高中生物一輪復(fù)習(xí)教案
發(fā)表時(shí)間:2021-02-18高考物理第一輪拋體運(yùn)動(dòng)專(zhuān)項(xiàng)復(fù)習(xí)。
4.2拋體運(yùn)動(dòng)
審核人:上課時(shí)間:編號(hào):21
考綱要求與解讀:
掌握平拋處理問(wèn)題的一般思路及方法,會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)處理實(shí)際的問(wèn)題。
【基礎(chǔ)知識(shí)梳理】
1.物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件:只受,初速度不為零且沿水平方向。
2.特點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為重力加速度的運(yùn)動(dòng),軌跡是拋物線。
3.研究方法:
通常把平拋運(yùn)動(dòng)看作為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng):一個(gè)是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),一個(gè)是豎直方向的自由落體直線運(yùn)動(dòng)。
從理論上講,正交分解的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)方向是任意的,處理問(wèn)題時(shí)要靈活掌握。
4.平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
合速度的方向
合位移的方向
【典型例題】
1、平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及基本規(guī)律
【例1】物體在平拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,在相等的時(shí)間內(nèi),下列物理量相等的是()
A.速度的增量B.加速度C.位移D.平均速度
變式訓(xùn)練1、一架飛機(jī)水平勻加速飛行,從飛機(jī)上每隔一秒釋放一個(gè)鐵球,先后共釋放4個(gè),若不計(jì)空氣阻力,則人從飛機(jī)上看四個(gè)球()
A.在空中任何時(shí)刻總排成拋物線,它們的落地點(diǎn)是不等間距的
B.在空中任何時(shí)刻總是在飛機(jī)的正下方排成豎直的線,它們的落地點(diǎn)是不等間距的
C.在空中任何時(shí)刻總是在飛機(jī)的下方排成傾斜的直線,它們的落地點(diǎn)是不等間距的
D.在空中排成的隊(duì)列形狀隨時(shí)間的變化而變化
例2如圖,實(shí)線為某質(zhì)點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的一部分,測(cè)得AB、BC間的水平距離△s1=△s2=0.4m,高度差△h1=0.25m,△h2=0.35m.求:
(1)質(zhì)點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0為多大?
(2)質(zhì)點(diǎn)由拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的時(shí)間為多少?
變式訓(xùn)練2、如圖所示,在水平地面上的A點(diǎn)以v1速度跟地面成θ角射出一彈丸,恰好以v2的速度垂直穿入豎直壁上的小孔B,下面說(shuō)法正確的是()
A.若在B點(diǎn)以與v2大小相等、方向相反的速度射出彈丸,它必定落在地面上的A點(diǎn)
B.若在B點(diǎn)以與v1大小相等、方向相反的速度射出彈丸,它必定落在地面上的A點(diǎn)
C.若在B點(diǎn)以與v1大小相等、方向相反的速度射出彈丸,它必定落在地面上A點(diǎn)的左側(cè)
D.若在B點(diǎn)以與v1大小相等、方向相反的速度射出彈丸,它必定落在地面上A點(diǎn)的右側(cè)
2、平拋運(yùn)動(dòng)與斜面相結(jié)合問(wèn)題的處理
例3.如圖所示,物體自?xún)A角為θ的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上,物體與斜面接觸時(shí)速度與水平方向的夾角φ滿(mǎn)足:()
A.tanφ=sinθB.tanφ=cosθ
C.tanφ=tanθD.tanφ=2tanθ
【變式訓(xùn)練3】如圖在傾角為θ的斜面頂端A處以速度V0水平拋出一小球,落在斜面上的某一點(diǎn)B處,設(shè)空氣阻力不計(jì),求(1)小球從A運(yùn)動(dòng)到B處所需的時(shí)間;(2)從拋出開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間小球離斜面的距離達(dá)到最大?
3、平拋中的臨界問(wèn)題
例4拋體運(yùn)動(dòng)在各類(lèi)體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中很常見(jiàn),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),乒乓球反彈前后水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反,且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力(設(shè)重力加速度為g)
(1)若球在球臺(tái)邊緣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)的P1點(diǎn)(如圖實(shí)線所示),求P1點(diǎn)距O點(diǎn)的距離x.;
(2)若球在O點(diǎn)正上方以速度v2水平發(fā)出后.恰好在最高點(diǎn)時(shí)越過(guò)球網(wǎng)落在球臺(tái)的P2點(diǎn)(如圖虛線所示).求v2的大小.;
(3)若球在O點(diǎn)正上方水平發(fā)出后,球經(jīng)反彈恰好越過(guò)球網(wǎng)且剛好落在對(duì)方球臺(tái)邊緣P3處,求發(fā)球點(diǎn)距O點(diǎn)的高度h3.。
變式訓(xùn)練4:如圖所示,從高為h=5m,傾角為θ=45°的斜坡頂點(diǎn)水平拋出一小球,小球的初速度為v0.若不計(jì)空氣阻力,求:
(1)當(dāng)v0=4m/s時(shí),小球的落點(diǎn)離A點(diǎn)的位移大小;
(2)當(dāng)v0=8m/s時(shí),小球的落點(diǎn)離A點(diǎn)的位移大小是多少?
4、類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法:
例4如圖光滑斜面長(zhǎng)為a,寬為b,傾角為θ,一物塊A沿斜面左上方頂點(diǎn)P水平射人,恰好從下方頂點(diǎn)Q離開(kāi)斜面,求入射初速度及在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
跟蹤練習(xí):
1、如圖所示,甲、乙、丙三小球分別位于如圖所示的豎直平面內(nèi),甲、乙在同一條直線上,甲、丙在同一條水平線上,P點(diǎn)在丙球正下方.某時(shí)刻,甲、乙、丙同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),甲以水平速度v0平拋,乙以水平速度v0沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),丙做自由落體運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.無(wú)論初速度v0大小如何,甲、乙、丙三球一定會(huì)同時(shí)在P點(diǎn)相遇
B.若甲、乙、丙三球同時(shí)相遇,則一定發(fā)生在P點(diǎn)
C.若甲、丙兩球在空中相遇,此時(shí)乙球一定在P點(diǎn)
D.若甲、乙兩球在水平面上相遇,此時(shí)丙球一定在P點(diǎn)
2、在地面上方的A點(diǎn)以E1=3J的初動(dòng)能水平拋出一小球,小球剛落地前的瞬時(shí)動(dòng)能為E2=7J,落地點(diǎn)在B點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,則A、B兩點(diǎn)的連線與水平方向的夾角為()
(A)30°(B)37°(C)45°(D)60°
3、圖所示,斜面上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn),ab=bc=cd,從a點(diǎn)以初動(dòng)能E0水平拋出一個(gè)小球,它落在斜面上的b點(diǎn),若小球從a點(diǎn)以初動(dòng)能2E0水平拋出,不計(jì)空氣阻力,則下列判斷正確的是()
(A)小球可能落在d點(diǎn)與c點(diǎn)之間
(B)小球一定落在c點(diǎn)
(C)小球落在斜面的運(yùn)動(dòng)方向與斜面的夾角一定增大
(D)小球落在斜面的運(yùn)動(dòng)方向與斜面的夾角一定相同
4如圖所示,AB為斜面,BC為水平面,AB與BC的夾角為θ,從A點(diǎn)以初速度v0向右拋出一小球,其落點(diǎn)與A的水平距離為s1,若初速度為v2,則落點(diǎn)與A的水平距離為s2,不計(jì)空氣阻力,則s1:s2可能為()
A.1:2B.1:3C.1:4D.3:5
5.跳臺(tái)滑雪是勇敢者的運(yùn)動(dòng),它是利用山勢(shì)特別建
造的跳臺(tái),運(yùn)動(dòng)員穿著專(zhuān)用滑雪板,不帶雪杖在助滑路上獲得高速后水平
飛出,在空中飛行一段距離后著陸,這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)極為壯觀.設(shè)一位運(yùn)動(dòng)員由
山坡頂部的A點(diǎn)沿水平方向飛出,到山坡上的B點(diǎn)著陸.如圖所示,已知
運(yùn)動(dòng)員水平飛的速度為v0=20m/s,山坡傾角為θ=37°,山坡可以看成一個(gè)斜面.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間t;(2)AB間的距離s;
★6在水平地面上勻速行駛的拖拉機(jī),前輪直徑為0.8m,后輪直徑為1.25m,兩輪的軸水平距離為2m,如圖所示,在行駛的過(guò)程中,從前輪邊緣的最高點(diǎn)A處水平飛出一小塊石子,0.2s后從后輪的邊緣的最高點(diǎn)B處也水平飛出一小塊石子,這兩塊石子先后落到地面上同一處(g取
10m/s2).求拖拉機(jī)行駛的速度的大小
★7在某次籃球運(yùn)動(dòng)中,球打到籃板上后垂直反彈,運(yùn)動(dòng)員甲跳起來(lái)去搶籃板,剛好沒(méi)有碰到球,球從站在他身后的乙的頭頂擦過(guò),落到了地面上(如圖所示).已知甲跳起的摸高是h1,起跳時(shí)距籃板的水平距離為s1,乙的身高是h2,站立處距甲的水平距離為s2,請(qǐng)根據(jù)這此數(shù)據(jù)求出籃球垂直反彈的速度v0.
相關(guān)知識(shí)
高考物理第一輪圓周運(yùn)動(dòng)專(zhuān)項(xiàng)復(fù)習(xí)
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃,作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的教師教學(xué)。那么如何寫(xiě)好我們的教案呢?下面是小編為大家整理的“高考物理第一輪圓周運(yùn)動(dòng)專(zhuān)項(xiàng)復(fù)習(xí)”,相信能對(duì)大家有所幫助。
4.4圓周運(yùn)動(dòng)(二)
審核人:上課時(shí)間:編號(hào):23
考綱要求與解讀:
1、掌握豎直面圓周運(yùn)動(dòng)處理問(wèn)題的方法。
2、熟練掌握兩種模型的處理
【基礎(chǔ)知識(shí)疏理】
一.常見(jiàn)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)臨界條件分析:
豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),是典型的變速圓周運(yùn)動(dòng),對(duì)于物體在豎直平面內(nèi)做變速圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,中學(xué)物理中只研究物體通過(guò)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況,并且經(jīng)常出現(xiàn)有關(guān)最高點(diǎn)的臨界問(wèn)題.
1.輕繩約束、單軌約束條件下,小球過(guò)圓周最高點(diǎn):
(1)臨界條件:小球達(dá)最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力或單軌的彈力剛好等于零,小球的重力提供向心力.
即:mg=mv臨2/r
臨界速度v臨=(gr)1/2
(2)能過(guò)最高點(diǎn)的條件:v>v臨(此時(shí)繩、軌道對(duì)球分別產(chǎn)生拉力、壓力).
(3)不能過(guò)最高點(diǎn)的條件:v<v臨(實(shí)際上球還沒(méi)有到最高點(diǎn)就脫離了軌道).
2.輕桿約束、雙軌約束條件下,小球過(guò)圓周最高點(diǎn):
(1)臨界條件:由于輕桿和雙軌的支撐作用,小球恰能達(dá)最高點(diǎn)的臨界速度v臨=0.
(2)輕桿約束小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)小球的彈力:
①當(dāng)v=0時(shí),桿對(duì)小球有豎直向上的支持力,N=mg.
②當(dāng)0<v<(gr)1/2時(shí),桿對(duì)小球的支持力的方向豎直向上,大小隨速度的增大而減小,其取植范圍是mg>N>0.
③當(dāng)v=(gr)1/2時(shí),N=0.
④當(dāng)v>(gr)1/2時(shí),桿對(duì)小球有指向圓心的拉力,其大小隨速度的增大而增大.
(3)圖(b)所示的小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí),雙軌對(duì)小球的彈力情況:
①當(dāng)v=0時(shí),內(nèi)軌對(duì)小球有豎直向上的支持力,N=mg.
②當(dāng)0<v<(gr)1/2時(shí),內(nèi)軌對(duì)小球有豎直向上的支持力N,大小隨速度的增大而減小,其取植范圍是mg>N>0.
③當(dāng)v=(gr)1/2時(shí),N=0.
④當(dāng)v>(gr)1/2時(shí),外軌對(duì)小球有豎直向下的壓力,其大小隨速度的增大而增大.
二.豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)任意動(dòng)力學(xué)問(wèn)題處理方法:正交分解法.
將牛頓第二定律F=ma用于變速圓周運(yùn)動(dòng),F(xiàn)是物體所受的外力,不一定是向心力,a是物體運(yùn)動(dòng)的加速度,不一定是向心加速度.采用正交分解法,沿法向(正方向沿著半徑指向圓心),切向分解.法向合力為向心力,其作用是改變速度的方向,法向加速度即為向心加速度an,其大小反映速度方向變化的快慢.切向合力使物體產(chǎn)生切向加速度aτ,其作用是改變速度的大?。?br>
【典型例題】
1、繩(單軌,無(wú)支撐)
例1:如圖所示,小球以初速度為v0從光滑斜面底部向上滑,恰能到達(dá)最大高度為h的斜面頂部。右圖中A是內(nèi)軌半徑大于h的光滑軌道、B是內(nèi)軌半徑小于h的光滑軌道、C是內(nèi)軌半徑等于h光滑軌道、D是長(zhǎng)為的輕棒,其下端固定一個(gè)可隨棒繞O點(diǎn)向上轉(zhuǎn)動(dòng)的小球。小球在底端時(shí)的初速度都為v0,則小球在以上四種情況中能到達(dá)高度h的有()
變式訓(xùn)練1、如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩上端系一質(zhì)量不計(jì)的環(huán),環(huán)套在光滑水平桿上,在細(xì)線的下端吊一個(gè)質(zhì)量為m的鐵球(可視作質(zhì)點(diǎn)),球離地的高度h=L,當(dāng)繩受到大小為3mg的拉力時(shí)就會(huì)斷裂.現(xiàn)讓環(huán)與球一起以的速度向右運(yùn)動(dòng),在A處環(huán)被擋住而立即停止,A離右墻的水平距離也為L(zhǎng).不計(jì)空氣阻力,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椋嚽螅?br> (1)在環(huán)被擋住而立即停止時(shí)繩對(duì)小球的拉力大?。?br> (2)在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,球的第一次碰撞點(diǎn)離墻角B點(diǎn)的距離是多少?
變式訓(xùn)練2、光滑的水平軌道AB,與半徑為R的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點(diǎn),其中圓軌道在豎直平面內(nèi),B為最低點(diǎn),D為最高點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球以初速度v0沿AB運(yùn)動(dòng),恰能通過(guò)最高點(diǎn),則()
A.R越大,v0越大
B.R越大,小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后的瞬間對(duì)軌道的壓力越大
C.m越大,v0越大
D.m與R同時(shí)增大,初動(dòng)能Ek0增大
2、桿(雙軌,有支撐)
例2輕桿OA長(zhǎng)0.5m,在A端固定一小球,小球質(zhì)量m為0.5kg,以O(shè)點(diǎn)為軸使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),小球的速度大小為v=0.4m/s,求在此位置時(shí)桿對(duì)小球的作用力.(g取10m/s2)
例3、(東臺(tái)市2008屆第一次調(diào)研)一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管,固定于豎直平面內(nèi),環(huán)的半徑為R(比細(xì)管的半徑大得多).在圓管中有兩個(gè)直徑略小于細(xì)管內(nèi)徑相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)).A球的質(zhì)量為m1,B球的質(zhì)量為m2.它們沿環(huán)形圓管順時(shí)針運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度都為v0.設(shè)A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),B球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),重力加速度用g表示.
(1)若此時(shí)B球恰好對(duì)軌道無(wú)壓力,題中相關(guān)物理量滿(mǎn)足何種關(guān)系?
(2)若此時(shí)兩球作用于圓管的合力為零,題中各物理量滿(mǎn)足何種關(guān)系?
(3)若m1=m2=m,試證明此時(shí)A、B兩小球作用于圓管的合力大小為6mg,方向豎直向下.
變式訓(xùn)練3、如圖所示,兩個(gè)3/4圓弧軌道固定在水平地面上,半徑R相同,A軌道由金屬凹槽制成,B軌道由金屬圓管制成,均可視為光滑軌道。在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放,小球距離地面的高度分別用hA和hB表示,對(duì)于下述說(shuō)法,正確的是()
A.若hA=hB≥2R,則兩小球都能沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)
B.若hA=hB=3R/2,由于機(jī)械能守恒,兩小球在軌道上升的最大高度均為3R/2
C.適當(dāng)調(diào)整hA和hB,均可使兩小球從軌道最高點(diǎn)飛出后,恰好落在軌道右端口處
D.若使小球沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出,A小球的最小高度為5R/2,B小球在hB2R的任何高度均可
3、外軌(單軌,有支撐)
例4在用高級(jí)瀝青鋪設(shè)的高速公路上,汽車(chē)的設(shè)計(jì)時(shí)速是108km/h.汽車(chē)在這種路面上行駛時(shí),它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車(chē)重的0.6倍.如果汽車(chē)在這種高速路的水平彎道上拐彎,假設(shè)彎道的路面是水平的,其彎道的最小半徑是多少?如果高速路上設(shè)計(jì)了圓弧拱橋做立交橋,要使汽車(chē)能夠安全通過(guò)圓弧拱橋,這個(gè)圓弧拱橋的半徑至少是多少?
變式訓(xùn)練4如圖所示,小物塊位于半徑為R的半球形物體頂端,若給小物塊一水平速度,則物塊()
A.立即做平拋運(yùn)動(dòng)B.落地時(shí)水平位移為
C.落地速度大小為2D.落地時(shí)速度方向與地面成45°角
4、豎直面圓周運(yùn)動(dòng)的推廣
例5如圖所示,傾斜放置的圓盤(pán)繞著中軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤(pán)的傾角為37°,在距轉(zhuǎn)動(dòng)中心0.1m處放一小木塊,小木塊跟隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng),小木塊與圓盤(pán)的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8,木塊與圓盤(pán)的最大靜摩擦力與相同條件下的滑動(dòng)摩擦力相同。若要保持木塊不相對(duì)圓盤(pán)滑動(dòng),圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大值約為()
A.8rad/sB.2rad/s
C.D.
例6半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上,如圖所示,頂部有一小物塊.若使小物塊無(wú)速度向右滑下,則物塊是否能沿著球面一直滑到M點(diǎn)?如若不能,物塊在何處與半圓球分離.
例7如圖所示為電動(dòng)打夯機(jī)的示意圖,在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸O上裝一個(gè)偏心輪,偏心輪的質(zhì)量為m,其重心離軸心的距離為r,除偏心輪之外,整個(gè)裝置其余部分的質(zhì)量為M。當(dāng)電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),打夯機(jī)的底座在地面上跳動(dòng)而將地面打?qū)嵑痪o。分析并回答:
(1)為了使底座剛好跳離地面,偏心輪的最小角速度,應(yīng)是多少?
(2)如果偏心輪始終以這個(gè)角速度ω0轉(zhuǎn)動(dòng),底座對(duì)地面壓力的最大值為多少?
高考物理第一輪曲線運(yùn)動(dòng)專(zhuān)項(xiàng)復(fù)習(xí)
4.1曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解
審核人:上課時(shí)間:編號(hào)20
考綱要求:
1、知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
2、會(huì)對(duì)具體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成與分解
【基礎(chǔ)知識(shí)梳理】
1.曲線運(yùn)動(dòng)的條件:,
2.曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):
①在曲線運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向,就是通過(guò)這一點(diǎn)的曲線的方向。
②曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),這是因?yàn)榍€運(yùn)動(dòng)的速度方向是不斷變化的。
③做曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),其所受的合外力一定不為零,一定具有加速度。
④做曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),其加速度方向一定指向曲線凹的一方。
3.運(yùn)動(dòng)的合成和分解:物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)往往是由幾個(gè)獨(dú)立的分運(yùn)動(dòng)合成的,由已知的分運(yùn)動(dòng)求跟它們等效的合運(yùn)動(dòng)叫做;由已知的合運(yùn)動(dòng)求跟它等效的分運(yùn)動(dòng)叫做。
4.運(yùn)動(dòng)的合成與分解基本關(guān)系:
①分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性;②運(yùn)動(dòng)的等效性;③運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性;④運(yùn)算法則。
5.互成角度的兩分運(yùn)動(dòng)合成的幾種情況
①兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是
②兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是
③一個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是
④兩個(gè)初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是運(yùn)動(dòng),也可能是運(yùn)動(dòng)。
【典型例題】
1、對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的理解:
例1下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的敘述中,正確的是()
A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其加速度方向一定是變化的
B.物體做圓周運(yùn)動(dòng),所受的合力一定指向圓心
C.物體所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,該物體一定做直線運(yùn)動(dòng)
D.物體運(yùn)動(dòng)的速率在增加,所受合力方向一定與運(yùn)動(dòng)方向相同
例2.水滴自高處由靜止開(kāi)始下落,至落地前的過(guò)程中遇到水平方向吹來(lái)的風(fēng),則()
A.風(fēng)速越大,水滴下落的時(shí)間越長(zhǎng)B.風(fēng)速越大,水滴落地時(shí)的瞬時(shí)速度越大
C.水滴著地時(shí)的瞬時(shí)速度與風(fēng)速無(wú)關(guān)D.水滴下落的時(shí)間與風(fēng)速無(wú)關(guān)
變式訓(xùn)練1.一個(gè)物體以初速度v0從A點(diǎn)開(kāi)始在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),一個(gè)水平力作用在物體上,物體的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1中的實(shí)線所示,圖中B為軌跡上的一點(diǎn),虛線是過(guò)A、B兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線,虛線和實(shí)線將水平面劃分5個(gè)區(qū)域,則關(guān)于施力物體的位置,下面說(shuō)法正確的是()
A.如果這個(gè)力是引力,則施力物體一定在④區(qū)域
B.如果這個(gè)力是引力,則施力物體一定在②區(qū)域
C.如果這個(gè)力是斥力,則施力物體可能在②區(qū)域
D.如果這個(gè)力是斥力,則施力物體一定在④區(qū)域
2、運(yùn)動(dòng)的合成
例3、質(zhì)量為1kg的物體在水平面直角坐標(biāo)系內(nèi)運(yùn)動(dòng),已知兩互相垂直方向上的的速度-時(shí)間圖象如圖所示.下列說(shuō)法正確的是()
A.質(zhì)點(diǎn)的初速度為5m/s
B.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3N
C.2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為7m/s
D.質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直
例4如圖所示,一玻璃管中注滿(mǎn)水,水中放一軟木做成的小圓柱體R(圓柱體的直徑略小于玻璃管的直徑,輕重大小適宜,使它在水中能勻速上?。?。將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊(圖甲)?,F(xiàn)將玻璃管圖倒置(圖乙),在軟木塞上升的同時(shí),將玻璃管水平向右勻加速移動(dòng),觀察軟木塞的運(yùn)動(dòng),將會(huì)看到它斜向右上方運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,玻璃管移至圖丙中虛線所示位置,軟木塞恰好運(yùn)動(dòng)到玻璃管的頂端,在四個(gè)圖中,能正確反映軟木塞運(yùn)動(dòng)軌跡的是()
變式訓(xùn)練2如圖所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車(chē)A,小車(chē)下裝有吊著物體B的吊鉤。在小車(chē)A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),吊鉤將物體B向上吊起,A、B之間的距離以d=H一2t2(SI)(SI表示國(guó)際單位制,式中H為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化,則物體做()
A.速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)
B.速度大小增大的曲線運(yùn)動(dòng)
C.加速度大小、方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng)
D.加速度大小、方向均變化的曲線運(yùn)動(dòng)
3、運(yùn)動(dòng)的分解
例5如圖所示,在水平面上小車(chē)A通過(guò)光滑的定滑輪用細(xì)繩拉一物塊B,小車(chē)的速度為v1=5m/s。當(dāng)細(xì)繩與水平方向的夾角分別為30°和60°時(shí),物塊B的速度v2為_(kāi)_______m/s。
變式訓(xùn)練3如圖所示,已知小車(chē)A和物體B的質(zhì)量分別為M和m,小車(chē)A在物體B的牽引下以速度v水平向左勻速運(yùn)動(dòng)(不計(jì)滑輪和繩子質(zhì)量以及滑輪和軸之間的摩擦),在此過(guò)程中()
A.B勻速下降B.繩子的拉力大于B的重力
C.B重力做的功與A克服摩擦力做的功相等
D.B機(jī)械能的減少與A克服摩擦力做的功相等
例9船在靜水中速度為v1,水流速為v2,河寬為d,求:
(1)當(dāng)v1>v2時(shí),渡河最短時(shí)間與最短位移.
(2)當(dāng)v1<v2時(shí),渡河最短時(shí)間與最短位移.
(3)若已知水流速為v1,船要沿與河岸成α角的方向到達(dá)下游對(duì)岸某處,則船速至少應(yīng)多大?
跟蹤練習(xí):
1、在地面上觀察下列物體的運(yùn)動(dòng),其中物體做曲線運(yùn)動(dòng)的是()
A.正在豎直下落的雨滴突然遭遇一陣北風(fēng)
B.向東運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受到一個(gè)向西方向力的作用
C.河水勻速流動(dòng),正在河里勻加速駛向?qū)Π兜钠?br>
D.在以速度v前進(jìn)的列車(chē)尾部,以相對(duì)列車(chē)的速度v水平向后拋出的小球
2、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.速度一定不斷改變,加速度也一定不斷改變B.速度一定不斷改變,加速度可以不變
C.速度可以不變,加速度一定不斷改變D.速度可以不變,加速度也可以不變
3、一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體,在六個(gè)恒定的共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài).現(xiàn)同時(shí)撤去大小分別為15N和20N的兩個(gè)力,關(guān)于此后該物體運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是()
A.一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小可能是5m/s2
B.可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小是2m/s2
C.一定做勻變速運(yùn)動(dòng),加速度大小可能是15m/s2
D.可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),向心加速度大小可能是5m/s2
4、一只小船在靜水中的速度大小始終為5m/s,在流速為3m/s的河中航行,則河岸上的人能看到船的實(shí)際航速大小可能是()
A.1m/sB.3m/sC.8m/sD.10m/s
5、(如圖所示,河水的流速為4m/s,一條船要從河的南岸A點(diǎn)沿與河岸成30°角的直線航行到北岸下游某處,則船的開(kāi)行速度(相對(duì)于水的速度)最小為()
A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s
6、我國(guó)“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)人的協(xié)作和努力,終于在2007年10月24日晚6點(diǎn)多發(fā)射升空。如圖所示,“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星在由地球飛向月球時(shí),沿曲線從M點(diǎn)向N點(diǎn)飛行的過(guò)程中,速度逐漸減小。在此過(guò)程中探月衛(wèi)星所受合力方向可能的是()
★7.如圖,以速度v沿豎直桿勻速下滑的物體A,用鋼繩通過(guò)定滑輪拉物體B在水平面上運(yùn)動(dòng),當(dāng)繩與水平面夾角為θ時(shí),物體B運(yùn)動(dòng)速率為多少?
★8、如圖甲所示,在一端封閉、長(zhǎng)約lm的玻璃管內(nèi)注滿(mǎn)清水,水中放一個(gè)蠟燭做的蠟塊,將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊.然后將這個(gè)玻璃管倒置,在蠟塊沿玻璃管上升的同時(shí),將玻璃管水平向右移動(dòng).假設(shè)從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10cm,玻璃管向右勻加速平移,每1s通過(guò)的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm.圖乙中,y表示蠟塊豎直方向的位移,x表示蠟塊隨玻璃管通過(guò)的水平位移,t=0時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出蠟塊4s內(nèi)的軌跡;
(2)求出玻璃管向右平移的加速度;
(3)求t=2s時(shí)蠟塊的速度v.
★9.在光滑水平面上放一滑塊,其質(zhì)量m=1kg,從t=0時(shí)刻開(kāi)始,滑塊受到水平力F的作用,F的大小保持0.1N不變.此力先向東作用1s,然后改為向北作用1s,接著又改為向西作用1s,最后改為向南作用1s.以出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn),向東為x軸正方向,向北為y軸正方向,建立直角坐標(biāo)系.求滑塊運(yùn)動(dòng)4s后的位置及速度,并在圖中畫(huà)出其運(yùn)動(dòng)軌跡.
高考物理第一輪直線運(yùn)動(dòng)專(zhuān)項(xiàng)復(fù)習(xí)
第6課時(shí):《直線運(yùn)動(dòng)》小結(jié)
【知識(shí)結(jié)構(gòu)】
1、如圖是一輛汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的s-t圖,對(duì)線段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是()
A、OA表示的速度最大
B、AB表示靜止
C、CD表示運(yùn)動(dòng),速度方向與初速相反
D、CD與橫軸間包圍的面積表示第四小時(shí)內(nèi)的位移
2、一質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)x=-2t2-3t+1,則此質(zhì)點(diǎn)()
A、每秒末的速度成等差數(shù)列B、從t=0時(shí)刻起,每秒末位移成等差數(shù)列
C、在連續(xù)的任意相等時(shí)間隔內(nèi)的位移成等差數(shù)列D、此質(zhì)點(diǎn)作勻速運(yùn)動(dòng)
3、(泰州市2008屆第二學(xué)期期初聯(lián)考)有一種“傻瓜”相機(jī)的曝光時(shí)間(快門(mén)從打開(kāi)到關(guān)閉的時(shí)間)是固定不變的。為了估測(cè)相機(jī)的曝光時(shí)間,有位同學(xué)提出了下述實(shí)驗(yàn)方案:他從墻面上A點(diǎn)的正上方與A相距H=1.5m處,使一個(gè)小石子自由落下,在小石子下落通過(guò)A點(diǎn)后,按動(dòng)快門(mén),對(duì)小石子照相,得到如圖所示的照片,由于石子的運(yùn)動(dòng),它在照片上留下一條模糊的徑跡CD。已知每塊磚的平均厚度約6cm。從這些信息估算該相機(jī)的曝光時(shí)間最近于下列哪個(gè)值?()
A.0.5sB.0.06sC.0.02sD.0.008s
4、(2008年山東省高考沖刺預(yù)測(cè)卷)兩輛游戲賽車(chē)、在兩條平行的直車(chē)道上行駛.時(shí)兩車(chē)都在同一計(jì)時(shí)線處,此時(shí)比賽開(kāi)始.它們?cè)谒拇伪荣愔械膱D如圖所示.哪些圖對(duì)應(yīng)的比賽中,有一輛賽車(chē)追上了另一輛()
5、(泰州市2008屆第一次聯(lián)考)落體的運(yùn)動(dòng)是司空見(jiàn)慣的,但人類(lèi)對(duì)它的認(rèn)識(shí)卻經(jīng)歷了運(yùn)兩千年的時(shí)間。是什么因素決定物體下落的快慢呢?亞里十多德的論斷是:物體下落的快慢由它們的重雖決定。他的這一論斷一直被人家奉為經(jīng)典,后米是哪位物理學(xué)家推翻了他的論斷()
A.牛頓B.伽利略C.愛(ài)因斯坦D.哥白尼
6、(淄博市2008年第一次摸底考試)在地質(zhì)、地震、勘探、氣象和地球物理等領(lǐng)域的研究中,需要精確的重力加速度g值,g值可由實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定。近年來(lái)測(cè)g值的一種方法叫“對(duì)稱(chēng)自由下落法”,它是將測(cè)g歸于測(cè)長(zhǎng)度和時(shí)間,以穩(wěn)定的氦氖激光的波長(zhǎng)為長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn),用光學(xué)干涉的方法測(cè)距離,以銣原子鐘或其他手段測(cè)時(shí)間,能將g值測(cè)得很準(zhǔn),具體做法是:將真空長(zhǎng)直管沿豎直方向放置,自其中O點(diǎn)豎直向上拋出小球,小球又落至原處O點(diǎn)的時(shí)間為T(mén)2,在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)比O點(diǎn)高H的P點(diǎn),小球離開(kāi)P點(diǎn)至又回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為T(mén)1,測(cè)得T1、T2和H,可求得g等于()
A.B.C.D.
7、(淄博市2008年第一次摸底考試)下列速率—時(shí)間圖像中,圖線I、II分別表示物體以初速度v0作平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)情況,其中正確的是()
8、(濰坊、棗莊等市2008年質(zhì)檢)如圖所示,一同學(xué)沿一直線行走,現(xiàn)用頻閃照相連續(xù)記錄了他行走中9個(gè)位置的圖片,觀察圖片,能比較正確的反應(yīng)該同學(xué)運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像是()
9、A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA、mB,且mAmB.它們與水平面間的摩擦因數(shù)相同,兩物體具有相同的動(dòng)能,它們?cè)谒矫嫔贤瑫r(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),最終停止.A物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tA,位移為SA,B物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tB,位移為SB.則有()
A.SASBtAtBC.SASBtAtB
B.SASBtAtBD.SA=SBtA=tB
10、(山東省高考調(diào)研卷)如圖5一個(gè)圓筒形容器內(nèi)部盛有兩種液體,它們的密度不同但又互不相溶,因而分成上下兩層。有一鋁制小球,從容器的上部液面由靜止開(kāi)始下落。不計(jì)液體對(duì)鋁球的摩擦阻力,則鋁球向下運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化關(guān)系圖線可能是()
11、(山東省高考調(diào)研卷)北京奧運(yùn)會(huì)將在2008年舉行,跳水比賽是我國(guó)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目,設(shè)正在進(jìn)行的10米跳臺(tái)比賽中,下列說(shuō)法正確的是()
A.為了研究方便,可將正在比賽的運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)
B.運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中,感覺(jué)水面在勻速上升
C.前一半位移用的時(shí)間長(zhǎng),后一半位移用的時(shí)間短
D.前一半時(shí)間內(nèi)位移長(zhǎng).后一半時(shí)間內(nèi)位移短
12、(山東省高考調(diào)研卷)如圖3甲、乙所示,為同一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的兩條紙帶,由紙帶可知()
A.在打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“0”至“5”的過(guò)程中,紙帶甲的平均速度比乙的大
B.在打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“0”至“5”的過(guò)程中,紙帶甲的平均速度比乙的小
C.紙帶甲的加速度比乙的大
D.紙帶甲的加速度比乙的小
13、(山東省高考調(diào)研卷)對(duì)于做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,下列說(shuō)法正確的是()
A.加速度減小,其速度必然隨之減少B.加速度增大,其速度必然隨之增大
C.位移與時(shí)間平方成正比D.在某段時(shí)間內(nèi)位移可能為零
14.t=0時(shí),甲乙兩汽車(chē)從相距70km的兩地開(kāi)始相向行駛,它們的v-t圖象如圖所示.忽略汽車(chē)掉頭所需時(shí)間.下列對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是()
A.在第1小時(shí)末,乙車(chē)改變運(yùn)動(dòng)方向
B.在第2小時(shí)末,甲乙兩車(chē)相距10km
C.在前4小時(shí)內(nèi),乙車(chē)運(yùn)動(dòng)加速度的大小總比甲車(chē)的大
D.在第4小時(shí)末,甲乙兩車(chē)相遇
15.伽利略在著名的斜面實(shí)驗(yàn)中,讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開(kāi)始滾下,他通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和邏輯推理,得到的正確結(jié)論有()
A.傾角一定時(shí),小球在斜面上的位移與時(shí)間成正比
B.傾角一定時(shí),小球在斜面上的速度與時(shí)間成正比
C.斜面長(zhǎng)度一定時(shí),小球從頂端滾到底端時(shí)的速度與傾角無(wú)關(guān)
D.斜面長(zhǎng)度一定時(shí),小球從頂端滾到底端所需的時(shí)間與傾角無(wú)關(guān)
16、如圖,甲、乙兩物體在同一水平面上的兩條平行直線路線上同向運(yùn)動(dòng),甲以速度v=4m/s一直做勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻乙在距甲L0=300m處(后面A處)以初速V0=20m/s、a=0.1m/s2的加速度大小開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)直至停止,則:
(1)從乙開(kāi)始減速起,經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間乙趕上甲?
(2)從乙趕上甲起,又經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間甲再次趕上乙?
高考物理第一輪人造天體的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)項(xiàng)復(fù)習(xí)
4.7人造天體的運(yùn)動(dòng)
上課時(shí)間:編號(hào):26
考綱要求:會(huì)求運(yùn)動(dòng)天體的各個(gè)參量,會(huì)求天體的第一宇宙速度,知道幾種衛(wèi)星
【基礎(chǔ)知識(shí)疏理】
一、衛(wèi)星的繞行角速度、周期與高度的關(guān)系
(1)由,得,∴當(dāng)h↑,v↓
(2)由G=mω2(r+h),得ω=,∴當(dāng)h↑,ω↓
(3)由G,得T=∴當(dāng)h↑,T↑
二、三種宇宙速度:
①第一宇宙速度(環(huán)繞速度):v1=km/s,人造地球衛(wèi)星的發(fā)射速度。也是人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度。
②第二宇宙速度(脫離速度):v2=km/s,使衛(wèi)星掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。
③第三宇宙速度(逃逸速度):v3=km/s,使衛(wèi)星掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度。
三、兩種最常見(jiàn)的衛(wèi)星
⑴近地衛(wèi)星。
它們分別是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的最大線速度和最小周期。
神舟號(hào)飛船的運(yùn)行軌道離地面的高度為340km,線速度約7.6km/s,周期約90min。
⑵同步衛(wèi)星:軌道半徑是唯一確定的離地面的高度h=3.6×104km,而且該軌道必須在地球赤道的正上方,運(yùn)轉(zhuǎn)方向必須跟地球自轉(zhuǎn)方向一致即由西向東。
四、衛(wèi)星的超重和失重
(1)衛(wèi)星進(jìn)入軌道前加速過(guò)程,衛(wèi)星上物體.
(2)衛(wèi)星進(jìn)入軌道后正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),衛(wèi)星上物體.
【典型例題】
1、求運(yùn)動(dòng)天體的參量
例1.2007年4月24日,歐洲科學(xué)家宣布在太陽(yáng)之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類(lèi)居住的類(lèi)地行星Gliese581c。這顆圍繞紅矮星Gliese581運(yùn)行的星球有類(lèi)似地球的溫度,表面可能有液態(tài)水存在,距離地球約為20光年,直徑約為地球的1.5倍,質(zhì)量約為地球的5倍,繞紅矮星Gliese581運(yùn)行的周期約為13天。假設(shè)有一艘宇宙飛船飛臨該星球表面附近軌道,下列說(shuō)法正確是()
A.飛船在Gliese581c表面附近運(yùn)行的周期約為13天B.飛船在Gliese581c表面附近運(yùn)行時(shí)的速度大于7.9km/sC.人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大D、Gliese581c的平均密度比地球平均密度小
變式訓(xùn)練1.我國(guó)繞月探測(cè)工程的預(yù)先研究和工程實(shí)施已取得重要進(jìn)展。設(shè)地球、月球的質(zhì)量分別為m1、m2,半徑分別為R1、R2,人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度為v,對(duì)應(yīng)的環(huán)繞周期為T,則環(huán)繞月球表面附近圓軌道飛行的探測(cè)器的速度和周期分別為()
A.m2R1m1R2v,m1R23m2R13TB.m1R2m2R1v,m2R13m1R23T
C.m2R1m1R2v,m2R13m1R23TD.m1R2m2R1v,m1R23m2R13
變式訓(xùn)練2某人在某星球上以v0的初速度豎直上拋一物,經(jīng)時(shí)間t落回原處,其星球半徑為R,則在該星球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度是多少?
2、衛(wèi)星的超重和失重
例2一艘宇宙飛船在預(yù)定軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在該飛船的密封艙內(nèi),下列實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜻M(jìn)行的是()
變式訓(xùn)練3一組太空人乘坐大空穿梭機(jī),去修理位于離地球表面6.0×105m的圓形軌道上的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡H.機(jī)組人員使穿梭機(jī)S進(jìn)入與H相同的軌道并關(guān)閉推動(dòng)火箭,而望遠(yuǎn)鏡則在穿梭機(jī)前方數(shù)公里處,如圖所示,設(shè)G為引力常數(shù),而ME為地球質(zhì)量.(已知:地球半徑為6.4×106m)
(1)在穿梭機(jī)內(nèi),一質(zhì)量為70kg的太空人的視重是多少?
(2)①計(jì)算軌道上的重力加速度的值.
②計(jì)算穿梭機(jī)在軌道上的速率和周期.
3、衛(wèi)星的變軌問(wèn)題
【例3】如圖所示,某次發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí),先進(jìn)入一個(gè)近地的圓軌道,然后在P點(diǎn)點(diǎn)火加速,進(jìn)入橢圓形轉(zhuǎn)移軌道(該橢圓軌道的近地點(diǎn)為近地圓軌道上的P,遠(yuǎn)地點(diǎn)為同步軌道上的Q),到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)再次自動(dòng)點(diǎn)火加速,進(jìn)入同步軌道。設(shè)衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的速率為v1,在P點(diǎn)短時(shí)間加速后的速率為v2,沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)Q時(shí)的速率為v3,在Q點(diǎn)短時(shí)間加速后進(jìn)入同步軌道后的速率為v4。試比較v1、v2、v3、v4的大小,并用小于號(hào)將它們排列起來(lái)______。
變式訓(xùn)練42003年10月15日上午9時(shí),我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射“神舟五號(hào)”載人航天飛船,這是我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)載人航天飛行,也是全世界第三個(gè)具有發(fā)射載人航天器能力的國(guó)家.“神舟五號(hào)”飛船長(zhǎng)8.86m;質(zhì)量為7990kg.飛船在達(dá)到預(yù)定的橢圓軌道后運(yùn)行的軌道傾角為42.40,近地點(diǎn)高度200km,遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約350km.實(shí)行變軌后,進(jìn)入離地約350km的圓軌道上運(yùn)行,飛船運(yùn)動(dòng)14圈后,于16日凌晨在內(nèi)蒙古成功著陸.(地球半徑Ro=-6.4×106m,地球表面重力加速度g=10m/s2,=5.48,計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)求:
(1)飛船變軌后在軌道上正常運(yùn)行時(shí)的速度.
(2)飛船在圓軌道上運(yùn)行的周期.
4、衛(wèi)星的軌道問(wèn)題:
例4.同步衛(wèi)星是指相對(duì)于地面不動(dòng)的人造地球衛(wèi)星。()
A.它可以在地球上任一點(diǎn)的正上方,且離地心的距離可按需要選擇不同的值
B.它可以在地球上任一點(diǎn)的正上方,且離地心的距離是一定的。
C.它只能在赤道的正上方,但離地心的距離可按需要選擇不同的值
D.它只能在赤道的正上方,但離地心的距離是一定的
5、天體運(yùn)動(dòng)中的能量問(wèn)題
【例5】在空中飛行了十多年的“和平號(hào)”航天站已失去動(dòng)力,由于受大氣阻力作用其繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑將逐漸減小,最后在大氣層中墜毀,在此過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是()
A.航天站的速度將加大B.航天站繞地球旋轉(zhuǎn)的周期加大
C.航天站的向心加速度加大D.航天站的角速度將增大
【例6】“神舟三號(hào)”順利發(fā)射升空后,在離地面340km的圓軌道上運(yùn)行了108圈。運(yùn)行中需要進(jìn)行多次“軌道維持”。所謂“軌道維持”就是通過(guò)控制飛船上發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)間和推力的大小方向,使飛船能保持在預(yù)定軌道上穩(wěn)定運(yùn)行。如果不進(jìn)行軌道維持,由于飛船受軌道上稀薄空氣的摩擦阻力,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)械能變化情況將會(huì)是
A.動(dòng)能、重力勢(shì)能和機(jī)械能都逐漸減小
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
6、天體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)
【例7】若飛船要與軌道空間站對(duì)接,飛船為了追上軌道空間站()
A可以從較低的軌道上加速B可以從較高的軌道上加速
C可以從與空間站同一軌道上加速D無(wú)論在什么軌道上,只要加速都行
變式訓(xùn)練5如圖所示,A是地球的同步衛(wèi)星。另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內(nèi),離地面高度為h,已知地球半徑為R,地球自轉(zhuǎn)角速度為ω0,地球表面的重力加速度為g,O為地球中心。(1)求衛(wèi)星B的運(yùn)行周期;(2)若衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同,某時(shí)刻A、B兩衛(wèi)星相距最近(O、B、A在同一直線上),則至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間,他們?cè)僖淮蜗嗑嘧罱?br>
跟蹤練習(xí):
1.據(jù)報(bào)道,“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”繞月飛行器的圓形軌道距月球表面分別約為200Km和100Km,運(yùn)動(dòng)速率分別為v1和v2,那么v1和v2的比值為(月球半徑取1700Km)()
A.B.C,D.
2.2008年9月25日至28日我國(guó)成功實(shí)施了“神舟”七號(hào)載入航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行,后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速,由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道,在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘。下列判斷正確的是()
A.飛船變軌前后的機(jī)械能相等
B.飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)
C.飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度
D.飛船變軌前通過(guò)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度
3.據(jù)報(bào)道,2009年4月29日,美國(guó)亞利桑那州一天文觀測(cè)機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)一顆與太陽(yáng)系其它行星逆向運(yùn)行的小行星,代號(hào)為2009HC82。該小行星繞太陽(yáng)一周的時(shí)間為3.39年,直徑2~3千米,其軌道平面與地球軌道平面呈155°的傾斜。假定該小行星與地球均以太陽(yáng)為中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則小行星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的速度大小的比值為()
A.B.C.D.
4.2009年2月11日,俄羅斯的“宇宙-2251”衛(wèi)星和美國(guó)的“銥-33”衛(wèi)星在西伯利亞上空約805km處發(fā)生碰撞。這是歷史上首次發(fā)生的完整在軌衛(wèi)星碰撞事件。碰撞過(guò)程中產(chǎn)生的大量碎片可能會(huì)影響太空環(huán)境。假定有甲、乙兩塊碎片,繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓,甲的運(yùn)行速率比乙的大,則下列說(shuō)法中正確的是()
A.甲的運(yùn)行周期一定比乙的長(zhǎng)B.甲距地面的高度一定比乙的高
C.甲的向心力一定比乙的小D.甲的加速度一定比乙的大