2011高考物理一轮复习 典例精析课件：第五章 曲线运动 万有引力定律与航天课件[精品].ppt

2. 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动.当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是 ( ) A. 物体所受弹力增大，摩擦力也增大了 B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小了 C. 物体所受弹力和摩擦力都减小了 D. 物体所受弹力增大，摩擦力不变 【解析】物体受重力、弹力、摩擦力三个力的作用，其中重力和摩擦力平衡，两者大小相等,弹力指向圆心提供向心力，有FN=mω2r,故弹力随角速度的增大而增大.故D正确. 【答案】D * 例3.(2009·潍坊模拟)游乐场的过山车的运动过程可以抽象为如图所示模型.弧形轨道下端与圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端A点静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，最后离开.试分析A点离地面的高度h至少要多大，小球才可以顺利通过圆轨道最高点(已知圆轨道的半径为R，不考虑摩擦等阻力). * 【点拨】确定临界条件→求出最高点的速度→根据机械能守恒→求出A点最小高度 【解析】由机械能守恒定律得： mgh＝2mgR＋1/2mv2 ① 在圆轨道最高处：mg＝mv20/R ② v＝v0 ③ 由①②③可得h＝5R/2. * 3. 如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动.现给小球一初速度使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是( ) ①a处为拉力，b处为拉力 ②a处为拉力，b处为推力 ③a处为推力，b处为拉力 ④a处为推力，b处为推力 A. ①②B. ①④C. ②③D. ②④ * 【解析】小球在竖直平面内做圆周运动，在最低点时，小球受力除重力外，还受杆的作用力，只有杆对小球向上拉时，小球才能绕O点做圆周运动，故杆对小球只能是拉力.小球在最高点的速度大小不能确定，由前面分析可知，杆对小球可能是向下的拉力，也可能是向上的推力，故①②正确. 【答案】A * 例.如图所示，某圆筒绕中心轴线沿顺时针方向做匀速圆周运动，筒壁上有两个位于同一圆平面内的小孔A、B，A、B与轴的垂直连线之间的夹角为θ，一质点(质量不计)在某时刻沿A孔所在直径方向匀速射入圆筒，恰从B孔穿出，若质点匀速运动的速度为v，圆筒半径为R．求圆筒转动的角速度. * 【错解】圆筒转过的角度为φ=π+θ 对圆筒有φ=ωt，对质点有2R=vt， 解得ω=（θ+π）v/2R 【剖析】对于此类问题，往往涉及多解，故答案不唯一. 【正解】由于圆周运动的周期性，圆筒转过的角度可能为φ=θ+π+2nπ(n＝0,1，2…)对圆筒有φ=ωt对质点有2R=vt 解得：ω=[(2n+1)π+θ] v/2R (n＝0,1，2…) 【答案】 ω=[(2n+1)π+θ] v/2R (n＝0,1，2…) * 第4节 万有引力与航天 * 例1. 据美联社报道,天文学家在太阳系的八大行星之外,又发现了一颗比地球小得多的新行星,而且还测得它绕太阳公转的周期约为288年.若把它和地球绕太阳公转的轨道都看成圆.问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍.(用根式表示) 【点拨】地球和新行星均绕太阳运转,应用开普勒第三定律列式即可解决问题. 【解析】设地球绕太阳公转周期为T1,与太阳的距离为R1;新行星距太阳的距离为R2,绕太阳公转周期为T2,则必有R31/T21=R32/T22=k.已知T2=288年,T1=1年,代入有R2/R1= 2882/3=44.即该星距太阳的距离是地球距太阳距离的44倍. * 1. “坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆,其运动周期为5.74年,则下列判断错误的是( ) A. 彗星绕太阳运动的角速度不变 B. 近日点处彗星的线速度大于远日点处的线速度 C. 近日点处彗星的加速度大于远日点处的加速度 D. 彗星椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常 解析：彗星轨道是椭圆,角速度是变化的,A错误;根据开普勒第二定律,B正确;彗星向心加速度由太阳与彗星间的万有引力提供,C正确;由开普勒第三定律,D正确.答案为A. 答案：A * 例2 某行星自转周期T0=8 h，若用一弹簧测力计去测量同一物体的重力，结果在行星赤道上比它在两极处小9%.设想该行星自转角速度加快,在赤道上的物体将完全失重.则此行星自转周期多大?(行星看做标准球体) 【点拨】(1)同一物体所受重力在赤道与两极的异同. (2)物体在赤道完全失重的含义. 解析:在赤道上称的示数: F=GmM/R2-mR4π2/T20 ① 在两极上称的示数:F′=GmM/R2