2024高考物理回归课本基础知识填空5.1圆周运动—知识点填空含答案.docx

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1、2024高考物理回归课本基础知识填空5.1圆周运动知识点填空圆周运动知识点填空1线速度（1）定义：物体做圆周运动通过的 与通过这段 所用时间的比值，v=。（2）意义：描述物体沿圆周运动的快慢。（3）方向：线速度是矢量，方向与圆弧 ，与半径 。（4）匀速圆周运动定义：沿着圆周运动，并且线速度大小 的运动。性质：线速度的方向是时刻 的，所以是一种 运动。2角速度（1）定义：连接物体与圆心的半径转过的 与转过这一 所用时间的比值，=。（2）意义：描述物体绕圆心 的快慢。（3）单位角的单位：国际单位制中， 与 的比值表示角的大小，即=，其单位称为弧度，符号： 。角速度的单位：弧度每秒，符号是rad/s

2、或rads-1。3周期和转速（1）周期T：做匀速圆周运动的物体转过一周所用的 ，单位： 。（2）转速n：单位时间内转过的 ，单位： 或 。（3）周期和转速的关系：（n的单位为r/s）。4线速度与角速度的关系（1）在圆周运动中，线速度的大小等于 与 的乘积。（2）公式：v 。5向心力（1）定义：做匀速圆周运动的物体产生向心加速度的原因是它受到了 ，这个合力叫做向心力。（2）方向：始终沿着 指向 。（3）表达式： 。（4）向心力是根据力的 来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力。6变速圆周运动和一般的曲线运动（1）变速圆周运动的合力：变速圆周运动的合力产生两个方向的效果，如

3、图所示。跟圆周相切的分力Ft：产生 加速度，此加速度描述线速度 变化的快慢。指向圆心的分力Fn：产生 加速度，此加速度描述线速度 改变的快慢。（2）一般的曲线运动的处理方法一般的曲线运动：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动。处理方法：可以把曲线分割成许多很短的小段，每一小段可看做一小段圆弧。研究质点在这一小段的运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理。7向心加速度的方向（1）向心加速度的定义：任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向 ，这个加速度叫做向心加速度。（2）向心加速度的作用：向心加速度的方向总是与速度方向垂直，故向心加速度只改变速度的方向，对速度的大小无影响。8向心加速度的大小（

4、1）向心加速度公式基本公式an= 。拓展公式an=r=v。（2）向心加速度的公式既适用于匀速圆周运动，也适用于非匀速圆周运动。9火车转弯（1）火车在弯道上的运动特点火车在弯道上运动时做圆周运动，具有向心加速度，由于其质量太大，因此需要很大的向心力。（2）转弯处内外轨一样高的缺点如果转弯处内外轨一样高，则由 对轮缘的弹力提供向心力，这样铁轨和车轮极易受损。（3）铁路弯道的特点转弯处 略高于 。铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道的 。铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的 ，它提供了火车以规定速度行驶时的 10拱形桥汽车过凸形桥汽车过凹形桥受力分析向心力 对桥的压力结论汽车对

5、桥的压力小于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力越小汽车对桥的压力大于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力越大11航天器中的失重现象（1）向心力分析：宇航员受到的地球引力与座舱对他的支持力的合力提供向心力，mg-FN=m，所以FN=mg-m。（2）完全失重状态：当v=时，座舱对宇航员的支持力FN=0，宇航员处于 状态。12离心运动（1）定义：做圆周运动的物体沿切线飞出或做 圆心的运动。（2）原因：向心力突然 或合力不足以提供 。（3）离心运动的应用和防止应用：离心干燥器；洗衣机的 ；离心制管技术。防止：汽车在公路转弯处必须 ；转动的砂轮、飞轮的转速不能太高。参考答案：1 弧长 弧长 相

6、切 垂直 处处相等 变化 变速【详解】（1）12线速度是指物体做圆周运动通过的弧长与通过这段弧长所用时间的比值。（3）34线速度是矢量，其方向为圆弧的切线方向，与半径垂直。（4）5匀速圆周运动即物体沿着圆周运动，并且线速度大小处处相等的运动。67线速度的方向是时刻变化的，所以是一种变速运动。2 角度 角度 转动 弧长 半径 rad【详解】略3 时间 秒（s） 圈数 转每秒（r/s） 转每分（r/min）【详解】（1）12周期是物体做圆周运动转过一周所用的时间，常用单位为秒（s）；（2）345转速是形容物体单位时间内转过的圈数，常用单位有转每秒（r/s）、转每分（r/min）。4 角速度的大小

7、半径 r【详解】略5 指向圆心的合力 半径 圆心 作用效果【详解】（1）1向心力定义：做匀速圆周运动的物体产生向心加速度的原因是它受到了指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。（2）23向心力方向：始终沿着半径指向圆心。（3）4向心力表达式为（4）5向心力是根据力的作用效果来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力。6 切向 大小 向心 方向【详解】变速圆周运动是一种曲线运动，受到合外力的作用。可以将合外力分解为与圆周相切的分力（与线速度在同一直线上）以及指向圆心的分力（与线速度垂直）。1跟圆周相切的分力产生切向加速度。2切向加速度与线速度在同一直线上，可以改变线速度的大小，不

8、改变线速度的方向，所以描述的是线速度大小变化的快慢。3指向圆心的分力产生向心加速度。4向心加速度与线速度垂直，不改变线速度的大小，只改变线速度的方向，所以描述的是线速度方向变化的快慢。7圆心【详解】1任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫做向心加速度。82r【详解】根据结合an=可知an=2r9 外轨 外轨 内轨 内侧 圆心 向心力【详解】（2）1如果转弯处内外轨一样高，水平方向指向圆心的力只能是外轨对轮缘的弹力提供向心力。（3）23铁路弯道，要求外轨略高于内轨；456轨道对火车的支持力斜向弯道的内侧，和重力的合力水平指向圆心，提供火车以规定速度行驶时的向心力。10 【详解】

9、1汽车过凸形桥时合力的方向向下，即故2 汽车过凹形桥时合力的方向向上，即故11完全失重【详解】（2）1完全失重状态：当v=时，座舱对宇航员的支持力FN=0，宇航员处于完全失重状态。12 逐渐远离 消失 所需的向心力 脱水筒 限速行驶【详解】（1）1离心运动定义：做圆周运动的物体沿切线飞出或做逐渐远离圆心的运动。（2）23离心运动原因：向心力突然消失或合力不足以提供所需的向心力。（3）4离心运动的应用：离心干燥器；洗衣机的脱水筒；离心制管技术。5离心运动的防止：汽车在公路转弯处必须限速行驶；转动的砂轮、飞轮的转速不能太高。万有引力与航天知识点填空1地心说和日心说（1）地心说 是宇宙的中心，是静止

10、不动的；太阳、月亮以及其他行星都绕 运动；地心说的代表人物是古希腊科学家 。（2）日心说 是宇宙的中心，是静止不动的，所有行星都绕太阳做 ；日心说的代表人物是 。（3）局限性古人都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的 运动，但德国天文学家开普勒通过计算所得的数据和丹麦天文学家第谷的观测数据不符。（4）发现行星运动规律的天文学家是 。2开普勒定律（1）第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在 。（2）第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的 。（3）第三定律：所有行星轨道的 跟它的 的比都相等。其表达式为，其中a是椭圆轨道的半长轴，T是公

11、转周期，k是一个对所有行星 的常量。3行星运动的近似处理（1）行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在 。（2）行星绕太阳做 运动。（3）所有行星 的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即。4行星与太阳间的引力（1）太阳对行星的引力：太阳对行星的引力，与行星的质量成 ，与行星和太阳间距离的二次方成 ，即。（2）行星对太阳的引力：在引力的存在与性质上，太阳与行星的地位完全相当，因此行星对太阳的引力和太阳对行星的引力规律相同，即。（3）太阳与行星间的引力：根据牛顿第三定律F=F，所以有，写成等式就是。5月地检验（1）猜想：维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力，同样遵从“ ”的规

12、律。（2）推理：根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动时的加速度大约是它在地面附近下落时的加速度的。（3）结论：地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从 （填“相同”或“不同”）的规律。6万有引力定律（1）内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的 ，引力的大小与物体的 成正比、与它们之间 成反比。（2）表达式：。（3）引力常量G：由英国物理学家卡文迪许测量得出，常取G= Nm2/kg2。7计算天体的质量。（1）地球的质量思路：地球表面的物体，若不考虑地球自转的影响，物体的重力等于 。关系式：结果：，只要知道g、R、G的值，就可计算出地球的质量。（2）

13、太阳的质量思路：质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时， 充当向心力。关系式：结论：，只要知道引力常量G、行星绕太阳运动的周期T和轨道半径r就可以计算出太阳的质量。 推广：若已知引力常量G、卫星绕行星运动的周期T和卫星与行星之间的距离r，可计算出行星的质量M。8发现未知天体（1）海王星的发现：英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道。1846年9月23日，德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星 。（2）其他天体的发现：近100年来，人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体。9人造卫星（1）牛

14、顿的设想如图所示，把物体水平抛出，如果速度 ，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为 （2）第一宇宙速度的推导物体绕地球的运动可视为 运动，万有引力提供物体运动所需的向心力，所以，可得。10宇宙速度数值意义第一宇宙速度 km/s物体在 绕地球做匀速圆周运动的速度第二宇宙速度11.2 km/s使物体克服地球引力，永远离开地球的最小地面发射速度第三宇宙速度16.7 km/s使物体挣脱太阳引力束缚，飞到太阳系外的最小地面发射速度11从低速到高速（1）所谓高速，就是指运动速度接近真空中的光速。 （2）在经典力学中，物体的质量是不随运动状态改变的，而狭义相对论指出，质量要随着物体运动速度的增大而 ，即

15、。（3）经典力学只适用于 运动，不适用于 运动。12从宏观世界到微观世界（1）宏观世界粒子的运动特点粒子具有确定的运动轨迹，根据质点的运动规律，应用 可以准确地预测质点在某时刻的位置。（2）微观粒子的运动特点就单个粒子来说，运动没有确定的运动轨迹，微观粒子既有粒子性，又有 ， 能够很好地描述微观粒子运动的规律。（3）经典力学只适用于宏观世界，不适用于微观世界。13从弱引力到强引力：（1）经典力学与行星轨道的矛盾按牛顿的万有引力定律推算，行星应该沿着一些椭圆或圆做周期性运动，而实际的天文观测表明，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进，如水星的运动。实际观测到的水星的运动情况与爱因

16、斯坦 的计算结果吻合得很好。（2）经典力学只适用于弱引力，而不适用于 参考答案：1 地球 地球 托勒密 太阳 匀速圆周运动 哥白尼 匀速圆周 开普勒【详解】（1）地心说1地球是宇宙的中心，是静止不动的；2太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动；3地心说的代表人物是古希腊科学家是托勒密。（2）日心说4太阳是宇宙的中心，是静止不动的，所有行星都绕太阳做匀速圆周运动；5日心说的代表人物是哥白尼。（3）局限性6古人都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，但德国天文学家开普勒通过计算所得的数据和丹麦天文学家第谷的观测数据不符。（4）7发现行星运动规律的天文学家是开普勒。2

17、 椭圆 椭圆的一个焦点上 面积相等 半长轴的三次方 公转周期的二次方 都相同【详解】略3 圆心 匀速圆周 轨道半径【详解】（1）1行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心位置。（2）2行星绕太阳做匀速圆周运动。（3）3根据开普勒第三定律，所有行星轨道半径的三次方与它公转周期的平方的比值都相等，即4 正比 反比【详解】略5 平方反比 相同【详解】（1）1假设维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力，则两个力均应遵从与距离平方成反比的规律。（3）2通过地月检验，表明地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力是同一种力，从而推广到太阳、行星间的引力也遵从相同的规律。6 连线上 质量m1

18、和m2的乘积 距离r的二次方 【详解】（1）123内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比。（2）表达式：。（3）4引力常量G：由英国物理学家卡文迪许测量得出，常取。7 地球对物体的万有引力 行星与太阳间的万有引力【详解】（1）1 地球表面的物体，若不考虑地球自转的影响，物体的重力等于地球对物体的万有引力。（2）2 行星绕太阳做匀速圆周运动时，行星与太阳间的万有引力充当向心力。8海王星【详解】（1）1海王星的发现：英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料，利用万有引

19、力定律计算出天王星外“新”行星的轨道。1846年9月23日，德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星海王星。9 足够大 人造地球卫星 匀速圆周【详解】（1）12牛顿设想，把物体水平抛出，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。（2）3物体绕地球的运动可视为匀速圆周运动，万有引力提供物体运动所需的向心力。10 7.9 地面附近【详解】略11 增大 低速 高速【详解】从低速到高速（1）所谓高速，就是指运动速度接近真空中的光速。（2）1在经典力学中，物体的质量是不随运动状态改变的，而狭义相对论指出，质量要随着物体运动速度的增大而增大，即（3）23经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动。12 经典力学 波动性 量子力学【详解】（1）1粒子具有确定的运动轨迹，根据质点的运动规律，应用经典力学可以准确地预测质点在某时刻的位置。（2）23就单个粒子来说，运动没有确定的运动轨迹，微观粒子既有粒子性，又有波动性，量子力学能够很好地描述微观粒子运动的规律。13 广义相对论 强引力【详解】（1）1实际的天文观测表明，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进，如水星的运动。实际观测到的水星的运动情况与爱因斯坦广义相对论的计算结果吻合得很好。（2）2经典力学只适用于弱引力，而不适用于强引力。