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高一物理曲线运动万有引力(知识要点)

高一物理曲线运动万有引力(知识要点)
高一物理曲线运动万有引力(知识要点)

曲线运动万有引力

曲线运动:

知识要点:

1、独立性原理:

①力的独立作用原理:几个力同时作用在一个物体上,如果所有的力或其中几个力各自都使物体产生相应的加速度,每个力产生的加速度恰好和其余的力不存在时一样。

②运动的独立性原理:一个物体同时参加两个或更多的运动,这些运动都具有独立性,其中的任何一个运动并不因为有另一个运动的存在而有所改变,合运动就是这些相互独立运动的迭加。独立性原理是解决曲线运动问题的理论基础和处理方法的依据。

2、做曲线运动物体的速度特点,由于质点在某一点(或某一时刻)的即时速度方向在曲线这一点的切线上,所以曲线运动的速度方向是时刻改变的。即曲线运动一定是变速运动。

(1)物体做曲线运动由于速度是变化的,所以曲线运动是变速运动,有加速度,合外力不为零,且合外务方向必与速度方向有夹角θ,(θθ

180)这是物体做曲

<

线运动的条件。

(2)研究曲线运动的方法是运动的合成。平抛运动是水平方向的均速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。a g

=恒定,平抛运动是匀变速曲线运动。

3、物体做曲线运动的条件。物体做匀速圆周运动必须具备两个条件:一是有初速度;二是其所受合力大小不变,方向始终与速度方向垂直而指向圆心。

由于物体所受合力大小不变,方向改变,指向圆心,称之向心力,则物体加速度大

小不变a

v

R

m R

R

T

R n

====

2

2

2

2

22

4

4

ω

π

π··,方向改变,指向圆心,称之向心加速

度,其作用是只改变线速度方向,不能改变线速度大小。由于加速度不恒定,所以匀速圆周运动是非匀变速曲线运动。

星体运动是匀速圆周运动的特例。是星体间的万有引力“充当”圆运动的向心力。如果物体合外力的方向与物体的速度方向一致,根据牛顿第二定律,其加速度方向也必然与速度方向一致。即这种情况下的合外力只改变物体运动速度的大小而不改变物体的运动方向。如果物体所受合外力方向与物体速度方向垂直,则其加速度方向也与速度方向垂直,此时合外力只改变物体速度的方向而不改变速度的大小。如果物体所受合外力方向与物体速度方向成一个角度。我们可以把这个合外力分解为与速度平行,与速度垂直两个分力,这两个分力根据力的独立作用原理要分别改变速度的大小和速度的方向。总之只要合外力方向与速度方向不在一条直线上,而是成一角度,物体就做曲线运动。

4、平抛运动

物体做平抛运动的条件:物体只受重力作用,而且初速度必须与重力垂直,即沿水平方向。平抛运动只受重力,所以是匀变速曲线运动,其加速度为重力加速度g,平抛运动轨迹是抛物线。

平抛运动问题的处理方法:根据运动的独立性原理,我们把平抛运动看成是以初速度大小的水平匀速运动和自由落体运动的合运动。

平抛运动的飞行时间由平抛物体的下落高度决定,与初速度大小无关。水平射程由初速度和飞行时间决定;飞行中任一时刻的速度和位移,由水平和竖直两个方向的速度和位移分别合成而求得。

5、匀速圆周运动

(1)运动特点:轨迹是圆。速率不变。速度变化方向,即加速度方向指向圆心,加速度大小不变。根据牛顿第二定律,做匀速圆周运动的物体所受合力必指向圆心,永远与线速度方向垂直,其大小保持不变。匀速圆周运动属于变加速曲线运动。(2)描述匀速圆周运动的物理量

转数n、频率f、周期T(转数也叫转速)如果时间以秒为单位则转速等于频率n=f,。角速度

线速度v

线速度与角速度之间的关系:,这是一个重要公式。

向心加速度和向心力:

应该注意向心力不是性质力,而是名称力。重力、弹力、摩擦力、万有引力、电场力、磁场力……等等,任何一种性质力或几个性质力的合力、分力等等,只要它的效果是使质点产生向心加速度的,它就是向心力。

研究圆周运动,找出向心力是关键性的一步,对匀速圆周运动来说,质点所受的所有力的合力充当向心力,对非匀速圆周运动来说,沿着半径方向的合力充当向心力,切线方向的合力改变速度大小。

万有引力定律:

知识要点:

1、定律内容:任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比。

2、表达式:

3、几点理解和注意

定律适用于可视为质点的两个物体间的相互引力,r指两个质点间的距离。若两物体是质量均匀分布的球体或各层质量均匀分布的球体,r就是两个球心间的距离。地球可视为各层质量均匀分布的球体,所以地面上质量为m的物体所受地球的引力可以表示为,式中M和R分别表示地球质量和半径。

天体的质量是巨大的,所以天体之间的万有引力很大,因而万有引力定律是研究天体运动的基本定律,一般物体质量较小,尤其微观粒子其质量更小,因而一般情况下万有引力都是忽略不计。

4、万有引力常数的测定,在牛顿发现万有引力定律一百多年以后,英国的卡文迪许巧妙地利用扭秤装置,第一次在实验室里比较准确地测出了万有引力常数的数值。

5、地球上物体重量的变化:万有引力可以分为两个分力:重力和跟随地球自转所需的向心力。重力的方向在赤道和两极处指向地心,在其他方向并不指向地心。重力加速度g与地理纬度、高度、地质结构有关。g从赤道到两极逐渐增大,从地面到高空逐渐减小。

6、人造地球卫星的有关规律,人造地球卫星和星体作环绕运动(视为圆周运动)时,万有引力提供向心力,即。

由此可以求得第一宇宙速度。这个速度是人造地球卫星发射的最小速度,也是人造地球环绕地球运转的最大速度。

由上面公式可知卫星离地面越高,其速率越小,周期越大,角速度越小,动能越小,势能越大,总能量越大。上述这些参量随高度的变化特点必须会用公式推导,进而熟练掌握。

7、同步地球卫星的特点,同步地球卫星的主要特征是其运转周期与地球自转周期相同,卫星与地面相对静止。这个特征就决定了卫星的运转轴线必须与地球自转轴线重合,且必须在赤道上空,其轨道平面必然和地球球体大圆所在平面重合,其高度必为定值。(大约3.59×107米)

8、宇宙速度:第一宇宙速度——环绕速度7.9千米/秒。第二宇宙速度——脱离速度11.2千米/秒。第三宇宙速度——逃逸速度16.7千米/秒。

高一物理功和功率单元测试题

第一章《功和功率》全章测试 一、本题共16小题,每小题3分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得3分,选不全的得1分,有选错或不答的得0分. 1.关于功是否为矢量,下列说法正确的是( ) A.因为功有正功和负功,所以功是矢量 B.因为功没有方向性,所以功是标量 C.力和位移都是矢量,功也一定是矢量 D.力是矢量,功也是矢量 2.质量分别为m1和m2的两个物体,m1W2B.W1

4.一个人从深4m的水井中匀速提取50N的水桶至地面,在水平道路上行走了12m,再匀速走下6m深的地下室,则此人用来提水桶的力所做的功为() A.500J B.1100J C.100J D.-100J 5.A、B两物体质量分别为m和2m,A置于光滑水平面上,B置于粗糙水平面上,用相同水平力F分别推A和B,使它们前进相同的位移,下面说法正确的是( ) A.两次推力做功相等 B.第二次推力做功大一些 C.第一次推力做功大 D.无法比较 6.某人用同一水平力先后两次拉同一物体,第一次使此物体沿光滑水平面前进距离s,第二次使此物体沿粗糙水平面也前进距离s,若先后两次拉力做的功为W1和W2,拉力做功的功率是P1和P2,则( ) A.W1=W2,P1=P2B.W1=W2,P1>P2 C.W1>W2,P1>P2 D.W1>W2,P1=P2 7.关于力对物体做功.如下说法正确的是( ) A.滑动摩擦力对物体一定做负功 B.静摩擦力对物体可能做正功 C.作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零 D.合外力对物体不做功,物体一定处于平衡状态

高一级物理曲线运动测试题

第六章曲线运动测试题 (时间60分钟满分100分) 一、选择题(每小题5分,共50分) 1.关于曲线运动,下列说法正确的是()A.曲线运动不一定是变速运动 B.曲线运动可以是匀速率运动 C.做曲线运动的物体没有加速度 D.做曲线运动的物体加速度一定恒定不变 2.同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥,在桥的中央处有()A.车对两种桥面的压力一样大B.车对平直桥面的压力大 C.车对凸形桥面的压力大D.无法判断 3.甲、乙两个物体分别放在广州和北京,它们随地球一起转动时,下面说法正确的是()A.甲的线速度大,乙的角速度小 B.甲的线速度大,乙的角速度大 C.甲和乙的线速度相等 D.甲和乙的角速度相等 4.做平抛运动的物体,每秒钟的速度增量是()A.大小相等,方向相同B.大小不等,方向不同 C.大小相等,方向不同D.大小不等,方向相同 5.水平抛出一个物体,经时间t后物体速度方向与水平方向夹角为θ,重力加速度为g,则平抛物体的初速度为()A.gt sinθB.gt cosθC.gt tanθD.gt cotθ 6.关于圆周运动的下列说法中正确的是()A.做匀速圆周运动的物体,在任何相等的时间内通过的位移都相等 B.做匀速圆周运动的物体,在任何相等的时间内通过的路程都相等 C.做圆周运动的物体的加速度一定指向圆心 D.做圆周运动的物体的加速度不一定指向圆心 7.火车以某一速度v通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,下面分析正确的是()v2 A.轨道半径R= g B.若火车速度大于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外 C.若火车速度小于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向内 D.当火车质量改变时,安全速率也将改变 8.如图所示,用细绳系着一个小球,使小球在水平面内做匀速圆 周运动,不计空气阻力,关于小球受力说法正确的是() A.只受重力 B.只受拉力

高一物理平抛运动测试题(有答案)

3.3 平抛运动 【学业达标训练】 1.从水平匀速飞行的直升飞机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是() A.从飞机上看,物体静止 B.从飞机上看,物体始终在飞机的后方 C.从地面上看,物体做平抛运动 D.从地面上看,物体做自由落体运动 2.平抛物体的运动规律可概括为两条:第一条,水平方向做匀速直线运动;第二条,竖直方向做自由落体运动.为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验,如图3-3-8所示,用小锤打击弹性金属片,A球水平飞出,同时B球被松开.两球同时落到地面,则这个实验() A.只能说明上述规律中的第一条 B.只能说明上述规律中的第二条 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律 3.甲、乙两物体做平抛运动的初速度之比为2∶1,若它们的水平射程相等,则它们抛出点离地面的高度之比为() A.1∶2 B.1∶ C.1∶4 D.4∶1 4.抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L,网高h,如图3-3-9乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力(设重力加速度为g),将球水平发出,则可以求出() A.发球时的水平初速度 B.发球时的竖直高度 C.球落到球台上时的速度 D.从球被发出到被接住所用的时间 5.如图3-3-10所示,AB为斜面,倾角为30°,小球从A点以初速度v0水平抛出,恰好落到B点,求:AB间的距离及物体在空中飞行的时间. 【素能综合检测】 一、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分.每小题至少一个选项正确) 1.(2010·成都高一检测)物体以初速度v0水平抛出,当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时,则物体抛出的时间是()

万有引力定律应用的12种典型案例

3232 万有引力定律应用的12种典型案例 万有引力定律不仅是高考的一个大重点,而且是自然科学的一个重大课题,也是同学们最感兴趣的科学论题之一。 特别是我国“神州五号”载人飞船的发射成功,更激发了同学们研究卫星,探索宇宙的信心。 下面我们就来探讨一下万有引力定律在天文学上应用的12个典型案例: 【案例1】天体的质量与密度的估算 下列哪一组数据能够估算出地球的质量 A.月球绕地球运行的周期与月地之间的距离 B.地球表面的重力加速度与地球的半径 C.绕地球运行卫星的周期与线速度 D.地球表面卫星的周期与地球的密度 解析:人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动。月球也是地球的一颗卫星。 设地球的质量为M ,卫星的质量为m ,卫星的运行周期为T ,轨道半径为r 根据万有引力定律: r T 4m r Mm G 22 2π=……①得: 2 32G T r 4M π=……②可见A 正确 而T r 2v π= ……由②③知C 正确 对地球表面的卫星,轨道半径等于地球的半径,r=R ……④ 由于3 R 4M 3 π= ρ……⑤结合②④⑤得: G 3T 2π = ρ 可见D 错误 地球表面的物体,其重力近似等于地球对物体的引力 由2R Mm G mg =得:G g R M 2=可见B 正确

3333 【探讨评价】根据牛顿定律,只能求出中心天体的质量,不能解决环绕天体的质量;能够根据已知条件和已知的常量,运用物理规律估算物理量,这也是高考对学生的要求。总之,牛顿万有引力定律是解决天体运动问题的关键。 【案例2】普通卫星的运动问题 我国自行研制发射的“风云一号”“风云二号”气象卫星的运行轨道是不同的。“风云一号”是极地圆形轨道卫星,其轨道平面与赤道平面垂直,周期为12 h ,“风云二号”是同步轨道卫星,其运行轨道就是赤道平面,周期为24 h 。问:哪颗卫星的向心加速度大哪颗卫星的线速度大若某天上午8点,“风云一号”正好通过赤道附近太平洋上一个小岛的上空,那么“风云一号”下次通过该岛上空的时间应该是多少 解析:本题主要考察普通卫星的运动特点及其规律 由开普勒第三定律T 2 ∝r 3 知:“风云二号”卫星的轨道半径较大 又根据牛顿万有引力定律r v m ma r Mm G 22==得: 2r M G a =,可见“风云一号”卫星的向心加速度大, r GM v = ,可见“风云一号”卫星的线速度大, “风云一号”下次通过该岛上空,地球正好自转一周,故需要时间24h ,即第二天上午8点钟。 【探讨评价】由万有引力定律得:2M a G r = ,v = ω= 2T = ⑴所有运动学量量都是r 的函数。我们应该建立函数的思想。 ⑵运动学量v 、a 、ω、f 随着r 的增加而减小,只有T 随着r 的增加而增加。 ⑶任何卫星的环绕速度不大于7.9km/s ,运动周期不小于85min 。 ⑷学会总结规律,灵活运用规律解题也是一种重要的学习方法。 【案例3】同步卫星的运动 下列关于地球同步卫星的说法中正确的是: A 、为避免通讯卫星在轨道上相撞,应使它们运行在不同的轨道上 B 、通讯卫星定点在地球赤道上空某处,所有通讯卫星的周期都是24h C 、不同国家发射通讯卫星的地点不同,这些卫星的轨道不一定在同一平面上

(完整)高中物理功和功率经典练习

高一年级物理科目第五次教案授课时间教师姓名备课时间上课时间课题名称功和功率 课次总数助教姓名上课频率教学重点 教学过程 教师活动 一、复习导入 1.功的计算。 cos W Fxα = 123 cos n F F F F W W W W W F xα =++= L 合合 2. 计算平均功率: P v W t P F =? ? = ? ? ?? 计算瞬时功率:P F v =? 瞬瞬 cos P F vα =??(力F的方向与速度v的方向夹角α) 3. 重力势能: P E mgh = 重力做功计算公式: 12 G P P W mgh mgh E E =-=- 初末 重力势能变化量: 21 P P P E E E mgh mgh ?=-=- 末初 重力做功与重力势能变化量之间的关系: G P W E =-? 重力做功特点:重力做正功(A到B),重力势能减小。重力做负功(C到D),重力势能增加。 4.弹簧弹性势能:2 1 2 P E k x =? x l l ?=-(弹簧的变化量) 弹簧弹力做的功等于弹性势能变化量的负值: P P P W E E E =-?=- 弹初末 特点:弹力对物体做正功,弹性势能减小。弹力对物体做负功,弹性势能增加。 5.动能:2 1 2 K E mv = 动能变化量:22 21 11 22 K K K E E E mv mv ?=-=- 末初 6.动能定理: K K K W E E E =?=- 合末初 常用变形: 123n F F F F K K K E W W E W E W?= ++=- L 末初 7.机械能守恒:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能会发生相互转化,但机械能的总量保 持不变。 表达式: 1122 P K P K E E E E +=+(初状态的势能和动能之和等于末状态的势能和动能之和) K P E E ?=-?(动能的增加量等于势能的减少量) A B E E ?=-?(A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量)

高一物理曲线运动测试题及答案

--精品-- 曲线运动单元测试 一、选择题(总分41分。其中1-7题为单选题,每题3分;8-11题为多选题,每题5分,全部选对得5分,选不全得2分,有错选和不选的得0分。) 1.关于运动的性质,以下说法中正确的是( ) A .曲线运动一定是变速运动 B .变速运动一定是曲线运动 C .曲线运动一定是变加速运动 D .物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动 2.关于运动的合成和分解,下列说法正确的是( ) A .合运动的时间等于两个分运动的时间之和 B .匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线 C .曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上 D .分运动是直线运动,则合运动必是直线运动 3.关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体,比较它们落到水平地面上的时间(不计空气阻力),以下说法正确的是( ) A .速度大的时间长 B .速度小的时间长 C .一样长 D .质量大的时间长 4.做平抛运动的物体,每秒的速度增量总是( ) A .大小相等,方向相同 B .大小不等,方向不同 C .大小相等,方向不同 D .大小不等,方向相同 5.甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2 ,转动半径之比为1∶2 ,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们所受外力的合力之比为( ) A .1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16 6.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A 的受力情况是( ) A .绳的拉力大于A 的重力 B .绳的拉力等于A 的重力 C .绳的拉力小于A 的重力 D .绳的拉力先大于A 的重力,后变为小于重力 7.如图所示,有一质量为M 的大圆环,半径为R ,被一轻杆固定后悬挂在O 点,有两个质量为m 的小环(可视为质点),同时从大环两侧的对称位置由静止滑下。两小环同时滑到大环底部时,速度都为v ,则此时大环对轻杆的拉力大小为( ) A .(2m +2M )g B .Mg -2mv 2/R A v (第11题)

平抛运动练习题含答案

平抛运动巩固练习 (打“星号※”为难度较大的题目) 一.选择题(不定项): 1、关于平抛运动,下列说法正确的是 ( ) A .不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其水平位移一定越大 B .不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其飞行时间一定越长 C .不论抛出速度多大,抛出位置越高,其飞行时间一定越长 D .不论抛出速度多大,抛出位置越高,飞得一定越远 2、关于平抛运动,下列说法正确的是 ( ) A .是匀变曲线速运动 B .是变加速曲线运动 C .任意两段时间内速度变化量的方向相同 D .任意相等时间内的速度变化量相等 3、物体在平抛运动过程中,在相等的时间内,下列哪些量是相等的 ( ) A .速度的增量 B .加速度 C .位移 D .平均速率 4、物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向上的速度v y (取向下为正)随时间变化的图像是 ( ) ※5、一辆以速度v 向前行驶的火车中,有一旅客在车厢旁把一石块自手中轻轻释放,下面关于石块运动的看法中正确的是 ( ) A .石块释放后,火车仍作匀速直线运动,车上旅客认为石块作自由落体运动,路边的人 认为石块作平抛运动 B .石块释放后,火车立即以加速度a 作匀加速直线运动,车上的旅客认为石块向后下方 作加速直线运动,加速度a ′=22g a C .石块释放后,火车立即以加速度a 作匀加速运动,车上旅客认为石块作后下方的曲线运动 D .石块释放后,不管火车作什么运动,路边的人认为石块作向前的平抛运动 6、物体从某一确定高度以v 0初速度水平抛出,已知落地时的速度为v t ,它的运动时间是 A B C D

A ′ h A B ′ B x 2 x 1 ( ) A .g v v t 0- B .g v v t 20- C .g v v t 22 02- D .2 2t 0v v -g 7、在高度为h 的同一位置上向水平方向同时抛出两个小球A 和B ,若A 球的初速v A 大于 B 球的初速v B ,则下列说法正确的是( ) A .A 球落地时间小于 B 球落地时间 B .在飞行过程中的任一段时间内,A 球的水平位移总是大于B 球的水平位移 C .若两球在飞行中遇到一堵竖直的墙,A 球击中墙的高度总是大于B 球击中墙的高度 D .在空中飞行的任意时刻,A 球的速率总大于B 球的速率 8、研究平抛运动,下面哪些做法可以减小实验误差( ) A .使用密度大、体积小的钢球 B .尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 C .实验时,让小球每次都从同一高度由静止开始滚下 D .使斜槽末端的切线保持水平 9、如图所示,以9.8m/s 的水平初速度v 0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30° 的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是 ( ) A 、 s B 、s C 、s D 、2s ※10、一个同学在做平抛实验时,记下斜槽末端位置在A`B`线上,并在坐标纸上描如下图所示曲线.现在我们在曲线上取A 、B 两点,用刻度尺分别量出它们到y 的距离AA ′=x 1, BB ′=x 2,以及AB 的竖直距离h ,从而求出小球抛出时的初速度v 0为 ( ) A .h g x x 2)(2122- B . h g x x 2)(212- C . h g x x 221 2+ D . h g x x 2212- 二.填空题 11、在距地面高为19.6m 处水平抛出一物体,物体着地点和抛出点之间的水平距离为80m , 则物体抛出时的初速度为____,物体落地时的竖直分速度为____。(g 取9.8m/s 2) 12、从高度为h 处以初速度v 0水平抛出一物体,测得落地点与抛出点的水平距离为x .如果

万有引力定律典型例题解析

万有引力定律·典型例题解析 【例1】设地球的质量为M ,地球半径为R ,月球绕地球运转的轨道半径为r ,试证在地球引力的作用下: (1)g (2)(3)r 60R 地面上物体的重力加速度= ;月球绕地球运转的加速度=;已知=,利用前两问的结果求的值; GM R GM r g 22αα (4)已知r =3.8×108m ,月球绕地球运转的周期T =27.3d ,计算月球绕地球运转时的向心加速度a ; (5)已知地球表面重力加速度g =9.80m/s 2,利用第(4)问的计算结果, 求 的值.α g 解析: (1)略;(2)略; (3)2.77×10-4; (4)2.70×10-3m/s 2 (5)2.75×10-4 点拨:①利用万有引力等于重力的关系,即=.②利用万有引力等于向心力的关系,即=.③利用重力等于向心力 G Mm r mg G Mm r m 2 2α 的关系,即mg =ma .以上三个关系式中的a 是向心加速度,根据题目 的条件可以用、ω或来表示.v r r T 2224r 2 π 【例】月球质量是地球质量的 ,月球半径是地球半径的,在21811 38. 距月球表面14m 高处,有一质量m =60kg 的物体自由下落. (1)它落到月球表面需用多少时间? (2)它在月球上的“重力”和质量跟在地球上是否相同(已知地球表面重力

加速度g 地=9.8m/s 2)? 解析:(1)4s (2)588N 点拨:(1)物体在月球上的“重力”等于月球对物体的万有引力,设 mg G M m R mg G M m R 22月月月 地地地 =.同理,物体在地球上的“重力”等于地球对物体的 万有引力,设=. 以上两式相除得=,根据=可得物体落到月球表 面需用时间为==×=. 月月g 1.75m /s S gt t 4s 2 2 12 2214 175S g . (2)在月球上和地球上,物体的质量都是60kg .物体在月球上的“重力”和在地球上的重力分别为G 月=mg 月=60×1.75N =105N ,G 地=mg 地=60×9.8N =588N . 跟踪反馈 1.如图43-1所示,两球的半径分别为r 1和r 2,均小于r ,两球质量分布均匀,大小分别为m 1、m 2,则两球间的万有引力大小为: [ ] A .Gm 1m 2/r 2 B .Gm 1m 2/r 12 C .Gm 1m 2/(r 1+r 2)2 D .Gm 1m 2/(r 1+r 2+r)2

高中物理测试题:功和功率.

高中物理测试题:功和功率 2019-11-18 高中物理作为科学和技术的基础,其核心内容可以概括为:运动和力、功和能、场和路、力学和电学实验。高中物理中功和能主要内容包括功和功率、动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律等内容,功和能贯穿于高中物理的各个部分。高考对功和能的考查每年每份试卷都有4~6个题,分值占总分的 30~40%。高考对功和能考查频率最高的知识点主要是:功和功率、动能定理、机械能守恒定律、功能关系、能量守恒定律等。 功和功率 【核心内容解读】功和功率是物理学重要物理量,是高考重要考点。力和物体在力的方向上发生的位移,是做功的两个不可缺少的因素。恒力做功 W=Flcos,变力做功需应用动能定理或其它方法计算,机动车或机器以恒定功率P工作,t时间做功W=Pt。功率描述做功的快慢,功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率,一般应用P=W/t计算出的是t时间内的平均功率,应用 P=Fvcos计算物体速度为v时的瞬时功率。 预测题1. 把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆叫做动车。.把几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组。.假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正.比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等。.若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为160km/h;;现在我国往返北京和上海的动车组的最大速度为480 km/h,则此动车组可能 A.由3节动车加3节拖车编成的 B.由3节动车加9节拖车编成的 C.由6节动车加2节拖车编成的 D.由3节动车加4节拖车编成的 解析:设每节车的质量为m,所受阻力为kmg,每节动车的功率为P,1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为v1=160 km/h;则P=4kmg v1;设往返北京和上海的最大速度为v2=480 km/h的动车组由x节动车加y节拖车编成的,则有xP=(x+y)kmg v2,联立解得x=3y,,对照各个选项,只有选项C正确。 答案:C 【名师点评】动车是目前我国大力发展的安全快捷方便的交通工具,此题以动车组切入,意在考查功率及其相关问题。押中指数★★★★。

高一物理必修2第五章曲线运动单元测试题及答案

高一物理五章曲线运动单元测试题 (时间90分钟,总分100分) 一.选择题(本题共14小题.每小题4分,共56分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.请将正确答案填在答题卡中) 1.关于曲线运动, 以下说法正确的是() A.曲线运动是一种变速运动 B.做曲线运动的物体合外力一定不为零C.做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的 D.曲线运动不可能是一种匀变速运动2.关于平抛运动,下列说法中正确的是() A.平抛运动是匀速运动 B.平抛运动是匀变速曲线运动 C.平抛运动不是匀变速运动 D.作平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的 3、做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于() A .物体的高度和受到的重力 B .物体受到的重力和初速度 C .物体的高度和初速度 D .物体受到的重力、高度和初速度 4.在高h处以初速度 v将物体水平抛出,它们落地与抛出点的水平距离为s,落地时速度为1 v,则此物体从抛出到落地所经历的时间是(不计空气阻力)( ) A、 B、 C、() g v v 1 - D、 5.对于匀速圆周运动的物体,下列物理量中不断变化的是() A. 转速 B.角速度 C.周期 D. 线速度 6.列车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶速度为v,则下列说法中正确的是:() ①当以速度v通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力;②当以速度v 通过此弯路时,火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘侧弹向力的合力提供向心力;③当速度大于v时,轮缘侧向挤压外轨;④当速度小于v时,轮缘侧向挤压外轨。 A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 7.质量为m的飞机,以速率v在水平面上做半径为r的匀速圆周运动,空气对飞机作用力的

(完整版)平抛运动测试题大全及答案

平抛运动试题(YI) 一、选择题: 1.如图1所示,在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动,同时刻在它的正上方有小球b也以v0初速度水平抛出,并落于c点,则( ) A .小球a先到达c点 B .小球b先到达c点 C .两球同时到达c点 D .不能确定 2.一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为vt, 那么它的运动时间是( ) A .g v v t 0- B .g v v t 20- C .g v v t 22 2- D .g v v t 2 02 - 3.如图2所示,为物体做平抛运动的x-y图象.此曲线上任意一点P (x ,y )的 速度方 向的反向延长线交于x 轴上的A 点,则A 点的横坐标为( ) A.0.6x B.0.5x C.0.3x D.无法确定 4.下列关于平抛运动的说法正确的是( ) A. 平抛运动是非匀变速运动 B. 平抛运动是匀速运动 C. 平抛运动是匀变速曲线运动 D. 平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的 5.将甲、乙、丙三个小球同时水平抛出后落在同一水平面上,已知甲和乙抛射点的高度相同,乙和丙抛射速度相同。下列判断中正确的是( ) A. 甲和乙一定同时落地 B. 乙和丙一定同时落地 C. 甲和乙水平射程一定相同 D. 乙和丙水平射程一定相同 6.对平抛运动的物体,若g 已知,再给出下列哪组条件,可确定其初速度大小( ) A .水平位移 B .下落高度 C .落地时速度大小和方向 D .落地位移大小和方向 7. 关于物体的平抛运动,下列说法正确的是( ) A. 由于物体受力的大小和方向不变, 因此平抛运动是匀变速运动; B. 由于物体速度的方向不断变化, 因此平抛运动不是匀变速运动; C. 物体的运动时间只由抛出时的初速度决定,与高度无关; D.平抛运动的水平距离由抛出点的高度和初速度共同决定. 8. 把甲物体从2h 高处以速度V 水平抛出,落地点的水平距离为L,把乙物体从h 高处以速度2V 水平抛出,落地点的水平距离为S,比较L 与S,可知( ) A.L=S/2 ; B. L=2S; C.L S = 1 2 ; D.L S =2 . 9.以速度v 0水平抛出一小球,如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大 小相等,以下判断正确的是( ) A .此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小 图1

高考物理万有引力定律的应用技巧和方法完整版及练习题含解析

高考物理万有引力定律的应用技巧和方法完整版及练习题含解析 一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用 1.一名宇航员到达半径为R 、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳拴一个质量为m 的小球,上端固定在O 点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O 点在竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力大小F 随时间t 的变化规律如图乙所示.F 1、F 2已知,引力常量为G ,忽略各种阻力.求: (1)星球表面的重力加速度; (2)卫星绕该星的第一宇宙速度; (3)星球的密度. 【答案】(1)126F F g m -=(212()6F F R m -(3) 128F F GmR ρπ-= 【解析】 【分析】 【详解】 (1)由图知:小球做圆周运动在最高点拉力为F 2,在最低点拉力为F 1 设最高点速度为2v ,最低点速度为1v ,绳长为l 在最高点:2 22mv F mg l += ① 在最低点:2 11mv F mg l -= ② 由机械能守恒定律,得 221211222 mv mg l mv =?+ ③ 由①②③,解得1 2 6F F g m -= (2) 2 GMm mg R = 2GMm R =2 mv R 两式联立得:12()6F F R m -

(3)在星球表面:2 GMm mg R = ④ 星球密度:M V ρ= ⑤ 由④⑤,解得12 8F F GmR ρπ-= 点睛:小球在竖直平面内做圆周运动,在最高点与最低点绳子的拉力与重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律可以求出重力加速度;万有引力等于重力,等于在星球表面飞行的卫星的向心力,求出星球的第一宇宙速度;然后由密度公式求出星球的密度. 2.a 、b 两颗卫星均在赤道正上方绕地球做匀速圆周运动,a 为近地卫星,b 卫星离地面高度为3R ,己知地球半径为R ,表面的重力加速度为g ,试求: (1)a 、b 两颗卫星周期分别是多少? (2) a 、b 两颗卫星速度之比是多少? (3)若某吋刻两卫星正好同时通过赤道同--点的正上方,则至少经过多长时间两卫星相距最远? 【答案】(1 )2 ,16(2)速度之比为2 【解析】 【分析】根据近地卫星重力等于万有引力求得地球质量,然后根据万有引力做向心力求得运动周期;卫星做匀速圆周运动,根据万有引力做向心力求得两颗卫星速度之比;由根据相距最远时相差半个圆周求解; 解:(1)卫星做匀速圆周运动,F F =引向, 对地面上的物体由黄金代换式2 Mm G mg R = a 卫星 2 224a GMm m R R T π= 解得2a T =b 卫星2 2 24·4(4)b GMm m R R T π= 解得16b T = (2)卫星做匀速圆周运动,F F =引向, a 卫星2 2a mv GMm R R =

高一物理必修2功和功率练习题

功和功率练习 1 、关于功率下列说法中正确的是:( ) A.功率大说明物体做的功多。 B.功率小说明物体做功慢。 C.由P=W/t可知,机器做功越多,其功率越大 D .单位时间机器做功越多,其功率越大 2、对公式P=FV的理解,下列说法中正确是( ) A.F一定是物体所受的合外力。 B .P一定是合外力的功率。 C.此公式中F与V必须同方向。 D.此公式中F与V可以成任意夹角。 3、静止的列车在平直的轨道上以恒定的功率起动,在开始的一小段时间内,列车的运动状态是( ) A.做匀加速直线运动 B.列车的速度和加速度均不断增加 C.列车的速度增大,加速度减小 D.列车做匀速运动。 4.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是[] A.滑动摩擦力总是做负功 B.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功 C.静摩擦力对物体一定做负功 D.静摩擦力对物体总是做正功 5.如图1所示,一个物体放在水平面上,在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F 的作用下沿平面移动了距离s,若物体的质量为m,物体与地面之间的摩擦力大小为f,则在此过程中[] A.摩擦力做的功为fs B.力F做的功为Fscosθ C.力F做的功为FssinθD.重力做的功为mgs 6.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,当斜面沿 水平方向向右匀速移动了距离s时,如图2所示,物体m 相对斜面静止,则下列说法中不正确的是[] A.摩擦力对物体m做功为零 B.合力对物体m做功为零 C.摩擦力对物体m做负功 D.弹力对物体m做正功 7.起重机竖直吊起质量为m的重物,上升的加速度是α,上升的高度是h,则起重机对货物所做的功是。[] A.mgh B.mαh C.m(g+α)h D.m(g-α)h 8、汽车从静止开始保持加速度a作匀加速运动的最长时间为t,此后汽车的运动情况是( ) A加速为零,速变恒定 B加速度逐渐减小直到为零,速度逐渐增大直到最大值后保持匀速。 C加速度渐减小直到为零,速度也逐渐减小直至为零。 D加速度逐渐增大到某一值后不变,速度逐渐增大,直到最后匀速。 9、.质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到达同一水平面,则:( ) A重力对两物体做功相同。 B重力的平均功率相同。 C到达底端时重力的瞬时功率PA

高一物理曲线运动综合练习题(一)

曲线运动 一.选择题 1.关于力和运动的关系,下列说法中正确的是() A.做直线运动的物体一定受到外力的作用 B.做曲线运动的物体一定受到外力的作用 C.物体受到的外力越大,其运动速度越大 D.物体受到的外力越大,其运动速度大小变化得越快 2.(多选题)如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,若使三角板沿刻度尺向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断,其中正确的有() A.笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线 B.笔尖留下的痕迹是一条抛物线 C.在运动过程中,笔尖的速度方向始终保持不变 D.在运动过程中,笔尖的加速度方向始终保持不变 3.(多选题)如图所示,圆盘上叠放着两个物块A和B,当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时,物块与圆盘始终保持相对静止,则() A.A物块不受摩擦力作用 B.物块B受5个力作用 C.当转速增大时,A受摩擦力增大,B所受摩擦力也增大 D.A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴 4.如图所示,一架在2000m高空以200m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机,要想用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标A和B,已知山 高720m,山脚与山顶的水平距离为1000m,若不计空 气阻力,g取10m/s2,则投弹的时间间隔应为() A.4s;B.5s;C.9s;D.16s。 5.某老师在做竖直面内圆周运动快慢的实验研究,并给运动小球拍了频闪照片,如图所示(小球相邻影像间的时间间隔相等),小球在最高点和最低点的运动快慢比较,下列说法中不正确的是() A.该小球所做的运动不是匀速圆周运动 B.最高点附近小球相邻影像间弧长短,线速度小,运动较慢 C.最低点附近小球相邻影像间圆心角大,角速度大,运动较快 D.小球在相邻影像间运动时间间隔相等,最高点与最低点运动一样快

平抛运动练习题及答案.doc

如对你有帮助,请购买下载打赏,谢谢! 平抛运动规律 一.选择题(不定项): 1、关于平抛运动,下列说法正确的是()A.不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其水平位移一定越大 B.不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其飞行时间一定越长 C.不论抛出速度多大,抛出位置越高,其飞行时间一定越长 D.不论抛出速度多大,抛出位置越高,飞得一定越远 2、关于平抛运动,下列说法正确的是()A.是匀变曲线速运动B.是变加速曲线运动 C.任意两段时间内速度变化量的方向相同D.任意相等时间内的速度变化量相等 3、物体在平抛运动过程中,在相等的时间内,下列哪些量是相等的()A.速度的增量B.加速度C.位移D.平均速率 4、做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于() A.物体的高度和重力B.物体的重力和初速度 C.物体的高度和初速度D.物体的重力、高度和初速度 5、质量为m的物体受到一组共点恒力作用而处于平衡状态,当撤去某个恒力F1时,物体可能做 ( ) A.匀加速直线运动; B.匀减速直线运动; C.匀变速曲线运动; D.变加速曲线运动。 6、物体在做抛体运动中,在相等时间内,下列相等的量是(不计空气阻力).( ) A.速度的增量 B.加速度C.位移 D.动量的增量 7、在高度为h的同一位置上向水平方向同时抛出两个小球A和B,若A球的初速v A大于B球的 初速v B,则下列说法正确的是() A.A球落地时间小于B球落地时间 B.在飞行过程中的任一段时间内,A球的水平位移总是大于B球的水平位移 C.若两球在飞行中遇到一堵竖直的墙,A球击中墙的高度总是大于B球击中墙的高度 D.在空中飞行的任意时刻,A球的速率总大于B球的速率 8、以16m/s的速度水平抛出一石子,石子落地时速度方向与抛出时速度方向成37°角,不计空气阻力,那么石子抛出点与落地点的高度差为________,石子落地时速度是________(g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8). 9、如图所示,以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是() A 、s B 、s C 、s D、2s 10、 二.填空题 11、从高度为h处以初速度v0水平抛出一物体,测得落地点与抛出点的水平距离为x.如果抛出点的高度降低了 4 3 h,仍要把物体抛到x远处,则水平初速度应为____。 12、做平抛运动的物体如果落地时竖直方向的速率与水平抛出时的速率相等,则它经过的水平距离与抛出点的高度之比是____。 三.实验探究题 13、在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下: A.让小球多次从位置上滚下,在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置,如右下图中a、b、c、d所示。 B.按图安装好器材,注意,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。 C.取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。 ⑴完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。 ⑵上述实验步骤的合理顺序是。

最新万有引力定律 经典例题

1.天体运动的分析方法 2.中心天体质量和密度的估算 (1)已知天体表面的重力加速度g和天体半径R G Mm R2=mg? ? ? ?天体质量:M=gR2G 天体密度:ρ= 3g 4πGR (2)已知卫星绕天体做圆周运动的周期T和轨道半径r ?? ? ??①G Mm r2=m 4π2 T2r?M= 4π2r3 GT2 ②ρ= M 4 3 πR3 = 3πr3 GT2R3 ③卫星在天体表面附近飞行时,r=R,则ρ= 3π GT2 1.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知() A.太阳位于木星运行轨道的中心 B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方 D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 解析:由开普勒第一定律(轨道定律)可知,太阳位于木星运行轨道的一个焦点上,A 错误;火星和木星绕太阳运行的轨道不同,运行速度的大小不可能始终相等,B错误;根据开普勒第三定律(周期定律)知所有行星轨道的半长轴的三次方与它的公转周期的平方的比值是一个常数,C正确;对于某一个行星来说,其与太阳连线在相同的时间内扫过的面积相等,不同行星在相同的时间内扫过的面积不相等,D错误. 答案:C 2.(2016·郑州二检)据报道,目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器.探测器升空

后,先在近地轨道上以线速度v 环绕地球飞行,再调整速度进入地火转移轨道,最后再一次调整速度以线速度v ′在火星表面附近环绕飞行.若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体,已知火星与地球的半径之比为1∶2,密度之比为5∶7,设火星与地球表面重力加速度分别为g ′和g ,下列结论正确的是( ) A .g ′∶g =4∶1 B .g ′∶g =10∶7 C .v ′∶v = 528 D .v ′∶v = 514 解析:在天体表面附近,重力与万有引力近似相等,由G Mm R 2=mg ,M =ρ43 πR 3 ,解两式得g =4 3G πρR ,所以g ′∶g =5∶14,A 、B 项错;探测器在天体表面飞行时,万有引力 充当向心力,由G Mm R 2=m v 2R ,M =ρ4 3πR 3,解两式得v =2R G πρ 3 ,所以v ′∶v =528 ,C 项正确,D 项错. 答案:C 3.嫦娥三号”探月卫星于2013年12月2日1点30分在西昌卫星发射中心发射,将实现“落月”的新阶段.若已知引力常量G ,月球绕地球做圆周运动的半径r 1、周期T 1,“嫦娥三号”探月卫星绕月球做圆周运动的环月轨道(见图)半径r 2、周期T 2,不计其他天体的影响,则根据题目条件可以( ) A .求出“嫦娥三号”探月卫星的质量 B .求出地球与月球之间的万有引力 C .求出地球的密度 D.r 13T 12=r 23T 2 2 解析:绕地球转动的月球受力为GMM ′r 12=M ′r 14π2 T 1 2得T 1= 4π2r 13 GM =4π2r 13 Gρ43πr 3.由于不知道地球半径r ,无法求出地球密度,C 错误;对“嫦娥三号”而言,GM ′m r 22 =mr 24π2 T 2 2,T 2=4π2r 23 GM ′ ,已知“嫦娥三号”的周期和半径,可求出月球质量M ′,但是所

高中物理功和功率讲课稿

学习重点: 1、功的概念 2、功的两个不可缺少的要素 3、机械功的计算公式 4、功率的概念及其物理意义 知识要点: (一)功的概念 1、定义: 如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了一段位移,物理学中就说力对物体做了功。 2、做功的两个不可缺少的要素: 力和物体在力的方向上发生的位移。(分析一个力是否做功,关键是要看物体在力的方向上是否有位移) (二)功的公式和单位 1、公式: W=F·Scosα 即:力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦三者的乘积。 2、功的单位: 在国际单位制中功的单位是“焦耳”,简称“焦”,符号“J” 1J=1N·m(1焦耳=1牛·米) 3、公式的适用条件: F可以是某一个力,也可以是几个力的合力,但F必须为恒力,即大小和方

向都不变的力。 4、两种特殊情况:(从A运动到B) (1)力与位移方向相同,即α=0° W=F·S·cos0°=F·S (2)力与位移方向相反,即α=180° W=F·S·cos180°=-F·S 5、公式中各字母的正负取值限制: F和S分别指“力的大小”和“位移的大小”即公式中的F和S恒取正值,α指力和位移之间的夹角,也就是力的方向和位移的方向之间的夹角,α的取值范围是:0°≤α≤180°。 6、参考系的选择:

位移与参考系的选取有关,所以功也与参考系的选取有关。 在中学范围内,计算时一律取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。 (三)正功与负功 1、功的正负完全取决于α的大小: (1)当0°≤α<90°时,cosα>0,W>0,此时力F对物体做正功,该力称为物体的“动力”。 (2)当α=90°时,cosα=0,w=0,此时力F对物体做零功,或称力对物体不做功。 (3)当90°<α≤180°时,cosα<0,W<0,此时力F对物体做负功,或称物体克服力F做功,该力称为物体的“阻力”。 2、功是标量,只有大小、没有方向。功的正负并不表示功有方向。 (四)合力所做的功等于各分力做功的代数和。 即:W 合=W 1 +W 2 +… (五)功率的概念: 1、功率是描述做功快慢的物理量。 2、功和完成这些功所用的时间的比值,叫做功率。 3、功率是标量。 (六)功率的公式和单位: 1、定义式: (其中W代表功,t代表做功所用的时间,P代表功率)

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