3.圆周运动与万有引力综合.docx

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1、特性化教学辅导教案姓名年级性别课题:圆周运动与万有引力专题复习难点重点课前检查作业完成状况：优口良口中口差建议.学问点：万有引力定律是力学中的一个独立的基本定律，是近年高考的热点内容教学考点：线速度、角速度、周期与半径间的关系，中心天体的质量、密度目标实力：万有引力、匀速圆周运动规律和牛顿运动定律的结合方法：万有引力担当天体运动的向心力是解决问题的动身点重点：万有引力、匀速圆周运动规律和牛顿运动定律的结合【学问梳理】一、曲线运动课堂教学过程二、万有引力的特性(I)万有引力的普遍性：万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量物体之间的相互吸引力，它是自然界中物体之间的基本的相互作用之一，任何客观存在的

2、两部分有质量的物体之间都存在着这种相互作用.(2)万有引力的相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力.它们大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上.(3)万有引力的客观性：通常状况下，万有引力特别小，它的存在可由卡文迪许扭称来视察，只有在质量巨大的天体间，它的存在才有宏观物理意义.(4)万有引力的特别性：两个物体间的万有引力，只与它们本身的质量有关，与它们之间的距离有关，和所在空间的性质无关，和四周有无其他物体的存在无关.和所在空间的性质无关是万有引力定律和静电学中的库仑定律的一个重要区分，因为库仑力的大小是和点电荷四周的介质有关的.（5）万有引力与重力：重力是由万有引力产生的.由

3、于地球的自转，因而地球表面的物体随地球自转时须要向心力.重力事实上是万有引力的一个分力，如图。j由于纬度的变更，物体做圆周运动的向心力也不断变更，因而地球表面的物体的重力随纬度的变更而变更，即重力加速度g随纬度变更而变更.从乙.一上切赤道到两极渐渐增大，在赤道上约为9.78ms2,在两极约为9.83ms2,/,7）在通常的计算中可以认为重力和万有引力相等，即常用来计算星球表面重力加速度的大小.三、万有引力的考察重点1 .重力、万有引力、向心力间的关系万有引力是形成地面物体所受重力的主要缘由，因为地球自转对物体影响不大，所以近_OM似可认为物体重力和地球对物体的万有引力相等，所以有耳r,但事实地

4、球上物体所受万有引力是地球上物体所受重力和绕地球自转向心力的合力，三者本质含义不同。而太空中环绕地球转动的物体所受的万有引力、重力和向心力是完全相同意义的.2 .随地球自转的向心加速度和环绕运动的向心加速度的本质区分物体随地球自转的向心加速度是由地面上物体所受万有引力的一小部分供应的，对应的周期为24h,环绕地球表面运动的向心加速度是由该物体所受的全部万有引力供应的，对应的近地卫星周期为八十几分钟.3 .卫星上的“超重”与“失重”“超重”：卫星进入轨道前加速过程，卫星上物体“超重”.此种状况与“升降机”中物体超重相同.“失重”：卫星进入轨道后，正常运转时，卫星上物体完全“失重”（因为重力供应向

5、心力）.因此，在卫星上的仪器，凡是制造原理与重力有关的均不能运用.4 .卫星轨道设置人造地球卫星的圆心必需和地心重合，由Mw加得回厂.可知h越大，即卫星离地面越高，其线速度越小，因止巨帝丽品属赢人造惊颦地球做匀速圆周运动的最大速度.同步卫星必需设在赤道上方确定的高度处，由,得O=mfl3（+A）（+A）3开普勒第肯定律（轨道定律）：全部行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳在这些椭圆的一个焦点上。开普勒其次定律（面积定律）：在相等时间内，太阳和运动中的行星的连线（向量半径）所扫过的面积都是相等的。开普勒第三定律（周期定律）：全部行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相

6、等0【真题演练】1.（09年全国卷I）天文学家新发觉了太阳系外的颗行星。这颗行星的体积是地球的4. 7倍,是地球的25倍。己知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量G=6.67101,N-m7kg由此估算该行星的平均密度为A.1.8103kgm3B.5.6103kgm3C.1.1101kgm3D.2.9101kgm32. （09年上海物理）牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律。在创建万有引力定律的过程中，牛顿A.接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想B.依据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与

7、其质量成正比，即FXm的结论C.依据尸OC帆和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出产OCmM2D.依据大量试验数据得出了比例系数G的大小3. （09年广东物理）放射人造卫星是将卫星以肯定的速度送入预定轨道。放射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，如图这样选址的优点是，在赤道旁边A.地球的引力较大B.地球自转线速度较大C.重力加速度较大D.地球自转角速度较大4. （09年上海卷）右图为一种早期的自行车，这种下带链条传动的自行车前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了A.提高速度B.提高稳定性C.骑行便利D.减小阻力5. （09年上海卷）小明同学在学习了圆周运动的学问后，设计了一个课题，

8、名称为：快速测量自行车的骑行速度（图在前页）。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。经过骑行，他得到如下的数据：在时间t内踏脚板转动的圈数为N,那么脚踏板转动的角速度0=;要推算自行车的骑行速度，还须要测量的物理量有；自行车骑行速度的计算公式V=.6. （09年江苏物理）英国新科学家（NeWSCientiSt）杂志评比出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650-500双星系统中发觉的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径R约MC245km,质量和半径R的关系满意R-2G（其中。为光速，G为引力常量），则该黑洞表面重力加速度的数量级为A.108ms2B.10,0ms2

9、c.10l2ms2d.10l4ms27. （09年海南物理）近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为Tl和汽,设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为&、且2,则21、4/34/3A.g21B.g?&=2&=名、2D.g?/D.g28. （09年广东理科基础）船在静水中的航速为W,水流的速度为V2o为使船行驶到河正对岸的码头，则Vl相对V2的方向应为9. （09年宁夏卷）地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为A.0.19B.0.44C.2.3D.5.210. （09年广东理科基

10、础）滑雪运动员以20m/s的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差3.2m。不计空气阻力，g取IOms20运动员飞过的水平距离为s,所用时间为t,则下列结果正确的是A.s=16m,t=0.50sB.s=16m,t=O.8OsC.s=20m,t=O.5OsD.s=20m,t=O.8Os11. （09年广东理科基础）宇宙飞船在半径为R。的轨道上运行，变轨后的半径为R2，RiR2o宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的A.线速度变小B.角速度变小C.周期变大D.向心加速度变大12. （09年重庆卷）据报道，“嫦娥号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km和10

11、0Km,运动速率分别为Vl和v2,那么V1和V2的比值为（月球半径取1700Km）1919Iis18A.18bJ18c,V19d.1913. （09年四川卷）据报道，2009年4月29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发觉一颗与太阳系其它行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82。该小行星绕太阳一周的时间为3.39年，直径23千米，其轨道平面与地球轨道平面呈155的倾斜。假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为1IA.3.393b.3.39ic,3.39d.33.9?14. （09年安徽卷）2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和

12、美国的“钺-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事务。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是A.甲的运行周期肯定比乙的长B.甲距地面的高度肯定比乙的高C.甲的向心力肯定比乙的小D.甲的加速度肯定比乙的大15. （09年福建卷）“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r,运行速率为V,当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时A.r、V都将略为减小B.r、V都将保持不变C.r将略为减小，V将略为增大D.r将略为增大，V将

13、略为减小16. （08全国卷1）己知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390,月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文学问，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为B.2C.20D.200117. （08江苏卷）火星的质量和半径分别约为地球的10和5,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度约为A.0.2gB.0.4gC.2.5gD.5g18. （08广东卷）图是“嫦娥一导奔月”示意图，卫星放射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，下列说法正确的是A.放射“嫦娥一号”的速度必需达到第三宇宙速

14、度B.在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关C.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D.在绕月轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力19. （07山东理综）2007年4月24日，欧洲科学家宣布在太阳之外发觉了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581co这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面旁边轨道，下列说法正确是A.飞船在Gliese58lc表面旁边运行的周期约为13天B.飞船在Glie

15、se581c表面旁边运行时的速度大于7.9kmsC.人在GIieSe581c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20. （07天津理综）我国绕月探测工程的预先探讨和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为“1、用2,半径分别为心、修，人造地球卫星的第一宇宙速度为打对应的环绕周期为T,则环绕月球表面旁边圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为21. （03全国卷）中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子T=-5星，观测到它的自转周期为300问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为匀称球

16、体。22. （07广东卷）土星四周有很多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距禽分别为a=8.0IO4km和b=12IO5kmo忽视全部岩石颗粒间的相互作用。（结果可用根式表示）求岩石颗粒A和B的线速度之比；求岩石颗粒A和8的周期之比；土星探测器上有一物体，在地球上重为ION,推算出他在距土星中心3.2X105km处受到土星的引力为038N。已知地球半径为6.4Xl（）3km,请估算土星质量是地球质量的多少倍？23. （04广东卷）某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一视察者，他用天文望远镜视察被太阳光照耀的此卫星，试问，春分那天（太阳光直射赤道

17、）在日落12小时内有多长时间该视察者看不见此卫星？已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度为g,地球自转周期为T,不考虑大气对光的折射。24. (10重庆理综)小明站在水平地面上，手握不行伸长的轻绳端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图4316所示.已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为点1,重力加速度为g.忽视手的运动半径和空气阻力.(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2.(2)问绳能承受的最大拉力多大？(3)变更绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使

18、球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？25. (08全国卷2)我国放射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变更。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和m,地球和月球的半径分别为R和R,月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r和门，月球绕地球转动的周期为T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面，求在该周期内卫星放射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间（用M、m、R、Rhr、口和T表示，忽视月球绕地球转动对遮挡时间的影响）。老课赏评师后识价W听课及学问驾驭状况反馈。检测测试题（累计不超过20分钟）道；成果；教学需:加快口;保持口;放慢口;增加内容口器作业题；巩固复习；预习布置.签字教学主管签字：老师签字：家长签字:老师最观赏的地方:老师想知道的事情:老师的建议：