4x104$=4.6人
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了如何利用地球的半徑和重力加速度求解地球的質(zhì)量。
35【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】萬有引力定律
【陷阱標(biāo)簽】基礎(chǔ)薄弱
【題干】
火箭發(fā)射衛(wèi)星在開始階段是豎直升高的,設(shè)火箭以5m/s2的加速度勻加速上升,衛(wèi)星中一彈
簧測力計(jì)掛一質(zhì)量為9kg的物體,當(dāng)衛(wèi)星上升到某高度時(shí),彈簧測力計(jì)示數(shù)是85N,此時(shí)
衛(wèi)星距地多高?在這一高度處繞地球運(yùn)行,它的速度是多大?
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
需要先利用牛頓定律把封閉艙內(nèi)的加速度算出來,才能再利用地表以及衛(wèi)星高度的萬有引力
定律計(jì)算出衛(wèi)星的高度。
【正解】
40-
ytg,=T----m--a-=沈5
對(duì)封閉艙內(nèi)的物體:」=優(yōu)。,所以m9
j=(-----)?
Nfm'g
利用萬有引力定律:L(R一口>,所以H=3200Ei
v2R
在該高度的加速度為:------=(------)
R+HR+H
所以解得速度v=6.5x/5
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了牛頓定律與萬有引力定律的結(jié)合使用。
36【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】萬有引力定律
【陷阱標(biāo)簽】誤解題意
【題干】
偵察衛(wèi)星在通過地球兩極上空的圓軌道上運(yùn)行,它的運(yùn)行軌道距地面高度為h,要使衛(wèi)星在
一天的時(shí)間內(nèi)將地面上赤道各處日照條件下的情況全拍下來,衛(wèi)星上的攝像機(jī)至少應(yīng)拍攝地
面上赤道圓周的弧長是多少?地球半徑為,表面加速度為g,自轉(zhuǎn)周期為工)。
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
沒有徹底理解題意,其實(shí)可以從一天經(jīng)過赤道幾次,則能考慮到一次至少要拍多少弧長。
【正解】
Mn12兀
C?-----j-=m1——,)2(衣+〃)
T
設(shè)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期為T,貝(氏+“)①
「Mm
G—―=mg
又夫②
T1
有卷小誓③
一天的時(shí)間穌④
N=%
一天內(nèi)偵察衛(wèi)星經(jīng)過有日照的赤道上空次數(shù)為:?、?/p>
s=2匣
攝像機(jī)每次應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長為:1、⑥
+〃)3
聯(lián)立②③④⑤⑥得:s=2叫=容F
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了萬有引力定律與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合的問題O
37【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】萬有引力定律
【陷阱標(biāo)簽】推導(dǎo)計(jì)算
【題干】
一隕石在飛向某行星的途中,在距行星表面h處碰到了以繞行星勻速圓周運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)宇宙
站,結(jié)果隕石陷入站內(nèi),宇宙站也因此過渡到距行星表面h/2處的新軌上,并比繞行星圓周
運(yùn)動(dòng),在這行星表面以V。豎直上拋一物體,物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為?
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
未知量太多,難以求解。本題需要分別利用兩個(gè)高度上的圓周運(yùn)動(dòng)與萬有引力將行星的半徑
和質(zhì)量等都用已知量表示出來,然后再利用行星表面的萬有引力和重力將重力加速度求出
來,最后再利用勻加速直線運(yùn)動(dòng)將時(shí)間t求出來。
【正解】
當(dāng)自動(dòng)宇宙站在h高度處繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)有:G乂皿m-^—
(r+/z)2(r+/z)
Mm(0
當(dāng)自動(dòng)宇宙站在h/2高度處繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)有:G———=m2.
心wf)
3S
解得:=-h,GM=-hv^.
r221
由行星表面的萬有引力和重力相等可得:G?=mg,即:匕2
rr3
2
在這行星表面以V。豎直上拋一物體,則有一:vQt--gt=O,解得:,=嗎
25v「
【點(diǎn)評(píng)】
本題考察了圓周運(yùn)動(dòng),萬有引力,勻加速直線運(yùn)動(dòng)等的綜合應(yīng)用。
38【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】萬有引力定律
【陷阱標(biāo)簽】推導(dǎo)計(jì)算
【題干】
用m表示地球通信衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)的質(zhì)量,h表示它離地面的高度,表示地球半徑,表示
地球表面處的重力加速度,表示地球自轉(zhuǎn)的角速度,則通信衛(wèi)星所受地球?qū)λ娜f有引力大
小()
A.等于0B.等于C.等于D.以上結(jié)果都不正確
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
萬有引力定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律以及圓周運(yùn)動(dòng)之間的公式相互結(jié)合與轉(zhuǎn)化,比較麻煩。
【正解】
mMGmM
F=+卜]下一二mg°
由萬有引力公式知,衛(wèi)星受的萬有引力為,由式。,
F=:gR
得GM=,代入上式有(R。+切,故選項(xiàng)B正確.
R
_mgoo
上=---------=mcoo(R0+h)
再由(R。+h)
m;Rog()3o
F=mg0R
把它代入F式中得.故C項(xiàng)正確.
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了萬有引力定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律以及圓周運(yùn)動(dòng)之間的公式相互結(jié)合與轉(zhuǎn)化。
39【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】萬有引力定律
【陷阱標(biāo)簽】推倒計(jì)算
【題干】
在某星球表滿以速度豎直上拋一個(gè)物體,若物體受該星球的引力作用,忽略其他力的影響,
物體上升的最大高度為h,已知該星球的直徑d,如果要在這星球上發(fā)射一顆繞它運(yùn)行的衛(wèi)
星,則衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期為()
A.B.C.D.
【錯(cuò)解/易錯(cuò)點(diǎn)】
牛頓運(yùn)動(dòng)定律與圓周運(yùn)動(dòng)加速度關(guān)系之間的結(jié)合,需要多熟練。
【正解】
由v02=2gH得該星球的重力加速度grJ/ZH,而衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越小,則周期越小,
故在這個(gè)星球上發(fā)射一顆繞它運(yùn)行的近“地”衛(wèi)星,又有:g=(y2r=」.上,結(jié)合兩式,
T22
解得:T=—
%
選項(xiàng)A正確。
【點(diǎn)評(píng)】
本題主要考察了對(duì)衛(wèi)星勻速圓周運(yùn)動(dòng)最小周期的理解以及牛頓定律與圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律公式間
的結(jié)合與轉(zhuǎn)化。
40【知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽】機(jī)械能
【陷阱標(biāo)簽】基礎(chǔ)薄弱
【題干】
一輛汽車質(zhì)量800kg,從靜止開始運(yùn)動(dòng),其阻力為車重的0.05倍,其牽引力
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