高三物理自主学习讲义 第20课时 曲线运动、万有引力综合 新人教版.doc

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1、高三物理自主学习讲义（第20课时）曲线运动、万有引力综合班级___________学号___________姓名___________1．甲、乙、丙三小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、乙在同一条竖直线上，甲、丙在同一条水平线上，水平面上的P点在丙的正下方．在同一时刻，甲、乙、丙开始运动，甲以水平初速度v0做平抛运动，乙以水平速度v0沿光滑水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动．则（）A．若甲、乙、丙三球同时相遇，则一定发生在P点B．若甲、丙两球在空中相遇，此时乙球一定在P点C．若只有甲、乙两球在水平面上相遇，此时丙球还未着地D．无论初速度大小如何．甲、

2、乙、丙三球一定会同时在P点相遇2．欧盟和我国合作的“伽利略”全球卫星定们系统的空间部分由平均分布在三个轨道平面上的30颗轨道卫星构成，每个轨道平面有10颗卫星，从而实现高精度的导航定位。现假设“伽利略”系统中每颗卫星均围绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，一个轨道平面上某时刻10颗卫星所在位置如图所示。相邻卫星之间的距离相等，卫星1和卫星3分别位于轨道上的A、B两位置，卫星均顺时针运行。地球表面重力加速度为g，地球的半径为R，不计卫星间的相互作用力。则下列判断正确的是（）A．这10颗卫星的加速度大小相等，均为B．要使卫星1追上并靠近卫星2通过向后喷气即可实现

3、C．卫星1由位置A运动到位置B所需要的时间为D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做功为零3．2007年10月24日，我国发射了第一颗探月卫星——“嫦娥一号”，使“嫦娥奔月”这一古老的神话变成了现实．嫦娥一号发射后先绕地球做圆周运动，经多次变轨，最终进入距月面h=200公里的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动．设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．嫦娥一号绕月球运行的周期为2πB．由题目条件可知月球的平均密度为C．嫦娥一号在工作轨道上的绕行速度为D．在嫦娥一号的工作轨道处的重力加速度为4．卡文迪许比较准确

4、地测出了引力常量，其实验装置是下图中的哪一个（）5．如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同．相对于地心，下列说法中不正确的是（）A．物体A和卫星C具有相同大小的加速度B．卫星C的运行速度大于物体A的速度C．可能出现：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方D．卫星B在P点的运行加速度大小与卫星C的运行加速度大小相等6．已知地球半径为R，一个静止在赤道上空的热气球（不计气球离地高度）绕地心运动的角速度为ω0、一颗人造地球卫星的圆形轨道距地面高度为h

5、．地球质量、热气球质量和人造地球卫星的质量分别用M、m和m。表示，M、m、m1及引力常量G为未知量．根据上述条件，有位同学列出了以下两个式子：对热气球有，对人造地球卫星有。该同学利用上面两个式子解出了人造地球卫星绕地球运行的角速度ω。你认为这个同学的解法是否正确？若认为正确，请算出结果．若认为不正确，请说明理由，并补充一个条件后，再求出ω（要求分三次补充不同的一个条件求解）。7．如图所示，匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为m的小物体A、B，它们到转轴距离分别为rA=20cm，rB=30cm．A、B与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0.4

6、倍，试求（1）当线细上开始出现张力时，圆盘的角速度ω0；（2）当A开始滑动时，圆盘的角速度ω；（3）当A即将滑动时，烧断细线，A、B状态如何?8．一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体做圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。实验序号12345678F/N2.421.901.430.970.760.500.230.06ω/(rad·s－1)28.825.722.018.015.913.08.54.3（1）首先，他们让一砝码做半径r=0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω，如上表，请你根据表中的数据在图甲上绘

7、出F—ω的关系图象。（2）通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比。你认为可以通过进一步转换，作出__________关系图象来确定他们的猜测是否正确。（3）在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F—ω图象，他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中，如图乙所示。通过对三条图象的比较、分析、讨论，他们得到F∝r的结论，你认为他们的依据是_______________________________。（4）通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=

8、kω2r，其中比例系数k的单位是___