《2018年浙江省学考选考二轮复习讲义专题六圆周运动万有引力定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018年浙江省学考选考二轮复习讲义专题六圆周运动万有引力定律（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 考纲解读 章内容考试要求必考加试圆周运动dd向心加速度dd向心力dd曲线运动生活中的圆c周运动行星的运动a太阳与行星a间的引力万有引力万有引力定c与航天律万有引力理c论的成就宇宙航行c说明1.不要求分析变速圆周运动的加速度问题2.不要求掌握向心加速度公式的推导方法3.不要求用“等效圆”处理一般曲线运动4.变速圆周运动和曲线运动的切向分力和切向加速度不作定量计算要求5.不要求求解提供向心力的各力不在同一直线上的圆周运动问题6.不要求对离心运动进行定量计算7.不要求分析与计算两个物体连接在一起 (包括不接触 )做圆周运动时的问题8.不要求掌握人类对行星运动规律认识的细节9.不要求用开普勒三定律求
2、解实际问题10.不要求掌握太阳与行星间引力表达式的推导方法11.不要求计算空心球体与质点间的万有引力经典力学的12.不要求分析重力随纬度变化的原a局限性因一、描述圆周运动的物理量1.线速度：描述物体圆周运动快慢的物理量.s 2r v t T .2.角速度：描述物体绕圆心转动快慢的物理量. 2t T .3.周期和频率：描述物体绕圆心转动快慢的物理量.2r1T v ，T f .4.向心加速度：描述速度方向变化快慢的物理量.v2224an rr v T2 r .25.相互关系： (1)vr T r 2rf .v22n242 2rr v 2 (2)aTr4 f r.6.常见的三种传动方式及特点(1)皮
3、带传动：如图 1 中甲、乙所示，皮带和两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等，即vAvB.(2)摩擦传动：如图丙所示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即vAvB.(3)同轴传动：如图丁所示，两轮固定在一起绕同一转轴转动，两轮转动的角速度大小相等，即 AB.图 1二、匀速圆周运动的向心力1.作用效果：产生向心加速度，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小.v2224r 2 22.大小： Fm rmr mT2 m vm 4 f r.3.方向：始终沿半径方向指向圆心.4.来源：向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，还可以由一个力的分力提供 .三、离心现象1
4、.定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，所做的沿切线飞出或逐渐远离圆心的运动现象.2.受力特点 (如图 2 所示 )图 2(1)当 Fn m2r 时，物体做匀速圆周运动 .(2)当 Fn 0 时，物体沿切线方向飞出 .(3)n2时，物体逐渐远离圆心，做离心运动 .当 F m2r时，物体将逐渐靠近圆心，做近心运动 .四、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 的平方成反比.2.表达式： FGm1m2r 2G 为引力常量： 11G6.67102
5、2N m /kg .3.适用条件(1)公式适用于质点间的相互作用.当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体可视为质点 .(2)质量分布均匀的球体可视为质点，r 是两球心间的距离 .五、环绕速度1.三个宇宙速度(1)第一宇宙速度v17.9 km/s，卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，又称环绕速度 .(2)第二宇宙速度v211.2 km/s，使卫星挣脱地球引力束缚的最小地面发射速度，又称脱离速度.(3)第三宇宙速度v316.7 km/s，使卫星挣脱太阳引力束缚的最小地面发射速度，也叫逃逸速度 . 2.第一宇宙速度的推导Mm2GM方法一：由 Gv132 mR得 v1R7.910 m
6、/s.R2v1方法二：由 mg mR得v1gR7.9103 m/s.第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度，也是人造卫星的最大环绕速度，此时它的运行周期最短，Tmin2Rg5 075 s 85 min.1.(2013 浙江 6 月学考 )如图 3 所示，小强正在荡秋千.关于绳上 a 点和 b 点的线速度和角速度，下列关系正确的是()图 3A.va vbB.vavbC.abD.ab答案C解析绳子绕 O 点转动， a、 b 两点角速度相等， ab， D 错， C 对.因 rava，A 、B 均错 .2.如图 4 所示，质量为 m 的木块从半径为R 的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力
7、的作用使木块的速率不变，那么()图 4A.加速度为零B.加速度恒定C.加速度大小不变，方向时刻改变，但不一定指向圆心D.加速度大小不变，方向时刻指向圆心答案D解析木块做的是匀速圆周运动，加速度大小不变，但方向时刻指向圆心，加速度时刻改变，故选项A 、B、 C 错误， D 正确 .3.(2016 诸暨市期末 )如图 5 所示，拱形桥的半径为 40 m，质量为 1.0 103 kg 的汽车行驶到桥顶时的速度为 10 m/s ，假设重力加速度为 10 m/ s2，则此时汽车对桥的压力为 ()图 5104 N310 N103 N103 N答案B解析对汽车由牛顿第二定律得v23N，mg FN mR得 F
8、N 7.5 10又由牛顿第三定律知汽车对轿的压力也为7.5103 N.4.如图 6 所示为某行星绕太阳运行的椭圆轨道，其中 F1 和 F2 是椭圆轨道的两个焦点，已知该行星在A 点的速率比在 B 点的大，则太阳是位于下列哪一位置()图 6A.F1B.F2C.OD.在 F1 与 F2 之间答案A解析vAvB，由开普勒定律知，太阳处于椭圆轨道的焦点F1 处.5.2013 年 6 月 11 日 17 时 38 分，“神舟十号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，航天员王亚平进行了首次太空授课.在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小 ()A.等于 7.9 km/sB.介于 7.9 km/s和 1
9、1.2 km/s 之间C.小于 7.9 km/sD.介于 7.9 km/s和 16.7 km/s 之间答案C解析卫星在圆形轨道上运动的速度vGM，所以vRRkm/s，C正确.圆周运动中的动力学分析1.向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力.2.向心力的确定(1)先确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置.(2)再分析物体的受力情况， 找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力.3.解决圆周运动问题的主要步骤(1)审清题意，确定研究对象；明确物体做圆周运动的平面是至关重要的
10、一环；(2)分析物体的运动情况，即物体的线速度是否变化、轨道平面、圆心位置、半径大小等；(3)分析物体的受力情况，画出受力分析图，确定向心力的来源；(4)根据牛顿运动定律及向心力公式列方程.例 1 摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车 .当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心力的作用；行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样 .假设有一超高速列车在水平面内行驶，以 360 km/h 的速度拐弯，拐弯半径为 1 km ，则质量为 50 kg 的乘客，在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为( g取 10 m/ s2)()A.500 NB.1 000 NC.500 2 ND.0答案C解析乘客所需的向心力：v2FnmR 500 N，而乘客的重力为500 N，故火车对乘客的作用力大小为500 2 N，C 正确.解决动力学问题的三个分析(1)几何关系的分析：确定圆周运动的圆心、半径等.(2)运动分析：确定圆周运动的线速度、角速度.(3
