1号晚上资料.docx

的水滴在地面上形成一个圆.求此Ia半径r为多少?8.如图6T9所示，0和是摩擦传动的两个轮子，0,是主动轮,0：是从动轮.若两轮不打滑.则对于两轮上a.b.c三点（半径比为I：2：1）,其向心加速度的比为1. 2：2：1B.1：2：2C.1：1：2D.4：2：16 .如图所示,将完全相同的两小球A、B用长1=0.8m的细细悬于以速度v=411s向右匀速运动的小车顶部,两球与小车的前、后壁接触,由于某种原因，小车突然停止,求此时悬战的拉力之比R：R°S取10ms2）7 .侦所为m的A球在光滑水平面上做匀速圆周运动，小球A用细跳拉出细线穿过板上光滑小孔“卜端系一相同质量的B球,如图所示，当平板上的A球绕0点分别以3和23地速度转动8 .如图所示,物块在水平13盘上,与圆盘一起烧固定轴匀速转动.卜列说法中正确的是（）.A,物块处于平衡状态B.物块受三个力作用C.在角速度定时,物块到转轴的距离越远,物块越不容易脱熟战盘D.在物块到转轴距离一定时,物块运动周期越小,越不容易脱岗圆盘13.如图572质量为25kg的小孩坐在秋千板上,小孩黑拴绳f的极梁2.5m.如果秋干板摆到最低点时，速度为311s,问小孩对秋千板的压力是多大?如图572It根货为4I的汽车，以5m/s的速率匀速通过半径为50m的圆弧拱桥，桥面对汽车的动摩擦闪故为U=0.5,求汽车通过桥面最高点时汽车的牵引力.15.质量为M的人抓住长1.的轻绳,绳的另一端系着质小为m的小球,现让小球在登直平面内做强周运动，当球通过最鬲点时速率为丫，则此时人财地面的压力是多大？三、肮天器中的失型现象1 .航天器在近地凯道的运动(D对于觥天器，R力充当向心力，满足的关系为空=4，航天器的速度v=(2)对于航天员，由Hi力和座椅的支持力提供向心力，满足的关系为做1.K=-n当r=彘卜3座舱对宇航员的支持力K=%宇航员处于完全失IR状态.2 .对失重现象的认识航天器内的任何物体都处于完全隽至状态,但并不是物体不受理力.正因为受到理力作用才使航天器连同其中的乘员环境地球转动.想想航天器中处于完全失重状态的物体一定不受由力作用吗？答案受重力作用.处于完全失重状态的物体仍受重力作用，取力提供向心力.四、黑心运动1 .定义：物体沿切线飞出或被逐渐远离阳心的运动.2 .原因；向心力突然消失或令外力不足以提供所需向心力.3 .应用：洗衣机的盅虫冠，制作无缱钢管、水泥电线杆等.(D若汽车到达桥顶时速度为H=5m/s,汽车对桥面的压力是多大？2汽车以多大速度经过桥顶时，恰好时桥面没有压力？3汽车对桥面的压力过小是不安全的，因此汽车过桥时的速度不能过大.对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全？(，。如果拱桥的半径增大到与地球半径一样大.汽车要在桥面上牌空,速度至少为多大？(已知地球半径为6400k«)13.在杂技节目“水流星”的去演中，碗的质量岫=0.1kg,内部盛水质量G=。.4kg,拉碗的绳子长=05m,使碗在竖直平面内整圆周运动,如果椀通过最离点的速度”=9m/s,通过最低点的速度=10b,s.求：(D碗在最高点时绳的拉力及水对碗的压力：2碗在最低点时绳的拉力及水对碗的压力(g=10msj)图5717长Z=O.5m的轻杆，其一战连接者一个零件A,A的旗状f=2kg.现让A在骅在平面内绕。点整匀逑13周运动，如图5-7-17所示.在月通过最高点时，求卜列两种情况下彳对杆的作用力：的速率为I三s:(2)月的速率为1s.Gr=IOMS1.)【例6】如图7所示，细绳的一端系着质量为。=2kg的物体,谕止在水平圆盘上，另一端通过光滑的小孔吊蓿质收为«=0.5kg的物体，”的中点与圆孔的距离为。.5，并己知V与圈盘的最大静摩擦力为1N,现使此圆盘绕中心轴线转动，求角逑度3在什么范附内可使e处于好止状态？取10可s*)例1开普勒第三定律指出：行星绕太阳运动的椭K1.轨道的半长轴的三次方与它的公转周期7的二次方成正比，即需=A»是一个常曜。1)已知引力常量为G,太阳的旗依为M<,将行星烧太阳的运动按圆周运动处理，谢你推导太阳系中该常加k的表达式，并说明影晌常立次的因泰2）开普初定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心大体的引力系统（如地球-卫星系统）葛成立.经测定月球烧地球运行的轨道半径约为3.8X1015m.运行周期约为27天，地球半径约为64x1.06m.试估蜕地球同步卫星正常运行时到地球表面的距离.例4万有引力定律词示了天体运行规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。（D用弹簧秤称出一个相对于地球静止的小物体的重埴,随称盘位置的变化可能会有不同的结果.已知地环质JN为乂自转周期为7；引力常量为&格地洋视为半径为R质设均匀分布的球体,不考虑空气的影响。设在地J求北极胞面称此时,弹雷秤的读数是R。a.若在北极上空高出地面力处称量,邦贯秤读数为凡求比fi的表达式,并就F1.O?的情形算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）：b.若在赤道地面称瞰弹簧秤读数为F1.求比值去的表达式.（2）设想地球绕太阳公转的网周轨道半径太阳的半径叱和地球的半径"三者均减小为现在的1.0%而太阳和地球的密度均匀旦不变.仅考虑太阳和地球之间的相互作用,以现实地球的】年为标准,计算“设想地球”的1年将变为多长？例5假设地球是一半径为R、质愤分布均匀的球体,一矿井深度为d。己知喷联分布均匀的球光对光内物体的引力为零.矿井底部和地面的重力加速度大小之比为（）乩1VB.1+5C（V）2D（MY例6若想检验“使月俅绕地跳运动的力”与“使苹果落地的力”遵同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（）A.地环吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的人B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的七vizC,自由落体在月球表面的加速度约为地块衣面的;D苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面喝10.月球的质量约为地球榜地的1/81,半径约为地球半径的"4,地球上第一宇宙速度约为7.9km/s,则月球上第一宇宙速度约为多少？近地卫星同步卫星赤道上的地球自宰的物体向心力万有引力万Jf引力万有引力的,个分力轨道半径n<nn>n=n角速慢,GMo92,.由了"=丽/&赤3=故3>3?同步卫星的角速度与地球自转角速度相同,故S=3，303产33线速度畔=小''=¾故”)收住I=Q得r>rH>½>S向心加速健喈=XU1.得a=%故所企1.t1.&=rJ得负>m曲>a>氏4.宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星二它们以二者连线上的某一点为回心做匀速圆尚运动而不会因万有引力的作用吸引到一起。(1)试证明它们的轨遒半径之比、线速度之比都等于质域的反比。(2)设两者的杨出分别为何和戏，两者相距£,试写出它们角速度的表达式.例7宇宙中两籁相距较近的天体称为“双星”.它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速网周运动,而不至于因万有引力的作用啜引到一起，设两者的质限分别为叫和r112,二者相JE1.1)试证明它们的轨道半径之比、线速度之比都等于质量的反比：2)试写出它的角速度的表达式.2.卫星变轨的实质两类交，总心运动近心运动变轨起因卫星速度突然增大卫星逑度突然减小万有引力与向Mnt/M-MmM心力的大小关Cf<m;c->7系变轨结果裁变为椭微轨道运动或在较大半径妣转变为椭阀轨道运动或在较小半径圈轨道上运动轨道上运动新圆轨道上运动的速率比原凯道的小，痂I以轨道上运动的速率比原轨道的周期比原轨道的大大，周期比原轨道的小动能战小、势能增大、机械能增大动能增大、势能减小、机械能取小3.同步卫星发射及受，过程IK述同步卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道,如图所示.D为了节省能破.在赤道上顺着地球自转方向发射P.星到近地冏轨道I上.2）在4点点火加速，由于速度变大，万有引力不足以提供向心力，卫星微离心运动进入转移匏Ia轨道k3）住8点（远地点再次点火加速进入同步圆形轨道【】1例6如图所示，在“嫦幌”探月工程中，设月球半径为R.月球表面的曳力加速度为外，飞船在半径为4R的圆形轨道I上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入掷即轨道II,到达轨遒H的近月点3时，再次点火进入近月轨道川绕月做圆周运动，则（）A.E船在轨道1、山上运行的周期之比为8:1B.飞船在轨道I1.1.的运行速率大于J前C.飞船在轨道I上羟过4处的加速度小于在轨道H上羟过4处的加速度D.飞船在轨道I上经过A处的运行速率小于飞船在轨道H上经过A处的运行速率7.人造地球卫星与地心间距离为r时，若取无穷远处为势能零点，引力势能可以表示为FP=_平，其中G为引力常量.m为地球质fitm为卫星质S1.卫星原来在半径为的轨道上块地球做匀速圆周运动，出于稀甫空气等因素的影响，飞行一段时间后其圆周运动的半径减小为万。此过程中损失的机械能为（）C. GMmGY）D. CMmc）11.人类对未知事物的好奇和科学家们的不懈努力,使人类对宇宙的认识越来越丰南.（D开普勒坚信哥向尼的“日心说”，在研究了导师第谷在20余年中坚持对天体进行系统观施得到的大量精确资料后,提出了开普初三定律,为人们解决行星运动何胭提供了依据,也为牛顿发现万有引力定律要定了基础。开普勒认为:所有行星围绕太阳运动的轨道都是抽I励太阳处在所仃棚网的一个焦点上.行星轨道华长轴的:次方与其公转周期的二次方的比值是一个常辰.实际上行星的轨道与明十分接近，在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理。谙你以地球绕太阳公转为例,根据万有引力定律和牛顿运动定律推导出此常域的表达式.(2)天文观测发现,在银河系中,向两颗相距较近、仅在彼此间引力作用下运行的恒星组成的Xi星系统很普遍.已知某双星系统中两题恒星围境它们连线上的某一点做匀速阳冏运动.周期为,两颗恒星之间的距离为d,引力常设为G.求此双星系统的总帧;也(3)北京时间2019年4月10日21时，由全球200多位科学家合作得到的人类首张黑洞照片面世,引起众多天文爱好者的兴邂.同学初在查阅相关资料后知道:黑洞具有非常强的引力,即使以3X10'm/s的速度传播的光也不能从它的表面逃逸出去.地球的逃逸速度是第一宇宙速度的倍,这个关系对于其他天体也是正确的.地球质量为6.OOX10"网,引力常量¢=6.67X10"Nm"k.请你根据以上信息,利用高中学过的知识,通过计算求出：假如地球变为黑洞,在质量不变的情况下,地球半径的最大值(结果保留一位有效数字).9.2016年11月18I1.13时59分，“神舟十一号"飞船返回舱在内蒙古中部预定区域成功着陆,执行E行任务的航天员在“天宫二号”空间实脸室工作生活30天后,顺利返回祖国,创造了中国航天员太空驻留时间的新纪录.标志着我国毂人肮天工程空间实物型任务取得重要成果.有同学设线在不久的将来,宇航员可以在月球表面以初速度”.将物体鞋H上拗,测出物体上升的加大高度M己知月球的半径为此引力常就为仇请你求出：(D月球表面的重力加速度大小8(2)月球的历fit。；(3)月球的第一宇宙速度打11.如图2所示,H是地球的同步卫星，另一卫星8的阴形轨道位于赤道平面内，离地球表面的高度为,已知地球半径为R,地球自转角速度为m,地球表面的电力加速度为g.O为地球中心.(1)求卫星8的运行周期.(2)如果卫星厅绕行方向与地球自转方向相同，某时刻从6的卫星相距最近48在同一直线上),则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？7 .如图所示,有A、B两颗行星绕同一颗恒星M做网周运动,旋转方向相同A行星的周期为T.B行星的冏期为T：,在某一时刻两行星相距最近，则(),经过时间t=T,+R,两行星再次相距最近8 .经过时间I=J咚，两行星再次相距爆近C.经过时间t=±7±两行星相距最远D.经过时间t=FTT,两行星相距豉远8,两颗他得很近的忸星称为双星，这两颗怛星必须各以一定的速率绕某一中心转动，才不至于因万有引力作用而吸引在一起,已知双星的质贵分别为叫和相距为1.求,（】）双星转动中心的位就：（2）双星的转动周期.（多选）发射地球同步卫星,先将卫星发射至近地明轨道1.然后点火，使其沿椭B1.轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步同轨道3.轨道1,2相切于Q点，凯道2、3相切于P点,如图所示,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.卫星在轨道3上的角逑度小于在轨道1上的角速度C.卫星在凯道1上经过Q点时的加速度大于它在凯道2上经过Q点时的加速度1）.12星在轨道2上羟过P点时的加速度等于它在轨道3上羟过P点时的加速度例1假设在半径为尸的某天体上发射物该天体的卫星.若它贴近该天体的表面做匀速囤周运动的周期为九已知万有引力常设'为G.（1）则该天体的密度是多少？（2）若这颗卫星距该天体表面的拓度为人测得卫星在该处做网周运动的周期为4则该天体的定度又是多少？17.（8分）飞天同学是一位航天科技爱好者,当他从新闻中得知，中国航天科技集团公司将在2010年底为肯少年发射第教科学实验卫星“希里一号"卫星（代号XW-D时，他立刻从网上搜索有关“希望一号卫星的信息，其中一份资料中给出该卫星运行周期10.Xin.他根据所学知识计打出境地卫星的周期不可能小于83三in,从而断定此数据有误。已知地球的半径距6,4×10m.地球表面的重力加速度/r1.ms%请你通过计算说明为什么发射一籁周期小于83min的烧地球运行的人造地球卫星是不可能的。11.2016年2月11日，美国“激光干涉引力波天文台”（1.1.G0团队向全世界宣布发现了引力波.这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并.已知光在真空中传播的速度为c.太阳的质量为M”万有引力常做为G.（1）两个黑洞的厦IR分别为太阳质量的26倍和39倍,合并后为太阳质录的62倍.利用所学知识，求此次合并所择放的能琼。（2）黑洞密度极大.质量极大,半径很小,以最快速度传播的光都不能逃离它的引力,W此我们无法通过光学观测宜接确定黑洞的存在.假定黑洞为一个历辰分布均匀的球形大体.a.因为黑河对其他天体具有强大的引力影响，我们可以通过其他天体的运动来推测铝洞的存在。天文学家观测到，有-质状很小的恒星独自在宇宙中做周期为T,半径为r“的匀速阴周运动.山此推测,硼周轨道的中心可能有个楣洞.利用所学知识求此黑洞的质:&M：b.严格解决黑洞问题需要利用广义和劝论的知识，但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系按古过黑洞的存在.我们知道,在牛顿体系中，当两个顺裕分别为叫、01：的质点相距为r时也会具有势能.称之为引力势能,其大小为4-O炉（规定无穷远处势能为零r请你利用所学知识，推测质Jtt为M'的黑洞，之所以能膨成为“黑”洞，其半径R城大不能超过多少？20.（12分）小行星撞击地球虽然发生概率较低却会使地球生命面临重大威胁.我国已经提出了近地小行星防御的发展蓝图,计划在2030年实现一次对小行星的动能推击.2030至2035年间实现推离偏转*己知地球质疑为M，可视为侦录分布均匀的球体，引力常Ift为G,若颜桢曲为”，的小行远小于M,不考虑地球运动及其它天体的星距离地心为，时,速度的大小V（I）若小行星的速度方向垂直.于它马地心的连践，通过分析判断该小行星能否用块地球做圈周运动。（2）若小行星的速度方向沿着它与地心的连线指向地心,已知取无穷远处的引力势能为零.则小行星在距地心为r处的引力势能E1,=-G-。ra,设想提前发射顽加为0.而的无人飞行器，在距离地心为r处与小行星发生迎面绿击，小行星撞后未斛体，将撞击过程简化为完全非邦性的对心境撞。为彻底解除小行星对地球的城勋，使其不与地球破撞，求飞行器捕击小行星时的最小速度”。b,设想对小行星施加适当的“推力”后，使其在距离地心为r处的速度方向与它和地心连线的夹角变为30°.速度大小不变，也能解除时地球的威胁。己知小行星仅在地球引力作用下的运动过程，它与地心的连线在任意相等时间内日过相等的面积.求小行星在此后的运动过程中，距地心的最近距离与。21.端施星系中有大盘的恒星和星.际物桢，主要分布在半径为R的球体内，球体外仅有极少的忸星。球体内物旗总质量为M,可认为均匀分布,球体内外的所有怛显都绕星系中心做匀速同周运动,恒星到星系中心的距离为八引力常量为G.（D求r>A区域的恒星做匀速圆用运动的速度大小-与r的关系：（2）根据电荷均匀分布的球光内试探电荷所受库仑力的合力为零，利用密仑力与万有引力的表达式的相似性和相关力学知识，求rR区域的Ia显做匀速If1.I周运动的速度大小V与r的关系：（3）科学家根据实测数据，得到此墀旋星系中不同位置的恒星做匀速瞑周运动的速度大小Vfifir的变化关系图像，如图所示，根据在r>?范国内的恒星速度大小几乎不变，科学家预苔螺旋星系周用（r>/?）存在一种特殊物喷，构:之为暗物被。暗物质与通常的物质有引力相互作用.并遵循万百引力定律.求r=R内暗物质的质玳'19.（10分）利用物理模型对何越进行分析.是重要的科学思维方法.（I）某质量为，”的行星绕太阳运动的轨迹为椭阴，在近日点速度为4.在远日点速度为V2.求从近H点到远日点过程中太阳对行星所做的功R.（2）设行星与恒星的距离为小请根据开普勒第三定律（a=人）及向心力相关知识.证明恒星对行星的作用力F与r的平方成反比,（3）宇宙中某If1.里质量是太阳旗量的2倍,单位时间内向外箱射的能於是太阳的16倍.设想地球“流浪”后绕此恒星公转.且在新公转轨道上的温度Ir流浪”前一样.地球绕太阳公转的周期为工,统此恒星公转的周期为7；.求/1