金版学案2016届高考物理一轮复习课件习题整合第四章曲线运动万有引力定律知识

运动的分解与合成的解题思路题思路是利用平行四边形定则对合运动进行分解或对分运动进行合成，利用运动独立性原理和运动的等时性原理列式解题.平抛运动的解题方法运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．灵活、正确地运用 F合＝ma向＝mr＝mω2r＝mT2 能确定了，要分三种情况进行讨论(如下图所示弹力只可能向下，如绳拉球，这种情

Rmg.v≥gR，否则不能通过最高点R≤mg.v≤gR，否则车将离开桥面，做平抛运动弹力既可能向上又可能向下，如管内球或杆连球、环穿珠，vv＞gR时物体受到的弹力必然向下v＜gR时物体受到的弹力必然向上；当v＝gR时物体受到的弹力恰好为零．②当弹力的大小＜mg时，向心力有两解：mg±F；当弹力F＞mg时，向心力只有一解：F＋mg；当弹力F＝mg时，向心力等于零．5．万有引力定律的解题思路主要有“二条六法

利用万有引力等于重力的关系解题，即gR2＝GM，此式常被称作黄金代换式

＝mg.M及半径R可计算星球表面上的重力加速度

＝ 力加速度g及星球的半径，利用上式变形可计算星球的质量＝ G；再利用G

，可计算星球的密度ρ③计算距星球表面高度为h处的重力加速度的方法：如果物 距离某星球表面高度为h，由 可计算物体在该处 力加速度

利用万有引力等于向心力的关系解题，即： ＝ma，其 a＝用什么样的式子代入上式要根据题意灵活选择公转或围绕行星运转时的周期T及其轨道半径两球中心的距

离)r，由

就可以计算出恒星(或行星)的质量

GT2②探讨行星公转(或运转)的加速度a线速度v角速度ω、Tr的规律： ③计算第一宇宙速度或同步的轨道半径的方法：由以上选择计算．【例❶】从同一点沿水平方向抛出的甲乙两个小球能落在同一个 D解析：从抛出到落到斜面上，甲球下落的竖直高度小 2知甲球下落的时间比乙球下落的时间短，选项B正确；下度比乙球的初速度大，选项C正确．答案【例❷公园里的“飞天秋千”游戏开始前，座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空．秋千匀速转动时，绳与竖直方向成某一角度θ，其简化模型如图所示．若保持运动周期不变，要使夹角θ变大，可将()A．钢丝绳变 B．钢丝绳变C．座椅质量增 D．座椅质量减解析：对座椅的匀速圆周运动，由第二定律有：mgtanm(r＋lsinθ)T2.由此可知θ与座椅质量lA对答案【例❸】如图所示飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的为θ.下列说法正确的是( BC．若测得周期和，可得到星球的平均密D．若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密解析：设轨道半径为r，则根据万有引力提供向心力有r r

r＝mr

B错误根据

r2＝mT

＝ρ·3πR3，所以ρ＝GT2R3，又选项C正确，选项D答案

2＝R，故有

GT2sin3一、如图，甲、乙两颗以相同的轨道半径分别绕质量为M2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是 解析：由万有引力提供向心力得：GMm＝ma，解得a＝GM的向心加速度比乙的选

正确

＝r＝r G

mr解得甲的线速度比乙小选项D错误由GMm＝mω2r解得ω＝ 甲的角速度比乙小，选项C错误．由Gr2＝mrT2，甲的运行周期比乙的大，选项为节省“天宫一号”不开启发动机，只在大气阻力的影响下，从362千米的近似圆轨道缓慢变到343千米的圆轨道过程天宫一号”的运行周期将增大B．运行的加速度将增大C．运行的速度将减小D．机械能将增大

解析：

r

T2r得a＝r2 r 轨后半径减加速度r机械能减小，D项错误．设质量为M，某行星绕公转周期为T，轨道可视为r常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足

D．GM＝解析：

满足

T2，选项A正确如图，甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行，若三颗恒星质量均为M，万有引力常量为G，则甲星所受合外力

乙星所受合外力

解析根据万有引力定律知甲所受万有引力的＋＋

4R2，A正确，B错误；甲星和丙星始终在一条直线上，故运的角速度相同，D正确；甲、丙两星运行的线速度大小相等，但方向相反，C错误．B与空间站A交会对接前绕地球做匀速圆周运动的位A．A的周期大于BB．A的加速度大于BC．A的运行速度大于B的运行速D．A、B的运行速度小于第一宇宙速解析：设地球质量为M，飞船质量为m，根据

r2＝mrT2r rA>rBTA>TB

r2＝mr

即a＝GM，∴aA<aB；第一宇宙速度是人造地球环绕地球运行的最大速度；所以A、B速度小于第一宇宙速度．右图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面切，滑道底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小．某滑块从h处由B时，A．N小于滑块重力B．N大于滑块重C．N越大表明h越大D．N越大表明h越解析：滑块在轨道上滑动，只有重力做功，机 合力提供向心力，即 ＝mv2，联立以上两式得 R R

R2mgh， 第三定律知N＝NB，故B、C两项正确R假设地球同步的轨道半径是地球半径的n倍，则下列有关地球同步的叙述正确的是(BC) 1运行速度是第一宇宙速度的nn运行速度是第一宇宙速度 1n向心加速度是地球赤道上物体随地球自转的向心加速度的倍n向心加速度是地球赤道上物体随地球自转的向心加速度的n倍解析设地球半径为R，则同 的轨道半径为nR，由rvrv＝mr得

，故同步的运行速度

R ，n选项A错误，B项正确同步与地球自转的角速度相同由，nan ω2r得

n，选项C正确，D项错误R Ran二、非选择“一号”和“二号”相继完成了对月球的环月飞行标志着我国探月工程的第一阶段已经完成设“二号”环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为h，已知月球的质量为M、半径为R，引力常量为G，则绕月球运动的向心加速度a＝ ，线速度v＝ 解析万有引力提 运动的向心力有G .解 . 2答案2

GMGMGM，解得.山谷中有三块大石头和一根不可伸长的青藤，其示意图如ABGM，解得.1.8m，h2＝4.0m，x1＝4.8m，x2＝8.0m．开始时，质量分别为10kgm＝2kg大小的两只金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到时，迅速从左边石头A点起水平跳到中间石头，大猴抱起小猴跑到C点，抓住青藤的下端荡到右边石头的D点，此时速度恰好为零．运动过程中猴子均看成质点，空气阻力不g10m/s2，求：(3)荡起时，青藤对猴子解析：(1)设猴子从A点水平跳离时速度的最小值为vmin，根据 2，x1＝vmint，联立解得：vmin＝8猴子抓住青藤后的运动过程中机械能守恒，设荡起时速度vC，有

＋m)v2C解得：vC＝2gh2＝80m/s≈9.0C2设拉力为F，青藤的长度为L，由几何关系2L2，解得：L＝10在最低点，由第二定律得CC ，解得：F＝216答案：见解现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、球网高，乒乓球反弹前后的旋转和空气阻力设重力加速度为g．(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1水平发出，落