2022年北京市高三物理新教材新理念新设计总复习检测第三章圆周运动万有引力定律.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第三章优秀学习资料欢迎下载圆周运动万有引力定律1以下说法中正确选项第一节匀速圆周运动 A物体在恒力作用下,不行能做曲线运动 B物体在变力作用下,不行能做直线运动 C物体在方向不变的力作用下,肯定做直线运动 D物体在垂直于速度方向始终受到大小不变的力作用时肯定做匀速圆周运动 2对于匀速圆周运动的物体,以下说法中错误选项 A线速度不变 B角速度不变 C周期不变 D转速不变 3关于向心加速度的物理意义,以下说法中正确选项 A它描述的是线速度方向变化的快慢 B它描述的是线速度大小变化的快慢 C它描述的是向心力变化的快慢 D它描述的是角速度变化的快慢4甲

2、、乙两球作匀速圆周运动,向心加速度随半径变化如图 道 图 31 A甲球运动时,线速度大小保持不变 B甲球运动时,角速度大小保持不变 C乙球运动时,线速度大小保持不变 D乙球运动时,角速度大小保持不变3 1 所示；由图像可以知5如图 32 所示, 两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平面内作匀速圆周运动,就它们的 图 32A运动周期相同 B运动线速度一样C运动角速度相同 D向心加速度相同6如图 33 所示,一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大轮的名师归纳总结 半径是小轮的 2 倍,大轮上的一点 S离转动轴的距离是大轮半径的 0. 5 倍,当大轮边缘上 P点的

3、向心加速度是 10m/s 2 时,大轮上的 S 点和小轮上的 Q 点的向心加速度分别为 aS_第 1 页,共 10 页_m/s2, aQ_m/s2；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载图 337如图 34 所示,一圆环,其圆心为 O,如以它的直径 AB 为轴作匀速转动,就： 1圆环上 P、Q 两点的线速度大小之比是 _； 2 如圆环的半径是 20cm,绕 AB 轴转动的周期是 0. 01s,环上 Q 点的向心加速度大小是 _m/s 2；图 348如图 3 5 所示,直径为 d 的纸质圆筒以角速度 绕轴心 O 逆时针匀速转动；一子弹对

4、准圆筒并沿直径射入圆筒；如圆筒旋转不到半周时,子弹在圆筒上先后留下 a、b 两个弹孔,且 aOb ；就子弹的速度为 _；图 359如图 36 所示, 收割机拨禾轮上通常装有6 个压板, 拨禾轮一边转动一边随收割机前进, 压板转动到下边才发挥作用,一方面把农作物压向切断器,另一方面把切下来的农作物铺放在收割台上,因此要求压板运动到下方时相对地的速率与收割机前进的方向相反；已知收割机前进的速率为 1. 2m/s,拨禾轮半径 1. 1m,转速 30r/min ,就压板运动到最低点时拨动农作物的速率为 _；3 6其次节 圆周运动的实例分析1如图 3 7 所示,小物体 就 A 受力情形是受 A重力、支持

5、力B重力、向心力A 与圆柱保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,图 37C重力、支持力和指向圆心的摩擦力 D重力、支持力、向心力和摩擦力 2质量为 m 的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 最小速度是v,就当小球以优秀学习资料欢迎下载 2v 的速度经过最高点时,对轨道压力的大小是A 0 BmgC3mgD 5mg3火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；如在某转弯处规定行驶的速度为 v,就以下说法中正确选项 当火车以 v 的速度通

6、过此弯路时,火车所受重力与轨道面支持力的合力供应向心力当火车以 v 的速度通过此弯路时,火车所受重力、 轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力供应向心力当火车速度大于 v 时,轮缘挤压外轨当火车速度小于 v 时,轮缘挤压外轨A B C D4如图 38 所示,半径为 R 的光滑半圆球固定在水平面上,顶部有一小物体 A；今给它一个水平初速度 v0 gR,就物体将 图 38A沿球面下滑至 M 点B沿球面下滑至某一点N,便离开球面做斜下抛运动C立刻离开半球面做平抛运动 D以上说法都不正确5如图 3 9 所示,半径为r 的圆筒绕竖直中心轴OO 转动,小物块A 靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的静摩擦因数为,现要使

7、 A 不下落,就圆筒转动的角速度至少应为 _；图 39度6如图 310 所示,在半径为R 的半圆形碗的光滑表面上,一质量为m 的小球以角速在水平面内作匀速圆周运动,该平面离碗底的距离h_；图 310名师归纳总结 7一个圆盘边缘系一根细绳,绳的下端拴着一个质量为m 的小球,圆盘的半径是r,第 3 页,共 10 页绳长为 l,圆盘匀速转动时小球随着一起转动,并且细绳与竖直方向成角,如图311 所示,就圆盘的转动频率是_；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载图 3118质量为 m 的物体沿半径为 R 的圆形轨道滑下,如图 312 所示,当

8、物体通过最低点B 时的速度为 v,已知物体与轨道间的动摩擦因数为,就物体滑到 B 点时受到的摩擦力大小是多少 . 图 312 9一根轻杆长为L,两端各固定一个质量为m 的小球 A 和 B,在 AB 中点 O 有一转轴,当杆绕轴 O 在竖直平面内匀速转动时,如转动周期T2L求轻杆转到如图313 所示g的竖直位置时,A 球和 B 球各对杆施加什么力.各多大 . 图 313 第三节万有引力定律与天体运动 一 1对于万有引力定律的表达式FGm 1 m 2r 2以下说法中正确选项 A公式中 G 为引力常量,它是由试验测得的,而不是人为规定的B当 r 趋于零时,万有引力趋于无限大C两物体受到的引力总是大小

9、相等的,而与m1、m2是否相等无关D两物体受到的引力总是大小相等、方向相反,是一对平稳力2假如作圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原先的2 倍后仍作圆周运动, 就 名师归纳总结 A依据公式vr 可知,卫星运动的线速度将增大到原先的2 倍第 4 页,共 10 页B依据公式F2 mvr可知,卫星所需的向心力将减小到原先的12- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C依据公式FGm 1m 2优秀学习资料欢迎下载1可知,地球供应的向心力将减小到原先的r242D依据上述 B 和 C 中给出的公式可知,卫星运动的线速度将减小到原先的 23一个半径是地球 3 倍、质量是地

10、球 36 倍的行星, 它表面的重力加速度是地面重力加速度的 A 4 倍 B6 倍 C13. 5 倍 D 18 倍4由于某种缘由,人造地球卫星的轨道半径减小了,那么卫星的 A速率变大,周期变小 B速率变小,周期变大C速率变大,周期变大 D速率变小,周期变小5已知地球半径为 R,地球表面的重力加速度为 g,自转角速度为,它的一个同步卫星质量为 m,距地表高度为 h；就此同步卫星线速度的大小为 A 0 B Rh CGmDR gR h R h6一个人造天体飞临某个行星,并进入行星表面的圆轨道,已经测出该天体围绕行星一周所用的时间为 T,那么这颗行星的密度是 _；7人造卫星离地面的距离等于地球半径 R,

11、卫星的绕行速度为 v,地面上的重力加速度为 g,就该三个量的关系是 v_；8在一个半径为 R 的星球表面,以初速度 v0竖直上抛一物体,不计其它阻力,上升的最大高度为 h,就该星球的第一宇宙速度为 _；9地球表面的重力加速度为 g,地球半径为 R,自转周期为 T,求地球的同步卫星离地面的高度；*1020XX 年 1 月 26 日我国发射了一颗同步卫星,其定点位置与东经98 的经线在同一平面内；如把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为 98 和北纬40 ,已知地球半径 R、地球自转周期 T、地球表面重力加速度 g 视为常量 和光速 c；试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间 要

12、求用题给的已知量的符号表示 ；第四节 万有引力定律与天体运动 二 1以下关于宇宙速度的说法中正确选项 A第一宇宙速度是做圆周运动的人造地球卫星运行时的最大速度B第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度C人造地球卫星运行时的速度肯定小于其次宇宙速度D地球上的物体无论具有多大的速度都不行能脱离太阳的束缚2航天飞机中的物体处于失重状态,是指这个物体 A不受地球的吸引力B受到地球吸引力和向心力的作用而处于平稳状态C受到向心力和离心力的作用而处于平稳状态名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载D对支持它的物

13、体的压力为零3关于同步卫星 它相对于地面静止不动 ,以下说法中正确选项 A它肯定在赤道上空B同步卫星的高度和速率是确定的值C它运行的线速度肯定小于第一宇宙速度D它运行的线速度肯定介于第一宇宙速度和其次宇宙速度之间4如已知某行星绕太阳公转的半径为r,公转周期为T,万有引力常量为G,就由此可求出 A某行星的质量 B太阳的质量C某行星的密度 D太阳的密度5同步卫星离地球球心的距离为 r,运行速率为 v1,加速度大小为 a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为 a2,第一宇宙速度为 v2,地球半径为 R,就 A a1 a2rR Ba1a2R 2r 2Cv1 v2 R 2r 2Dv 1 : v

14、 2 R : r6如图 3 14 所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道 1,然后经点火将卫星送入椭圆轨道 2,然后再次点火,将卫星送入同步轨道 3；轨道 1、2 相切于 Q 点,2、3 相切于 P 点,就当卫星分别在 1、2、3 轨道上正常运行时,以下说法中正确选项 图 314A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 上的角速度大于在轨道 1 上的角速度C卫星在轨道 1 上经过 Q 点时的加速度大于它在轨道 2 上经过 Q 点时的加速度D卫星在轨道 2 上经过 P 点时的加速度等于它在轨道 3 上经过 P 点时的加速度7某行星绕太阳 C 沿椭圆轨道运行,

15、它的近日点 A 到太阳的距离为 r,远日点 B 到太阳的距离为 R；如行星经过近日点时的速率为 vA,就该行星经过远日点 B 时的速率 vB_；8宇航员站在星球表面上某高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间 t 小球落回星球表面,测得抛出点和落地点之间的距离为 L；如抛出时的速度增大为原先的 2 倍,就抛出点到落地点之间的距离为 3 L；已知两落地点在同一水平面上,该星球半径为 R,求该星球的质量；圆周运动 万有引力定律单元练习一、挑选题1甲、乙两个单摆,摆长之比为4: 1,摆球质量相同,都拉至摆线水平伸直,无初速名师归纳总结 释放,摆球摆到最低点时,下面说法正确选项 11第 6 页,共 10

16、页A速度之比为21 B加速度之比为- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C向心力大小相等优秀学习资料欢迎下载0D合力皆为2人造地球卫星在进入轨道做匀速圆周运动时,卫星内 A处于完全失重状态,所受重力为零 B处于完全失重状态,但仍受重力作用 C所受的重力是维护它跟随卫星一起做匀速圆周运动所需的向心力 D处于平稳状态,即所受合外力为零 3人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,当它的运行半径变小时 A它的线速度变大 B它的角速度减小 C它的加速度变大 D它的运行周期变大 4以下关于地球同步卫星的说法中正确选项 A同步卫星定点在地球上空某处,各个同步卫星的角速度相同,

17、但线速度可以不同 B不同国家发射同步卫星的地点不同,这些卫星的轨道不肯定在同一平面内 C为防止同步卫星在轨道上相撞,应使它们运行在不同轨道上 D同步卫星只能运行在赤道上空某一恒定高度上 5我国航天技术起步较晚但进展很快；设我国自行研制的风云二号气象卫星和神舟号 飞船都绕地球做匀速圆周运动；风云二号卫星离地面的高度是 36000km ,神舟号飞船离地面 的高度是 340km；关于风云二号卫星和神舟号飞船的运行情形,如下说法中正确选项 A它们的线速度都大于第一宇宙速度 B风云二号卫星的向心加速度小于神舟号飞船的向心加速度 C风云二号卫星的线速度大于神舟号飞船的线速度 D风云二号卫星的周期大于神舟号

18、飞船的周期；6如图 315 所示, 质量为 m 的小球用长为L 的悬线固定于O 点,在 O 点正下方 L/ 2处钉一个钉子,把悬线拉直与竖直方向成肯定角度,由静止释放 时候,就 图 315A 球,当悬线遇到钉子的A小球的线速度 v 突然变大 B小球的向心加速度 a 突然变大C小球的角速度 突然变大 D悬线的张力突然变大7宇宙飞船要与轨道空间站对接,飞船为了追上轨道空间站 A可以从较低的轨道上加速 C可以从与空间站同一轨道上加速B可以从较高的轨道上加速 D无论在什么轨道上,只要加速都行8质量为 m 的小球 可看作质点 在竖直放置的光滑圆环轨道内运动,如图 316 所示,小球在最高点时的速度为 v

19、 0 2 gR,其中 R 为圆环的半径,以下说法中正确的 图 316名师归纳总结 A小球经过最低点时的速度等于6gR第 7 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载B小球经过任始终径两端时的动能之和相等C小球绕圆环一周的时间大于2 R5mgv 0D小球在最低点对圆环的压力等于9组成星球的物质是靠万有引力集合在一起的,这样的星球有一个最大的自转速率；假如超过了该速率, 星球的万有引力将不足以维护其赤道邻近的物体做圆周运动；半径为 R、密度为、质量为 M 且匀称分布的星球的最小自转周期为 T：3 3 1 T 2 GM R 2

20、 T 2 GM 3 R 3 TG 4 TG 3以上表达式中正确选项： A 1 3 B 1 4 C 2 3 D 2 4 10已知月球的半径为 R,在月球表面以初速度 v0竖直上抛一小球,经时间 t 落回到手中；假如在月球上发射一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星,就以下说法正确选项 2 v0 R 2 v0A卫星的线速度不行能大于 B卫星的加速度可能大于t t22 v0 2 RtC卫星的角速度不行能小于 Rt D卫星的周期不行能小于v 0二、填空题11用长为 l 的细绳栓一个质量为m 的小球, 手拿细绳另一端,使小球在竖直平面内转动,球转到最高点时, 绳刚好伸直但无张力, 就球在最高点时速度为 角速度为

21、 _；加速度为 _；12设地球表面的重力加速度为 g0,就在地球表面上空 hR R是地球半径 处的重力加速度 g_g0；如有一卫星处于 hR 的轨道上,就它绕地球旋转的角速度_；13某行星的第一宇宙速度为 v,质量为 m 的宇航员在这颗行星表面受到的重力为 G0,由此可知这颗行星的半径是 _；14如图 317 所示, 一个质点正在水平面内做半径为 r,角速度为 的匀速圆周运动；O 为圆心；当它通过 x 轴上 P 点的时刻,另一质量为 m 的质点恰从 x 轴的 Q 点在力 F 作用下从静止开头沿 x 轴正方向运动；为使两质点在某时刻的速度相同 包括大小和方向 ,力 F应满意的条件是 F_；图 3

22、17151999 年 11 月 20 日,我国胜利发射了质量为m 的“ 神州” 号宇宙飞船,它标志着名师归纳总结 我国载人航天技术有了新的重大突破,该宇宙飞船在围绕地球的椭圆轨道上运行,假设在运第 8 页,共 10 页行中它的速度最大值为vm,当它由远地点运行到近地点的过程中,地球引力对它做功为W；就宇宙飞船在近地点的速度为_,在远地点的速度为_；16侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行,它的运行轨道距地面高度为h,要使卫星在一天时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情形全都拍照下来,卫星在通过赤道- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下

23、载_；设地球半径为R,地上空时,卫星上的摄像机至少应拍照地面上赤道圆周的弧长是面处的重力加速度为g,地球自转的周期为T；三、运算题17据美联社 20XX 年 10 月 7 日报道,天文学家在太阳系已发觉的大行星之外,又发现了一颗比地球小得多的新行星,而且仍测得它绕太阳公转的周期约为 288 年；如把它和地球绕太阳公转的轨道都看做圆,求它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍；18中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大；现有一中子星,观测到它的自转周期为 T1/ 30 s ；问该中子星的最小密度应是多少才能维护该星体的稳固,不知因自转而瓦解；运算时星体可视为匀称球体； G6. 67 1

24、011m 3/ kgs 2 19如图 318 所示,质量不计的轻杆长2L,其中点 O 处为水平转动轴,两端分别固定一质量为 m 和 2m 的球 A 和 B,整个系统可在竖直平面内转动； 1 当 A 在最高点, B 在最低点静止时,O 轴受力的大小如何 . 2 当杆绕 O 轴转速增为某值,A 球在最高点处,杆OA 部分恰好不受力,就 O 轴受力的大小,方向如何 . 图 318 20有一原长为L 0的轻弹簧,劲度系数为k,一端系一质量为m 的物体,另一端固定在转盘上的 O 点,如图 319 所示；物块伴同转盘一起以角速度 转动,物块与转盘间的最大静摩擦力为 fm,求物块在转盘上的位置范畴；图 31

25、9 21两颗星在相互引力的作用下绕同一中心做匀速圆周运动,这两颗星称为“ 双星”；名师归纳总结 已知两颗星的质量分别为m1、 m2,两星之间的距离为L,就这两颗星做匀速圆周运动的半第 9 页,共 10 页径和周期分别为多少. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载参考答案第一节匀速圆周运动第三章圆周运动万有引力定律2 400028d1D2A3A4AD5AC65,207 13 92. 25m/s其次节圆周运动的实例分析g6Rg1 72 rgtan8m gv 21C2C3A4C5r2lsinR9压力, 0. 5mg；拉力, 1. 5mg名

26、师归纳总结 第三节万有引力定律与天体运动 一 10AD第 10 页,共 10 页1AC2CD3A4A5 BD637gR8v0RGT222h9h32 gRT2R * 10t2 RgT222 R2R 2 RgT21cos332 4 42 2 4 c第四节万有引力定律与天体运动 二 1AC2D3ABC4B5AD6Drv A 7 R82LR23Gt2圆周运动万有引力定律单元练习1ABC2 BC3AC4D5BD6BCD7A8AB9B11gL,g,g121/4,g 08 R13mv2G0L142mr2n0 1, 2,3,15vm,v22 W164 T2hR g3 4n3mkl0m17328844181. 27 1014kg/ m3193mg,4mg,方向向下20f mm2kL 0krfmkm221m 2L,m 1L, 2G3 L m 1m 2m 1m 2m 1m 2- - - - - - -