2021年寒假高一競(jìng)賽班校本第二版

冬季班高一物理競(jìng)賽班專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練（第1講）曲線運(yùn)動(dòng)【知識(shí)要點(diǎn)】1、曲線運(yùn)動(dòng)中速度方向是時(shí)刻變化，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）速度方向是在曲線這一點(diǎn)切線方向.2、物體做直線運(yùn)動(dòng)條件：物體所受合外力為零或所受合外力方向和物體運(yùn)動(dòng)方向在同始終線上.3、物體做曲線運(yùn)動(dòng)條件合外力方向與速度方向不在同始終線上.4、曲線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)；質(zhì)點(diǎn)路程總不不大于位移大?。毁|(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到合外力和相應(yīng)速度一定不為零，并總指向曲線內(nèi)側(cè).[注意]：①做曲線運(yùn)動(dòng)物體所受合外力不一定變化。②兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止.③已知兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻加（互成一定角度，不共線）則合運(yùn)動(dòng)是：共線是勻加直線運(yùn)動(dòng)；不共線是勻變曲線運(yùn)動(dòng).=4\*GB3④一種分運(yùn)動(dòng)是勻速，另一種是勻加（初速度為零），則合運(yùn)動(dòng)：共線不共線：勻變速曲線運(yùn)動(dòng).【例題精講】【例1】畫(huà)出圖中沿曲線ABCDE運(yùn)動(dòng)物體在A、B、C、D、E各點(diǎn)速度方向.略【例2】某質(zhì)點(diǎn)在恒力F作用下從A點(diǎn)沿圖1中曲線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)后，質(zhì)點(diǎn)受到力大小仍為F，但方向相反，則它從B點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)軌跡也許是圖中[]A.曲線aB.曲線b

C.曲線CD.以上三條曲線都不也許答案：A【夯實(shí)雙基】1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中對(duì)的是( ).(A)物體作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它速度也許保持不變(B)物體只有受到一種方向不斷變化力作用，才也許作曲線運(yùn)動(dòng)(C)所有作曲線運(yùn)動(dòng)物體，所受合外力方向與速度方向必定不在一條直線上(D)所有作曲線運(yùn)動(dòng)物體，加速度方向與所受合外力方向始終一致答案:CD2.物體受到幾種力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果只撤掉其中一種力，其他力保持不變，它也許做[]A.勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.勻減速直線運(yùn)動(dòng)

D.曲線運(yùn)動(dòng)2、BCD3．（高考科研題）一質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)，則在這段時(shí)間內(nèi)()A．速度一定不斷變化，加速度也一定不斷變化；B．速度一定不斷變化，加速度可以不變；C．速度可以不變，加速度一定不斷變化；D．速度可以不變，加速度也可以不變。4．若已知物體速度方向和它所受合力方向，如圖1所示，也許運(yùn)動(dòng)軌跡是（）5.關(guān)于運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，如下說(shuō)法中對(duì)的是[]A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)

B.變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)

C.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng)

D.物體加速度數(shù)值、速度數(shù)值都不變運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)5、A【提高拓展】1.關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中對(duì)的是[]A.物體在恒力作用下也許做曲線運(yùn)動(dòng)

B.物體在變力作用下不也許做直線運(yùn)動(dòng)

C.物體在恒力作用下不也許做曲線運(yùn)動(dòng)

D.物體在變力作用下不也許保持速率不變1、A2.（上海高考題）如圖所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A運(yùn)動(dòng)到B，這時(shí)突然使它所受力方向變化而大小不變（即由F變?yōu)镕），在此力作用下物體后來(lái)運(yùn)動(dòng)狀況，下列說(shuō)法對(duì)的是()vABcvABcbaB．物體不也許沿曲線Bb運(yùn)動(dòng)C．物體不也許沿曲線Bc運(yùn)動(dòng)D．物體也許沿原曲線由B返回A3.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)中，下列說(shuō)法對(duì)的是[]A.加速度方向一定不變

B.加速度方向和速度方向始終保持垂直

C.加速度方向跟所受合外力方向始終一致

D.加速度方向總是指向圓形軌跡圓心3、C4.一種質(zhì)點(diǎn)受到兩個(gè)互成銳角力F1和F2作用，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)中保持兩個(gè)力方向不變，但F1突然增大△F，則質(zhì)點(diǎn)此后[]A.一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

B.也許做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.也許做變加速曲線運(yùn)動(dòng)

D.一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)4、A【高考競(jìng)賽鏈接】1、房間里距地面H高A點(diǎn)處有一盞白熾燈(可視為點(diǎn)光源)，一小球以初速度v0從A點(diǎn)沿水平方向垂直于墻壁拋出，正好落在墻角B處(如圖所示)，試問(wèn)：小球拋出后，它在墻上影子是如何運(yùn)動(dòng)?冬季班高一物理競(jìng)賽班專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練（第2講）運(yùn)動(dòng)合成和分解（一）【知識(shí)要點(diǎn)】1、矢量合成與分解矢量合成與分解基本辦法是平行四邊形法則，即兩分量構(gòu)成平行四邊形兩鄰邊，合矢量為該平行四邊形與兩分量共點(diǎn)對(duì)角線。由平行四邊形法則又衍生出三角形法則，各種矢量合成又可推導(dǎo)出多邊形法則。同始終線上矢量合成與分解可以簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算，由此，不在同始終線上矢量合成與分解普通通過(guò)正交分解法進(jìn)行運(yùn)算，即把各個(gè)矢量向互相垂直坐標(biāo)軸投影，先在各軸上進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算之后，再進(jìn)行矢量運(yùn)算。2、運(yùn)動(dòng)合成和分解運(yùn)動(dòng)合成與分解是矢量合成與分解一種。運(yùn)動(dòng)合成與分解普通涉及位移、速度、加速度等合成與分解。3、運(yùn)動(dòng)合成與分解特點(diǎn)：①運(yùn)動(dòng)合成與分解總是與力作用相相應(yīng)；②各個(gè)分運(yùn)動(dòng)有互不相干性質(zhì)，即各個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)與其她方向運(yùn)動(dòng)存在與否無(wú)關(guān)，這與力獨(dú)立作用原理是相應(yīng)；③位移等物理量是在一段時(shí)間內(nèi)才可完畢，故她們合成與分解要講究等時(shí)性，即各個(gè)運(yùn)動(dòng)要取相似時(shí)間內(nèi)位移；④瞬時(shí)速度等物理量是指某一時(shí)刻，故它們合成分解要講究瞬時(shí)性，即必要取同一時(shí)刻速度?！纠}精講】【例1】圖為一空間探測(cè)器示意圖，P1、P2、P3、P4是四個(gè)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，P1、P3連線與空間一固定坐標(biāo)系x軸平行，P2、P4連線與y軸平行.每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)動(dòng)時(shí)，都能向探測(cè)器提供推力，但不會(huì)使探測(cè)器轉(zhuǎn)動(dòng).開(kāi)始時(shí)，探測(cè)器以恒定速率v0向正x方向平動(dòng).要使探測(cè)器改為向正x偏負(fù)y60°方向以本來(lái)速率v0平動(dòng)，則可（不定項(xiàng)選取題）A.先開(kāi)動(dòng)P1恰當(dāng)時(shí)間，再開(kāi)動(dòng)P4恰當(dāng)時(shí)間B.先開(kāi)動(dòng)P3恰當(dāng)時(shí)間，再開(kāi)動(dòng)P2恰當(dāng)時(shí)間C.開(kāi)動(dòng)P4恰當(dāng)時(shí)間D.先開(kāi)動(dòng)P3恰當(dāng)時(shí)間，再開(kāi)動(dòng)P4恰當(dāng)時(shí)間答案：A【例2】小船在靜水中航行速度為v1，若小船在水流速度為v2小河中渡河，已知河寬度為d，求船到達(dá)對(duì)岸所需最短時(shí)間和通過(guò)最小位移.答案:.若【例3】如圖所示，湖中有一條小船，岸邊人用纜繩跨過(guò)一種定滑輪拉船靠岸，若繩子被以恒定速度v拉動(dòng)，繩子與水平方向成角度是α，船與否做勻加速直線運(yùn)動(dòng)？小船邁進(jìn)瞬時(shí)速度多大？答案：否,v/cosα【夯實(shí)雙基】1、關(guān)于互成角度（不為零度和180°）一種勻速直線運(yùn)動(dòng)和一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法對(duì)的是[]A.一定是直線運(yùn)動(dòng)

B.一定是曲線運(yùn)動(dòng)

C.也許是直線，也也許是曲線運(yùn)動(dòng)

D.以上答案都不對(duì)1、B2.關(guān)于運(yùn)動(dòng)合成和分解，下述說(shuō)法中對(duì)的是[]A.合運(yùn)動(dòng)速度大小等于分運(yùn)動(dòng)速度大小之和

B.物體兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)若是直線運(yùn)動(dòng)，則它合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)

C.合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)具備同步性

D.若合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，則其分運(yùn)動(dòng)中至少有一種是曲線運(yùn)動(dòng)2、C3.某人以一定速率垂直河岸向?qū)Π队稳?，?dāng)水流運(yùn)動(dòng)是勻速時(shí)，她所游過(guò)路程、過(guò)河所用時(shí)間與水速關(guān)系是[]A.水速大時(shí)，路程長(zhǎng)，時(shí)間長(zhǎng)

B.水速大時(shí)，路程長(zhǎng)，時(shí)間短

C.水速大時(shí)，路程長(zhǎng)，時(shí)間不變

D.路程、時(shí)間與水速無(wú)關(guān)3、C4.河邊有M、N兩個(gè)碼頭，一艘輪船航行速度恒為v1，水流速度恒為v2，若輪船在靜水中航行2MN時(shí)間是t，則[]A.輪船在M、N之間來(lái)回一次時(shí)間不不大于t

B.輪船在M、N之間來(lái)回一次時(shí)間不大于t

C.若v2越小，來(lái)回一次時(shí)間越短

D.若v2越小，來(lái)回一次時(shí)間越長(zhǎng)4、AC5.船在靜水中航速是1m/s，河岸筆直，河寬恒定，河水接近岸邊流速為2m/s，河中間流速為3m/s.。如下說(shuō)法中對(duì)的是[]A.因船速不大于流速，船不能到達(dá)對(duì)岸

B.船不能沿始終線過(guò)河

C.船不能垂直河岸過(guò)河

D.船過(guò)河最短時(shí)間是一定5、CD6、如圖所示，木塊在水平桌面上移動(dòng)速度是v，跨過(guò)滑輪繩子向下移動(dòng)速度是______（繩與水平方向之間夾角為α）6、vcosα7、如圖3所示，A、B以相似速率v下降，C以速率vx上升，繩與豎直方向夾角α已知，則vx=______v。7、8、如圖4所示，重物A、B由剛性繩拴接，跨過(guò)定滑輪處在圖中實(shí)線位置，此時(shí)繩正好拉緊，重物靜止在水平面上，用外力水平向左推A，當(dāng)A水平速度為vA時(shí)，如圖中虛線所示，求此時(shí)B速度vB＝______。8、冬季班高一物理競(jìng)賽班專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練（第3講）運(yùn)動(dòng)合成和分解（二）【提高拓展】1．如圖所示塔吊臂上有一可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)小車(chē)A，小車(chē)下裝有吊著物體B吊鉤．在小車(chē)A與物體B以相似水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動(dòng)同步，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間距離以(SI)(SI表達(dá)國(guó)際單位制，式中H為吊臂離地面高度)規(guī)律變化，則物體做(A)速度大小不變曲線運(yùn)動(dòng)．(B)速度大小增長(zhǎng)曲線運(yùn)動(dòng)．(C)加速度大小方向均不變曲線運(yùn)動(dòng)．(D)加速度大小方向均變化曲線運(yùn)動(dòng)．答案：BC2．在抗洪搶險(xiǎn)中，戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人。假設(shè)江岸是平直，洪水沿江向下游流去，水流速度為v1，摩托艇在靜水中航速為v2，戰(zhàn)士救人地點(diǎn)A離岸邊近來(lái)處O距離為d。如戰(zhàn)士想在最短時(shí)間內(nèi)將人送上岸，則摩托艇登陸地點(diǎn)離O點(diǎn)距離為A．B．0C．D．3．飛機(jī)以恒定速度俯沖飛行，已知方向與水平面夾角為，水平分速度大小為200km/h，求：（1）飛機(jī)飛行速度4、如圖所示，某船在河中向東勻速直線航行，船上人正相對(duì)于船以0.4m/s速度勻速地豎直向上升起一面旗幟，當(dāng)她用20s升旗完畢時(shí)，船行駛了9m5.降落傘在下落一定期間后來(lái)運(yùn)動(dòng)是勻速.設(shè)無(wú)風(fēng)時(shí)某跳傘員著地速度是5.0m／s.既有正東風(fēng)，風(fēng)速大小是4.答案:，與豎直方向偏西成arctan0.86.河寬300m，水流速度為3m/s，小船在靜水中速度為5m/s，問(wèn)（1）以最短時(shí)間渡河，時(shí)間為多少?可達(dá)對(duì)岸什么位置?（2）以最短航程渡河，船頭應(yīng)向何處?渡河時(shí)間又為多少?【高考競(jìng)賽鏈接】1.如圖所示，頂桿AB可在豎直滑槽K內(nèi)滑動(dòng)，其下端由凹輪M推動(dòng)，凸輪繞O軸以勻角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng).在圖示瞬時(shí)，OA=r，凸輪輪緣與A接觸，法線n與OA之間夾角為α，試求此瞬時(shí)頂桿AB速度.(第十一屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽初賽試題)答案:ωrtanα冬季班高一物理競(jìng)賽班專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練（第4講）平拋運(yùn)動(dòng)（一）【知識(shí)要點(diǎn)】1、平拋運(yùn)動(dòng)（1）定義：將物體用一定速度沿水平方向拋出，不計(jì)空氣阻力，物體只在重力作用下所做運(yùn)動(dòng)叫平拋運(yùn)動(dòng)。（2）性質(zhì)：是加速度恒為重力加速度g勻變速曲線運(yùn)動(dòng).軌跡是拋物線.結(jié)論一：結(jié)論二：B點(diǎn)坐標(biāo)（3）特點(diǎn)：物體受到與速度方向成角度重力作用，且。（為初速度）（4）分解：水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)（5）規(guī)律：（水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)），（豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)）。（6）軌跡：（7）t末瞬間值：，。t末速度大?。骸７较蚩梢杂门cx軸正方向夾角表達(dá)，即：?！纠}精講】【例1】高空勻速水平飛行轟炸機(jī)，每隔2s放下一顆炸彈.若不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法中對(duì)的是( ).(A)這些炸彈落地前均在同一條豎直線上(B)空中兩相鄰炸彈間距離保持不變(C)這些炸彈落地時(shí)速度大小及方向均相等(D)這些炸彈都落在水平地面同一點(diǎn)答案:AC【例2】A、B兩小球同步從距地面高為h=15m處同一點(diǎn)拋出，初速度大小均為v0=10m/s。A球豎直向下拋出，B球水平拋出，空氣阻力不計(jì)，重力加速度取g=10m/s2。求：（1）A球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落地？（2）A球落地時(shí)，A、B兩球間距離是多少？答案：答案：（1）1s

（2）10

m解析：（1）A球做豎直下拋運(yùn)動(dòng)h=v0t+gt2將h=15m、v0=10m/s代入，可得t=1s（2）B球做平拋運(yùn)動(dòng)x=v0ty=gt2將v0=10m/s、t=1s代入，可得x=10my=5m此時(shí)A球與B球距離L為L(zhǎng)=將x、y、h數(shù)據(jù)代入，得L=10m【例3】某滑板興趣者在離地h＝1.8m高平臺(tái)上滑行，水平離開(kāi)A點(diǎn)后落在水平地面B點(diǎn)，其水平位移S1＝3m，著地時(shí)由于存在能量損失，著地后速度變?yōu)関＝4m／s，并以此為初速沿水平地面滑行S2＝8m后停止.已知人與滑板總質(zhì)量m＝60kg.求(1)人與滑板在水平地面滑行時(shí)受到平均阻力大??；(2)人與滑板離開(kāi)平臺(tái)時(shí)水平初速度.(空氣阻力忽視不計(jì)，g=10m／s2).解析：(1)設(shè)滑板在水平地面滑行時(shí)受到平均阻力為f，依照動(dòng)能定理有

①由①式解得

②(2)人和滑板一起在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)初速為v0，飛行時(shí)間為t，依照平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

③

④由③、④兩式解得

⑤【夯實(shí)雙基】1.物體以v0速度水平拋出，當(dāng)其豎直分位移與水平分位移大小相等時(shí)，下列說(shuō)法中對(duì)的是( ).(A)豎直分速度與水平分速度大小相等(B)瞬時(shí)速度大小為(C)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為(D)運(yùn)動(dòng)位移大小為答案:BCD2.甲、乙兩球位于同一豎直直線上不同位置，甲比乙高h(yuǎn),將甲、乙兩球分別以大小為v1和v2初速度沿同一水平方向拋出,不計(jì)空氣阻力，下列條件中有也許使乙球擊中甲球是( ).(A)同步拋出，且v1<v2 (B)甲遲拋出，且v1<v2(C)甲早拋出，且v1>v2 (D)甲早拋出，且v1<v2答案:D3.如圖所示，在離地高為h、離豎直光滑墻水平距離為s1處有一小球以v0速度向墻水平拋出，與墻碰后落地，不考慮碰撞時(shí)間及能量損失，則落地點(diǎn)到墻距離s2為多大?答案:4.如圖所示，從傾角為θ斜坡頂端以初速度v0水平拋出一小球，不計(jì)空氣阻力，設(shè)斜坡足夠長(zhǎng)，則小球拋山后離開(kāi)斜坡最大距離H是多少?答案:5.甲從高H處以速度v1水平拋出小球A，乙同步從地面以初速度v2豎直上拋小球B，在B尚未到達(dá)最高點(diǎn)之前，兩球在空中相遇，則( ).(A)兩球相遇時(shí)間 (B)拋出前兩球水平距離(C)相遇時(shí)A球速率 (D)若,則兩球相遇在處答案:BD冬季班高一物理競(jìng)賽班專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練（第5講）平拋運(yùn)動(dòng)（二）【提高拓展】1.如圖所示，光滑斜面長(zhǎng)為b，寬為a，傾角為θ，一物塊沿斜面左上方頂點(diǎn)P水平射出，恰從右下方頂點(diǎn)Q離開(kāi)斜面，問(wèn)入射初速度v0，應(yīng)多大?答案:2.如圖所示，一顆子彈從水平管中射出，及時(shí)由a點(diǎn)射入一種圓筒，b點(diǎn)和a點(diǎn)同處在圓筒一條直徑上，已知圓筒半徑為R，且圓筒以速度v向下作勻速直線運(yùn)動(dòng).設(shè)子彈穿過(guò)圓筒時(shí)對(duì)子彈作用可忽視，且圓筒足夠長(zhǎng)，OO′為圓筒軸線，問(wèn):(1)子彈射入速度為多大時(shí)，它由b點(diǎn)上方穿出?(2)子彈射入速度為多大時(shí)，它由b點(diǎn)下方穿出?答案:(1)(2)3．某同窗對(duì)著墻壁練習(xí)打網(wǎng)球，假定球在墻面上以25m/s速度沿水平方向反彈.落地點(diǎn)到墻面距離在10m至15m之間.忽視空氣阻力，取g=10m/s2.球在墻面上反彈點(diǎn)高度范疇是(

)A.0.8m至1.8m

B.0.8m至1.6m

C.1.0m至1.6m

D.1.0m答案：A解析：球反彈后做平拋運(yùn)動(dòng).設(shè)落地時(shí)間t，由t=得t1=s,t2=s,由h=gt2得h1=0.8m,h2=1.8m,即A對(duì)的，BCD均錯(cuò)誤.4.拋體運(yùn)動(dòng)在各類(lèi)體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中很常用，如乒乓球運(yùn)動(dòng).現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問(wèn)題.設(shè)球臺(tái)長(zhǎng)2L、網(wǎng)高h(yuǎn)，乒乓球反彈先后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球旋轉(zhuǎn)和空氣阻力.（設(shè)重力加速度為g（1）若球在球臺(tái)邊沿O點(diǎn)正上方高度為h1處以速度v1水平發(fā)出，落在球臺(tái)P1點(diǎn)（如圖實(shí)線所示），求P1點(diǎn)距O點(diǎn)距離x1.（2）若球在O點(diǎn)正上方以速度v2水平發(fā)出，正好在最高點(diǎn)時(shí)越過(guò)球網(wǎng)落在球臺(tái)P2點(diǎn)（如圖虛線所示），求v2大小.（3）若球在O點(diǎn)正上方水平發(fā)出后，球經(jīng)反彈正好越過(guò)球網(wǎng)且剛好落在對(duì)方球臺(tái)邊沿P3處，求發(fā)球點(diǎn)距O點(diǎn)高度h。答案：(1)v1

(2)

(3)h解析：(1)設(shè)發(fā)球時(shí)飛行時(shí)間為t1,依照平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律h1=gt12

①x1=v1t1

②解得x1=v1.

③(2)設(shè)發(fā)球高度為h2,飛行時(shí)間為t2,依照平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律h2=gt22

④x2=v2t2

⑤且h2=h

⑥2x2=L

⑦得v2=.

⑧(3)如圖所示,發(fā)球高度為h3,飛行時(shí)間為t3,依照平拋運(yùn)動(dòng)得h3=gt32

⑨x3=v3t3

⑩且3x3=2L

設(shè)球從正好越過(guò)球網(wǎng)到最高點(diǎn)時(shí)間為t,水平距離為s,有h3-h=gt2

s=v3t

由幾何關(guān)系知x3+s=L

聯(lián)立⑨—式,解得h3=h.15m25m5.傾斜雪道長(zhǎng)為25m，頂端高為15m，下端通過(guò)一小段圓弧過(guò)渡后與很長(zhǎng)水平雪道相接，如圖所示。一滑雪運(yùn)動(dòng)員在傾斜雪道頂端以水平速度飛出。在落到傾斜雪道上時(shí)，運(yùn)動(dòng)員靠變化姿勢(shì)進(jìn)行緩沖使自己只保存沿斜面分速度而不彈起。除緩沖過(guò)程外運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，過(guò)渡圓弧光滑，其長(zhǎng)度可忽視。設(shè)滑雪板與雪道動(dòng)摩擦因數(shù)，求運(yùn)動(dòng)員在水平雪道上滑行距離（取g=10m1525如圖選坐標(biāo)，斜面方程為 ①運(yùn)動(dòng)員飛出后做平拋運(yùn)動(dòng) ② ③聯(lián)立①②③式，得飛行時(shí)間 ④落點(diǎn)x坐標(biāo) ⑤落點(diǎn)離斜面頂端距離 ⑥落點(diǎn)距地面高度 ⑦接觸斜面前x分速度,y分速度沿斜面速度大小為 ⑧設(shè)運(yùn)動(dòng)員在水平雪道上運(yùn)動(dòng)距離為，由功能關(guān)系得 ⑨解得 ⑩評(píng)分參照：①②③④式各1分，⑤⑥⑦⑧⑨式各2分，⑩式1分?！靖呖几?jìng)賽鏈接】1.如圖12-2所示，以速度勻速行駛列車(chē)上，在高于車(chē)廂地板h處光滑平臺(tái)邊沿放一種小球，運(yùn)動(dòng)中它與車(chē)廂相對(duì)靜止。某時(shí)刻起，列車(chē)以加速度勻加速運(yùn)動(dòng)，求小球落在地板上位置與平vohA圖12-3vohA圖12-3S2S1ΔsA′P（甲）分析：當(dāng)列車(chē)作勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于慣性作用，小球即脫離平臺(tái)作平拋運(yùn)動(dòng)（以地為參照系），因此小球落在地板上位置與A間距，就是從某時(shí)刻起，列車(chē)作勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移與小球水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)位移之差。若以列車(chē)為參照系，小球脫離平臺(tái)后，將作初速為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為，據(jù)運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性，小球落點(diǎn)是與A間距為，而代入可求出x。圖12-3乙解一：如圖12-3（甲），小球落點(diǎn)P與圖12-3乙（1）。為從某時(shí)刻計(jì)時(shí)，列車(chē)作勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移，即（2）。為小球作平拋運(yùn)動(dòng)水平位移，即（3）。三式聯(lián)立，，又據(jù)運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性原理，t為小球在豎直方向自由落體分運(yùn)動(dòng)時(shí)間，據(jù)（4）可導(dǎo)出，代入解得。解二：若以列車(chē)為參照系，當(dāng)列車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球相對(duì)車(chē)速度為零，當(dāng)列車(chē)如圖12-3（乙）水平向右作勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球相對(duì)車(chē)（非慣性系）有一種水平向左加速度（受所謂慣性力作用所致），且，小球脫離平臺(tái)時(shí)，豎直方向又受重力而有加速度g，故此時(shí)小球是作初速為零，加速度大小為，方向如乙圖所示勻加速直線運(yùn)動(dòng)。小球落點(diǎn)P與A之間距即為小球水平方向位移，即，故對(duì)小球有運(yùn)動(dòng)方程：二式相除可導(dǎo)出，因此。在解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題時(shí)，若以非慣性系為參照系，必要審慎地考慮慣性加速度存在。冬季班高一物理競(jìng)賽班專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練（第6講）圓周運(yùn)動(dòng)（一）【知識(shí)要點(diǎn)】1、質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，如果在相等時(shí)間里通過(guò)圓弧長(zhǎng)度相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2、線速度：（1）定義:弧長(zhǎng)s與通過(guò)這段弧長(zhǎng)時(shí)間t比值，即（2）單位：；符號(hào)：（3）方向:沿圓周該點(diǎn)切線方向3、勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度特點(diǎn)（1）勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速曲線運(yùn)動(dòng)。（2）勻速圓周運(yùn)動(dòng)“勻速”是指速度大小不變，即“勻速率”。4、角速度：（1）定義:在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中半徑轉(zhuǎn)過(guò)角度跟所用時(shí)間t比值，即（2）單位：rad/s(弧度/秒)；符號(hào)：（3）勻速圓周運(yùn)動(dòng)角速度值是恒定不變。5、周期：（1）定義:質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)一周所用時(shí)間。（2）單位:時(shí)間單位——秒（s）；符號(hào)：T（3）周期是所有周期運(yùn)動(dòng)（或變化）一種特性量。6、頻率：（1）定義：周期倒數(shù)叫做頻率（f=1/T）（2）單位：秒倒數(shù)（s-1）——赫茲（Hz）；符號(hào)：f（3）物理意義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)完畢周期性運(yùn)動(dòng)次數(shù)。7、轉(zhuǎn)速:（1）定義:單位時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)圈數(shù)單位：r/s或r/min；符號(hào):n注意：角速度單位與轉(zhuǎn)速單位區(qū)別！8、特點(diǎn)：（1）同軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相似（2）皮帶（摩擦、齒輪）傳動(dòng)線速度相似9、向心力：（1）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體所受到指向圓心合外力，叫向心力。（2）特點(diǎn)：方向始終與V垂直，指向圓心。（3）向心力是依照力作用效果來(lái)命名，受力分析時(shí)不要把向心力當(dāng)作一種獨(dú)立力。（4）表達(dá)式：；；10向心加速度：（1）物理意義：向心加速度是描述速度方向變化快慢物理量。（2）表達(dá)式：；；【例題精講】【例1】半徑10cm砂輪，每0.2s轉(zhuǎn)一圈。砂輪邊沿上某一質(zhì)點(diǎn)，它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度大小是多大？角速度是多大？砂輪上離轉(zhuǎn)軸不同距離質(zhì)點(diǎn)，它們做勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度與否相似？角速度與否相似？周期與否相似？答案：V=2πr/T=3.14m/s=2=2π/T＝10π=31.4rad/s【例2】如圖，o1為皮帶傳動(dòng)裝置積極輪軸心，半徑rA；o2為從動(dòng)輪軸心，半徑rB；rC為與從動(dòng)輪固定在一起大輪半徑.已知rB=1.5rA,rC=2rA。A、B、C分別為3個(gè)輪邊沿上點(diǎn)，那么質(zhì)點(diǎn)A、B、C線速度之比是_____，角速度之比是____,周期之比是______。oo2Ao1rArBrCBC【夯實(shí)雙基】1.關(guān)于角速度和線速度，下列說(shuō)法對(duì)的是[]A.半徑一定，角速度與線速度成反比

B.半徑一定，角速度與線速度成正比

C.線速度一定，角速度與半徑成正比

D.角速度一定，線速度與半徑成反比2.下列關(guān)于甲乙兩個(gè)做圓周運(yùn)動(dòng)物體關(guān)于說(shuō)法對(duì)的是[]A.它們線速度相等，角速度一定相等

B.它們角速度相等，線速度一定也相等

C.它們周期相等，角速度一定也相等

D.它們周期相等，線速度一定也相等3.時(shí)針、分針和秒針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列對(duì)的說(shuō)法是[]A.秒針角速度是分針60倍

B.分針角速度是時(shí)針60倍

C.秒針角速度是時(shí)針360倍

D.秒針角速度是時(shí)針86400倍4.關(guān)于物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)的說(shuō)法是[]A.速度大小和方向都變化

B.速度大小和方向都不變

C.速度大小變化，方向不變

D.速度大小不變，方向變化5.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)條件是[]A.物體有一定初速度，且受到一種始終和初速度垂直恒力作用

B.物體有一定初速度，且受到一種大小不變，方向變化力作用

C.物體有一定初速度，且受到一種方向始終指向圓心力作用

D.物體有一定初速度，且受到一種大小不變方向始終跟速度垂直力作用【提高拓展】1.甲、乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其質(zhì)量之比為1：2，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為1：2，在相等時(shí)間里甲轉(zhuǎn)過(guò)60°，乙轉(zhuǎn)過(guò)45°，則它們所受外力合力之比為[]A.1：4B.2：3

C.4：9D.9：162.如圖1所示，用細(xì)線吊著一種質(zhì)量為m小球，使小球在水平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，關(guān)于小球受力，對(duì)的是[]A.受重力、拉力、向心力

B.受重力、拉力

C.受重力

D.以上說(shuō)法都不對(duì)的3.冰面對(duì)溜冰運(yùn)動(dòng)員最大摩擦力為運(yùn)動(dòng)員重力k倍，在水平冰面上沿半徑為R圓周滑行運(yùn)動(dòng)員，若依托摩擦力充當(dāng)向心力，其安全速度為[]4.火車(chē)轉(zhuǎn)彎做圓周運(yùn)動(dòng)，如果外軌和內(nèi)軌同樣高，火車(chē)能勻速通過(guò)彎道做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中對(duì)的是[]A.火車(chē)通過(guò)彎道向心力來(lái)源是外軌水平彈力，因此外軌容易磨損

B.火車(chē)通過(guò)彎道向心力來(lái)源是內(nèi)軌水平彈力，因此內(nèi)軌容易磨損

C.火車(chē)通過(guò)彎道向心力來(lái)源是火車(chē)重力，因此內(nèi)外軌道均不磨損

D.以上三種說(shuō)法都是錯(cuò)誤5.一圓筒繞其中心軸OO1勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，筒內(nèi)壁上緊挨著一種物體與筒一起運(yùn)動(dòng)相對(duì)筒無(wú)滑動(dòng)，如圖2所示，物體所受向心力是[]A.物體重力

B.筒壁對(duì)物體靜摩擦力

C.筒壁對(duì)物體彈力

D.物體所受重力與彈力合力6.一圓盤(pán)可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)半徑為R，甲、乙兩物體質(zhì)量分別為M與m（M＞m），它們與圓盤(pán)之間最大靜摩擦力均為正壓力μ倍，兩物體用一根長(zhǎng)為l（l＜R）輕繩連在一起，如圖3所示，若將甲物體放在轉(zhuǎn)軸位置上，甲、乙之間接線剛好沿半徑方向拉直，要使兩物體與轉(zhuǎn)盤(pán)之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)角速度最大值不得超過(guò)[]1.B2.A3.A4.D5.D1.C2.B3.B4.A5.C6.D冬季班高一物理競(jìng)賽班專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練（第7講）圓周運(yùn)動(dòng)（二）【提高拓展】1、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體，當(dāng)質(zhì)量增大到2倍，周期減小到一半時(shí)，其向心力大小是本來(lái)______倍，當(dāng)質(zhì)量不變，線速度大小不變，角速度大小增大到2倍時(shí)，其向心力大小是本來(lái)______倍。2、一物體在水平面內(nèi)沿半徑R=20cm圓形軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，線速度V=0.2m/s，那么，它向心加速度為_(kāi)_____m/S2，它角速度為_(kāi)______rad/s，它周期為_(kāi)_____s。3、線段OB=AB，A、B兩球質(zhì)量相等，它們繞O點(diǎn)在光滑水平面上以相似角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如圖4所示，兩段線拉力之比TAB：TOB＝______。4.如圖5所示，A、B兩輪半徑之比為1：3，兩輪邊沿?cái)D壓在一起，在兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)中，接觸點(diǎn)不存在打滑現(xiàn)象，則兩輪邊沿線速度大小之比等于______。兩輪轉(zhuǎn)數(shù)之比等于______，A輪半徑中點(diǎn)與B輪邊沿角速度大小之比等于______。5、如圖6所示，一質(zhì)量為0.5kg小球，用0.4m長(zhǎng)細(xì)線拴住在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，求：（1）當(dāng)小球在圓上最高點(diǎn)速度為4m/s時(shí)，細(xì)線拉力是多少？拉力是多少？（g=10m/s2）6、如圖7所示，飛機(jī)在半徑為R豎直平面內(nèi)翻斤斗，已知飛行員質(zhì)量為m，飛機(jī)飛至最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)座位壓力為N，此時(shí)飛機(jī)速度多大？7、如圖8所示，MN為水平放置光滑圓盤(pán)，半徑為1.0m，其中心O處有一種小孔，穿過(guò)小孔細(xì)繩兩端各系一小球A和B，A、B兩球質(zhì)量相等。圓盤(pán)上小球A作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。問(wèn)（1）當(dāng)A球軌道半徑為0.20m時(shí)，它角速度是多大才干維持B球靜止？（2）若將前一問(wèn)求得角速度減半，如何做才干使A作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)B球仍能保持靜止？答案：1.8、2；2.0.2、1、2π；3.2∶34.1∶1、3∶1、3∶15.15N、45N；6.；7.(1)7rad/s、(2)將A球圓運(yùn)動(dòng)軌道半徑增大到0.8m【高考競(jìng)賽鏈接】圖4－2－11．如圖4－2－1所示，繩一端系著質(zhì)量M=0.6kg物體，靜止在水平面上，另一端通過(guò)光滑小孔吊著質(zhì)量為m=0.3kg物體，M中點(diǎn)與圓孔距離為0.2m，并已知M與水平面最大靜摩擦力為2N，現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，問(wèn)角速度ω在什么范疇內(nèi)可使m處在靜止?fàn)顟B(tài)？（g=10m/s2）圖4－2－1分析：分析出向心力來(lái)源是解決此類(lèi)問(wèn)題核心，豎直方向重力與支持力平衡，水平方向有拉力和靜摩擦力，隨著角速度大小變化，靜摩擦力大小和方向均變化。解析：物體M受地面拉力為T(mén)、摩擦力為f．當(dāng)ω有最小值時(shí)M有向圓心運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，摩擦力方向背離圓心向外，依照牛頓第二定律：對(duì)ｍ有：對(duì)Ｍ有：因此，解得ω1=2.9rad/s當(dāng)ω有最大值時(shí)，水平面對(duì)M摩擦力指向圓心，依照牛頓第二定律：對(duì)Ｍ有：因此代入數(shù)值解得：ω2=6.5rad/s故有：2.9rad/s≤ω≤6.5rad/s2．如圖4－2－2所示，質(zhì)量為m小球在豎直平面內(nèi)光滑圓形軌道內(nèi)側(cè)作圓周運(yùn)圖4－2－2動(dòng)，通過(guò)最高點(diǎn)且剛好不脫離軌道時(shí)速度為v，則當(dāng)小球通過(guò)圖4－2－2與圓心等高A點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道內(nèi)側(cè)壓力大小為（）A．mgB．2mgC．3mgD．5mg解析：設(shè)圓形軌道半徑為r，在最高點(diǎn)小球由最高點(diǎn)到A點(diǎn)過(guò)程機(jī)械能守恒在A點(diǎn)由以上各式解得F=3mg故C選項(xiàng)對(duì)的。圖4－2－33．如圖4－2－3所示，小球用長(zhǎng)為l細(xì)繩系于懸點(diǎn)O，小球靜止時(shí)距水平地面高度為h.現(xiàn)將小球向左拉一偏角θ，使其從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，有一質(zhì)量為m小物體正好從小球上脫落，小球剩余質(zhì)量為M，且小球和從小上脫落物體均可視為質(zhì)點(diǎn).求：圖4－2－3（1）小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，小物體剛好從小球上脫落時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)速度大小?（2）小物體從小球上脫落后在空中飛行距離s（3）小物體脫落小球瞬間，小球受到繩拉力多大？解析：小球由最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程中，機(jī)械能守恒解得（2）小物體從小球上脫落后，在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t則，（3）小球在最低點(diǎn)時(shí)圖4－2－4解得圖4－2－44．內(nèi)壁光滑半球形容器，可繞過(guò)球心O豎直轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)，在容器中放一種小物體p（可視為質(zhì)點(diǎn)）。當(dāng)容器以某一角速度ω旋轉(zhuǎn)時(shí)，物體P在圖4－2－4中所示位置恰能保持相對(duì)靜止.已知球半徑為R，求角速度ω。圖4－2－5解析：小球隨半球形容器一起做圓周運(yùn)動(dòng)其受力狀況如圖4－2－5則圖4－2－5解得：冬季班高一物理競(jìng)賽班專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練（第8講）開(kāi)普勒定律萬(wàn)有引力【提高拓展】1、開(kāi)普勒依照前人積累行星運(yùn)動(dòng)觀測(cè)資料?？偨Y(jié)出關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)三定律——開(kāi)普勒三定律。（1）第一定律：行星環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌道為橢圓，太陽(yáng)在橢圓一種焦點(diǎn)上。（2）第二定律：行星與太陽(yáng)連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等面積。（3）第三定律：各行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)周期平方與軌道半長(zhǎng)軸立方比值相似，即2、兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間萬(wàn)有引力，其大小與兩質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量乘積成正比，與兩質(zhì)點(diǎn)距離平方成反比，方向沿兩質(zhì)點(diǎn)連線方向，其表達(dá)式為式中G稱(chēng)為萬(wàn)有引力常量，其值為3、萬(wàn)有引力合用條件：（1）萬(wàn)有引力公式只合用于質(zhì)點(diǎn)，當(dāng)物體幾何線度不能忽視時(shí)，可以把它們分割成線度可略小某些，兩物體間每一小某些之間萬(wàn)有引力合力便就是兩物體間萬(wàn)有引力。（2）可以證明兩個(gè)質(zhì)量均勻球體之間引力?？梢杂萌f(wàn)有引力定律計(jì)算，只是計(jì)算式中r為兩球心間距離。（3）質(zhì)量為m均勻分布球殼對(duì)球殼外任一質(zhì)點(diǎn)萬(wàn)有引力，等于質(zhì)量為m質(zhì)點(diǎn)處在球心處與該質(zhì)點(diǎn)間萬(wàn)有引力，它對(duì)球殼內(nèi)任一質(zhì)點(diǎn)萬(wàn)有引力則為零。4、黃金代換式：天體表面重力加速度g：設(shè)天體質(zhì)量為M且均勻分布，天體為圓球體且半徑為R，物體質(zhì)量為m，則故，其稱(chēng)之為黃金代換式?！纠}精講】【例一】1.對(duì)于萬(wàn)有引力定律表達(dá)式，下列說(shuō)法中對(duì)的是( ).(A)公式中G為引力常量，它是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，而不是人為規(guī)定(B)當(dāng)r趨于零時(shí)，萬(wàn)有引力趨于無(wú)限大(C)兩物體受到引力總是大小相等，而與m1、m2與否相等無(wú)關(guān)(D)兩物體受到引力總是大小相等、方向相反，是一對(duì)平衡力答案:AC【例二】設(shè)想把物體放到地球中心，則此物體與地球間萬(wàn)有引力是( ).(A)零 (B)無(wú)窮大(C)與放在地球表面相似 (D)無(wú)法擬定答案:A【例三】如圖所示，在距一質(zhì)量為M、半徑為R、密度均勻球體R處有一質(zhì)量為m質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)球體對(duì)質(zhì)點(diǎn)萬(wàn)有引力為F1.當(dāng)從球體中挖去一半徑為球體時(shí)，剩余某些對(duì)質(zhì)點(diǎn)萬(wàn)有引力為F2，求F1:F2.答案:【夯實(shí)雙基】1、（08廣東文科基本）發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律物理學(xué)家是().(A)庫(kù)侖(B)伽利略(C)牛頓(D)愛(ài)因斯坦答案：C2、（08江蘇卷）火星質(zhì)量和半徑分別約為地球和，地球表面重力加速度為g，則火星表面重力加速度約為（）(A)0.2g(B(C)2.5g(D答案：B3、地球可近似當(dāng)作球形，由于地球表面上物體都隨處球自轉(zhuǎn)，因此有： （） (A)物體在赤道處受地球引力等于兩極處，而重力不大于兩極處 (B)赤道處角速度比南緯300大 (C)地球上物體向心加速度都指向地心，且赤道上物體向心加速度比兩極處大 (D)地面上物體隨處球自轉(zhuǎn)時(shí)提供向心力是重力答案：A4、（05廣東卷）萬(wàn)有引力定律初次揭示了自然界中物體間一種基本互相作用規(guī)律。如下說(shuō)法對(duì)的是（）（A）物體重力不是地球?qū)ξ矬w萬(wàn)有引力引起（B）人造地球衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，受到地球萬(wàn)有引力越大（C）人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)向心力由地球?qū)λf(wàn)有引力提供（D）宇宙飛船內(nèi)宇航員處在失重狀態(tài)是由于沒(méi)有受到萬(wàn)有引力作用答案:C5、設(shè)行星繞恒星運(yùn)動(dòng)軌道為圓形，則它運(yùn)動(dòng)周期平方與軌道半徑三次方之比T2/R3=K為常數(shù)，此常數(shù)大?。?（） A．只與恒星質(zhì)量關(guān)于 B．與恒星質(zhì)量和行星質(zhì)量均關(guān)于 C．只與行星質(zhì)量關(guān)于 D．與恒星和行星速度關(guān)于答案：A【提高拓展】1、（07上海理科綜合）太陽(yáng)系八大行星公轉(zhuǎn)軌道可近似看作圓軌道，“行星公轉(zhuǎn)周期平方”與“行星與太陽(yáng)平均距離三次方”成正比。地球與太陽(yáng)之間平均距離約為1.5億千米，結(jié)合下表可知，火星與太陽(yáng)之間平均距離約為()水星金星地球火星木星土星公轉(zhuǎn)周期（年）0.2410.6151.01.8811.8629.5A．1.2億千米B．2.3億千米C．4.6億千米D．6.9億千米答案：B2、地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，若高空中某處重力加速度為g/2，則該處距地面球表面高度為： （）(A)（—1）R(B)R(C)R(D)2R答案：A3、（07全國(guó)理綜Ⅰ）據(jù)報(bào)道，近來(lái)在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量6.4倍，一種在地球表面重量為600N人在這個(gè)行星表面重量將變?yōu)?60N，由此可推知該行星半徑與地球半徑之比約為（）A．0.5 B．2. C．3.2 D．4答案：B冬季班高一物理競(jìng)賽班專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練（第9講）天體運(yùn)動(dòng)宇宙速度（一）【知識(shí)要點(diǎn)】1、萬(wàn)有引力定律應(yīng)用（1）關(guān)于天體質(zhì)量和平均密度計(jì)算：設(shè)質(zhì)量為m行星繞質(zhì)量為M恒星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)半徑為r，周期為T(mén)，由牛頓定律，恒星對(duì)行星萬(wàn)有引力就是行星繞恒星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力，故有由此可得恒星質(zhì)量為設(shè)恒星球半徑為R，則它平均密度為這個(gè)公式也合用于衛(wèi)星繞行星作圓周運(yùn)動(dòng)狀況。如設(shè)近地人造衛(wèi)星周期為T(mén)，因有，上式就可以寫(xiě)成這就很容易求出地球平均密度了。（2）對(duì)于繞地球作半徑為r勻速圓周運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星，由牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律可得依照地球表面物體重力與引力關(guān)系R為地球半徑衛(wèi)星速率為對(duì)于貼著地球表面運(yùn)營(yíng)衛(wèi)星。這就是第一宇宙速度（環(huán)繞速度），也就是發(fā)射衛(wèi)星必要具備最小速度（3）第二宇宙速度（脫離速度）：。（4）第三宇宙速度（逃逸速度）：?！纠}精講】【例一】如下關(guān)于宇宙速度說(shuō)法中對(duì)的是( ).(A)第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)時(shí)最大速度(B)第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)時(shí)最小速度(C)人造地球衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)時(shí)速度一定不大于第二宇宙速度(D)地球上物體無(wú)論具備多大速度都不也許脫離太陽(yáng)束縛答案:AC【例二】如果作圓周運(yùn)動(dòng)人造衛(wèi)星軌道半徑增大到本來(lái)2倍后仍作圓周運(yùn)動(dòng)，則( ).【1】(A)依照公式v=ωr可知，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)線速度將增大到本來(lái)2倍(B)依照公式可知，衛(wèi)星所需向心力將減小到本來(lái)(C)依照公式可知，地球提供向心力將減小到本來(lái)(D)依照上述(B)和(C)中給出公式可知，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)線速度將減小到本來(lái)答案:CD【例三】一種人造天體飛臨某個(gè)行星，并進(jìn)入行星表面圓軌道，已經(jīng)測(cè)出該天體環(huán)繞行星一周所用時(shí)間為T(mén)，那么這顆行星密度是______.答案:【例四】?jī)深w靠得很近天體稱(chēng)為雙星，它們以?xún)烧哌B線上某點(diǎn)為圓心作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這樣就不至于由于萬(wàn)有引力而吸引在一起，設(shè)兩雙星質(zhì)量分別為m和M，M=3m。兩星間距為L(zhǎng)，在互相萬(wàn)有引力作用下，繞它們連線上某點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，則：OM間距為多少？它們運(yùn)動(dòng)周期為多少？答案:mL/(M+m)2π【夯實(shí)雙基】1、航天飛機(jī)中物體處在失重狀態(tài)，是指這個(gè)物體( )(A)不受地球吸引力(B)受到地球吸引力和向心力作用而處在平衡狀態(tài)(C)受到向心力和離心力作用而處在平衡狀態(tài)(D)對(duì)支持它物體壓力為零答案:D2、關(guān)于同步衛(wèi)星(它相對(duì)于地面靜止不動(dòng))，下列說(shuō)法中對(duì)的是( ).(A)它一定在赤道上空(B)同步衛(wèi)星高度和速率是擬定值(C)它運(yùn)營(yíng)線速度一定不大于第一宇宙速度(D)它運(yùn)營(yíng)線速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間ABC3、若已知某行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)半徑為r，公轉(zhuǎn)周期為T(mén)，萬(wàn)有引力常量為G，則由此可求出（).(A)某行星質(zhì)量 (B)太陽(yáng)質(zhì)量(C)某行星密度 (D)太陽(yáng)密度答案:B4、一種半徑是地球3倍、質(zhì)量是地球36倍行星，它表面重力加速度是地面重力加速度( ).【1.5】(A)4倍 (B)6倍 (C)13.5倍 (D)18倍答案:A5、兩顆人造地球衛(wèi)星，它們質(zhì)量比m1:m2=1:2，它們運(yùn)營(yíng)線速度比是v1:v2=1:2，那么( ).(A)它們運(yùn)營(yíng)周期比為8:1 (B)它們運(yùn)營(yíng)軌道半徑之比為4:1(C)它們所受向心力比為1:32 (D)它們運(yùn)動(dòng)向心加速度比為1:16答案:ABCD6、由于某種因素，人造地球衛(wèi)星軌道半徑減小了，那么衛(wèi)星( ).(A)速率變大，周期變小 (B)速率變小，周期變大(C)速率變大，周期變大 (D)速率變小，周期變小答案:A冬季班高一物理競(jìng)賽班專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練（第10講）天體運(yùn)動(dòng)宇宙速度（二）【提高拓展】1、人造衛(wèi)星離地面距離等于地球半徑R，衛(wèi)星繞行速度為v，地面上重力加速度為g，則該三個(gè)量關(guān)系是v=______.答案:2、某行星繞太陽(yáng)C沿橢圓軌道運(yùn)營(yíng)，它近日點(diǎn)A到太陽(yáng)距離為r，遠(yuǎn)日點(diǎn)B到太陽(yáng)距離為R.若行星通過(guò)近日點(diǎn)時(shí)速率為vA，則該行星通過(guò)遠(yuǎn)日點(diǎn)B時(shí)速率vB=_____.答案:3、地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，求地球同步衛(wèi)星離地面高度.答案:4、同步衛(wèi)星離地球球心距離為r，運(yùn)營(yíng)速率為v1，加速度大小為a1，地球赤道上物體隨處球自轉(zhuǎn)向心加速度大小為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R，則( ).【2】(A)a1:a2=r:R (B)a1:a2=R2:r2 (C)v1:v2=R2:r2 (D)答案:AD5、如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火將衛(wèi)星送入橢圓軌道2，然后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn)，2、3相切于P點(diǎn)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)營(yíng)時(shí)，下列說(shuō)法中對(duì)的是().(A)衛(wèi)星在軌道3上速率不不大于在軌道1上速率(B)衛(wèi)星在軌道3上角速度不不大于在軌道1上角速度(C)衛(wèi)星在軌道1上通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)加速度不不大于它在軌道2上通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)加速度(D)衛(wèi)星在軌道2上通過(guò)P點(diǎn)時(shí)加速度等于它在軌道3上通過(guò)P點(diǎn)時(shí)加速度答案:D6、一物體在地球表面重16N，它在以5m／s2加速度加速上升火箭中視重為9N，則此火箭離地球表面距離為地球半徑多少倍?【3】答案:3倍【高考競(jìng)賽鏈接】1、宇航員站在星球表面上某高處，沿水平方向拋出一小球，通過(guò)時(shí)間t小球落回星球表面，測(cè)得拋出點(diǎn)和落地點(diǎn)之間距離為L(zhǎng).若拋出時(shí)速度增大為本來(lái)2倍，則拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)之間距離為.已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上，該星球半徑為R，求該星球質(zhì)量.(1998年全國(guó)高考試題)答案:2、如圖4－3－1所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)營(yíng)3顆人造衛(wèi)星，圖4－3－1下列說(shuō)法對(duì)的是（）圖4－3－1A．b、c線速度大小相等，且不不大于a線速度B．b、c向心加速度相等，且不不大于a向心加速度C．c加速可以追上同一軌道上b，b減速可以等待同一軌道上cD．a(chǎn)衛(wèi)星由于某種因素，軌道半徑緩慢減小，其線速度將變大解析：由于b、c在同一軌道上運(yùn)營(yíng)，故其線速度大小、加速度大小均相等，又b、c軌道半徑不不大于a軌道半徑，由知=vc<va，故A選項(xiàng)錯(cuò)；由加速度可知ab=ac<aa，故B選項(xiàng)錯(cuò)，當(dāng)c加速時(shí)，c受到萬(wàn)有引力F<，故它將偏離圓軌道，做離心運(yùn)動(dòng)；當(dāng)b減速時(shí)，b受萬(wàn)有引力F>，故它將偏離圓軌道，而離圓心越來(lái)越近，因此無(wú)論如何c也追不上b，b也等不到c，故C選項(xiàng)錯(cuò).對(duì)這一選項(xiàng)，