2019-2020年高一物理同步辅导教材第7讲

匀变速直线运动的速度与时间的关系1、下列对匀变速直线运动的认识,正确的是( )A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动C.加速度不变的运动就是匀变速直线运动D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量2、一物体做匀变速直线运动,初速度06m/s v =,第2s 内位移为零,则物体的加速度大小是( )A.3m/s2B.4m/s2C.5m/s2D.6m/s23、一质点做匀变速直线运动的速度随时间变化的关系为(4010)m/s v t =-.下列说法正确的是( )A.质点在前4s 内做匀加速运动B.质点的初速度是20m/sC.质点的加速度大小是5m/s 2D.4s t =时,质点的加速度不为零4、如图所示为某物体做直线运动的v -t 图象,由此可知( )A.前1秒物体的位移大小为1mB.第2秒末物体的瞬时速度大小为2m/sC.第3秒内物体的加速度大小为3m/s2D.前3秒物体做勻变速直线运动5、如图所示,物体从光滑斜面上的A 点由静止开始下滑,经过B 点后进入水平面(设经过B 点前后速度大小不变),最后停在C 点,每隔0.2s 通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据,g 取210m/s ,则物体在0.6s 时的速度为( )A.2.3m/sB.2.5m/sC.2.7m/sD.3.0m/s6、有一人在平直马路边散步(速度不变),他发现每隔t 1时间有一路公共汽车迎面开过,他还发现每隔t 2时间有一辆这路公共汽车从身后开过,于是他计算出这路车从汽车站发车的时间间隔是( )1212C.()12122t t t t + D. 12122t t t t + 7、做匀变速直线运动的物体,在某时刻的速度大小为4m/s,2s 后速度大小为6m/s,则物体的加速度大小( )A.可能等于2m/s 2B.可能小于2m/s 2C.可能大于2m/s 2D.可能大于5m/s 28、下图中每一个图中都有两条图线,分别表示同一直线运动的加速度和速度随时间变化的规律,其中可能正确的是( ) A. B.C. D.9、一辆汽车从甲地开往乙地,先由静止启动做匀加速直线运动,然后保持匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,当速度减为零时刚好到达乙地.从汽车启动开始计时,下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度,据表中的数据通过分析、计算可以得出汽车( )A.做匀加速直线运动经历的时间为4.0sB.做匀减速直线运动经历的时间为2.0sC.做匀减速直线运动经历的时间为4.0sD.从第9.0s末开始做匀减速直线运动10、航空母舰上的飞机弹射系统可以减短战机起飞的距离,假设某战机初速度为零,在弹射系统作用了0.1s后,可以达到一定的速度,然后战机脱离弹射系统继续在甲板上做匀加速直线2m/s,经过10s,达到起飞速度50m/s的要求,求:运动,加速度为21.战机脱离弹射系统瞬间的速度大小;2.战机在弹射系统作用下的加速度大小.11、一做匀变速直线运动的质点速度随时间变化的规律为204(/)=-求v t m s1.质点的初速度与加速度及两者方向的关系2.若该质点做加速度保持不变的匀变速直线运动,求质点6s末的速度3.若该质点是处于紧急刹车状态的汽车,求汽车在6s末的速度1答案及解析：答案：D解析：做匀变速直线运动的物体的速度大小时刻在变化,在相等的时间内通过的位移一定不相等,选项A错误;匀变速直线运动的加速度大小和方向都不变,是一个恒量,选项B错误,D 正确;加速度不变且轨迹是直线的运动才是匀变速直线运动,选项C错误.2答案及解析：答案：B解析：根据运动的对称性可知,物体第2s 内位移为零,可知物体运动1.5s 时速度减为零,2206m/s 4m/s 1.5v a t ===,故选B.3答案及解析：答案：D解析：质点做匀变速直线运动的速度随时间变化的关系为(4010)m/s v t =-,结合公式0v v at =+,可得质点的初速度040m/s v =,质点的加速度210m/s a =-,则质点的加速度大小是210m/s ,故B 、C 错误.由题给表达式得,经过4s 质点的速度减小为零,质点的加速度不变,则质点在前4s 内做匀减速运动,故A 错误.质点在前4s 内做匀减速运动,4s 后做反方向的匀加速运动,4s t =时,质点的加速度仍为210m/s -,故D 正确.4答案及解析：答案：A解析：在v -t 图象中,相应图线与时间轴所围的面积表示位移,由题图知,前1s 内物体的位移大小112m 1m 2x =⨯⨯=.选项A 正确:在1~3s 内由题图得,物体的加速度202m /s 1m /s 3s 1sv a t ∆-===-∆-,第2s 末物体的瞬时速度202m /s 1m /s 1s 1m /s v v at =+=-⨯=,选项 BC 错误;第1s 内物体做匀加速直线运动,1~3s 内物体做匀减速直线运动,选项D 错误.5答案及解析：答案：A解析：由表格中前两组数据可知,物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为2211 1.0m/s 5m/s 0.2v a t ∆===∆.由表格中后两组数据可知,物体在水平面上做匀减速运动的加速度为222220.7 1.1m/s 2m/s 1.4 1.2v a t ∆-===-∆-.研究物体在0~1.2s 的运动过程,设物体在斜面上运动的时间为t ,则有1B v a t =, 1.22(1.2s )B v v a t =+-,联立以上两式参得0.5s t =, 2.5m/s B v =,即物体在斜面上下滑的时间为0.5s t =,则0.6s 时物体在水平面上运劫,速度为2(0.6s ) 2.5m/s 20.1m/s 2.3m/s B v v a t =-=-=-⨯=,故选A.6答案及解析：答案：D解析：设车速为v 1,人的速度为v 2,这路车从汽车站发车的时间间隔为t ,则有()()12211211,v v t v t v v t v t -=+=,联立解得12122t t t t t =+,选项D 正确。

2020-2021学年高一物理人教版（2019）必修第一册同步课时作业 （7）匀变速直线运动的速度与时间的关系一，选择题1.有两个做匀变速直线运动的质点,下列说法正确的是( ) A.经过相同的时间,速度大的质点加速度必定大 B.若初速度相同,速度变化大的质点加速度必定大 C.若加速度相同,初速度大的质点末速度一定大 D.在相同时间里,加速度大的质点速度变化必定大2.在运用公式1v v at =+时,关于各个物理量的符号下列说法中正确的是( )①必须规定正方向,式中的0v v a 、、才取正、负号 ②在任何情况下0a >表示加速运动,0a <表示做减速运动③习惯上总是规定物体开始运动的方向为正方向,0a >表示做加速运动, 0a <表示做减速运动④v 的方向总是与0v 的方向相同 A.①③ B.②④ C.①② D.③④3.一辆匀加速直线行驶的汽车,经过路旁两根电线杆共用时5 s,汽车的加速度大小为22m/s ,它经过第2根电线杆时的速度大小为15 m/s,则汽车经过第1根电线杆的速度大小为( ) A.2 m/sB.10 m/sC.2.5 m/sD.5 m/s4.一艘快艇以22m/s 的加速度在海面上做匀加速直线运动，快艇的初速度是6 m/s ，8 s 末时的速度大小是( ) A.22 m/sB.16 m/sC.19 m/sD.48 m/s5.一辆匀加速直线行驶的汽车,经过路旁两根电线杆共用时5s,汽车的加速度大小为22m/s,它经过第2根电线杆时的速度大小为15m/s,则汽车经过第1根电线杆的速度大小为( )A.2m/sB.10m/sC.2.5m/sD.5m/s6.一家从事创新设计的公司打造了一台飞行汽车，既可以在公路上行驶，也可以在天空中飞行。

已知该飞行汽车做匀变速直线运动，在跑道上的加速度大小为2 m/s2，速度达到40 m/s后离开地面。

离开跑道后的加速度为5 m/s2，最大速度为200 m/s。

第7讲 万有引力与航天模块一：天体运动的一般规律1． 分析天体运动的主要思路(1)一个模型无论是自然天体(行星，月球等)，还是人造航天器(人造卫星，空间站等)，只要研究对象的轨迹是圆形，就可将其简化为质点的匀速圆周运动． (2)两条规律①中心天体表面附近重力近似等于万有引力，即2GMmmg R=，则2gR GM =(g 表示中心天体表面附近的重力加速度．②绕中心天体的行星或卫星的运动近似看作匀速圆周运动，所受的万有引力等于其向心力，即：22222π=====Mm v G ma m mr mv m r r r T ωω⎛⎫ ⎪⎝⎭向 2．人造卫星(1)人造卫星的分类在地球上水平抛出的物体，当它的速度足够大时，物体就永远不会落到地面上，它将围绕地球旋转，变为一颗人造地球卫星，简称人造卫星． ①人造卫星按运行轨道可分为低轨道卫星、中轨道卫星、高轨道卫星，以及地球同步轨道卫星、极地轨道卫星等．②人造卫星按用途可分为科学卫星、技术试验卫星和应用卫星． (2)人造卫星的运动规律卫星运行的轨道一般为椭圆形，中学阶段我们只考虑卫星的轨道为圆形的情况，这样卫星受到的万有引力提供了卫星做圆周运动的向心力．设卫星的轨道半径为r ，线速度大小为v ，角速度大小为ω，周期为T ，向心加速度为a ．知识点碎片难度天体运动的一般规律★★★☆☆ 宇宙速度 ★★★☆☆ 同步卫星与近地卫星 ★★★☆☆ 计算中心天体的质量和密度★★★☆☆线速度22Mm v Gm r r= GM v r =或1v r ∝ 轨道半径越大，环绕天体的线速度、角速度和向心加速度越小，周期越大角速度22MmG m r rω= 3GMr ω=或31r ω∝ 环绕周期 2224Mm Gm r r Tπ= 234rT GMπ=或3T r ∝ 向心加速度 2MmGma r =向 2GM a r =向或.21a r∝向. 轨道平面规律环绕天体的运行轨道中心必定是中心天体的球心例1.★★★★★如图所示，若两颗人造卫星a 和b 均绕地球做匀速圆周运动，a 、b 到地心O 的距离分别为r 1、r 2，线速度大小分别为v 1、v 2，则12v v 等于( ) A ．21r rB ．12r rC ．21r rD ．221()r r练1-1.★★★★★两颗人造地球卫星，它们质量的比m 1★m 2=1★2，它们运行的线速度的比是v 1★v 2=1★2，那么( )A ．它们运行的周期比为1★1B ．它们运行的轨道半径之比为4★1C ．它们所受向心力的比为1★2D ．它们运动的向心加速度的比为1★8练1-2.★★★★★a 、b 、c 、d 是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星．其中a 、c 的轨道相交于P ，b 、d 在同一个圆轨道上，b 、c 轨道在同一平面上．某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图示．下列说法中正确的是( )A ．a 、c 的加速度大小相等，且大于b 的加速度B ．b 、c 的角速度大小相等，且小于a 的角速度C ．a 、c 的线速度大小相等，且小于d 的线速度D ．a 、c 存在在P 点相撞危险模块二：宇宙速度1．宇宙速度及其意义(1)第一宇宙速度人造卫星的环绕速度随着卫星轨道半径r 的增大而减小，当轨道半径取最小值R 时，人造卫星的最大环绕速度即为第一宇宙速度．第一宇宙速度是人造卫星的最大环绕速度． ①第一宇宙速度的两种求解方法方法一：由于地球对卫星的万有引力是卫星环绕运动的向心力，即22Mm v G m R R =，则有GMv R =．式中R 取地球半径6400R =km ，地球质量34610M =⨯kg ，则有第一宇宙速度17.9v =km/s ．方法二：由于地球对卫星的万有引力约等于卫星所在处的重力，这个重力就是卫星环绕地球运动的向心力．所以2v m mg R=，则v gR ．式中R 取地球半径6400R =km ，g 为地球重力加速度9.8g =m/s 2，则有第一宇宙速度17.9v =km/s ．由第一宇宙速度的两种表达式可以看出，第一宇宙速度的值由中心星体决定，可以说任何一颗恒星都有自己的第一宇宙速度，都应以GMv R=或v gR 表示，式中G 为万有引力常量，M 为中心星体的质量，g 为中心星体表面的重力加速度，R 为中心星体的半径． ②第一宇宙速度的意义第一宇宙速度是物体围绕地球做匀速圆周运动所需要的最小发射速度，又称最小发射速度、最大环绕速度、近地环绕速度，其值为：317.910v =⨯m/s ．第一宇宙速度是人造卫星的最小地面发射速度．一个质量为m 的卫星在地面被发射入轨，设发射速度为v 0．若01v v =，则22Mm v G m R R=，即卫星入轨后恰好环绕地球做匀速圆周运动．若v 0 > v 1，则202Mm v G m R R<，即卫星所受万有引力不足以提供足够的向心力，卫星入轨后将先做离心运动，其轨迹可能是椭圆，抛物线或双曲线．若v 0 < v 1，则202Mm v G m R R>，即卫星所受万有引力大于卫星所需向心力．卫星将做靠近圆心的运动而落回地面．可见要在地面上将卫星送入轨道，需要017.9v v ≥=km/s ，即人造卫星的最小地面发射速度为17.9v =km/s ．(2)第二宇宙速度当卫星的发射速度等于或大于11.2 km/s 的时候，物体就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造行星，或飞到其它行星上去，我们把v2=11.2 km/s叫做第二宇宙速度，也称为脱离速度．第二宇宙速度是挣脱地球引力束缚的最小发射速度．如果卫星的发射速度大于7.9 km/s而小于11.2 km/s，卫星将做椭圆运动．(3)第三宇宙速度当卫星的发射速度等于或大于16.7 km/s时，物体就可以摆脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间中去，我们把v3=16.7 km/s叫做第三宇宙速度，也称为逃逸速度．第三宇宙速度是挣脱太阳系而飞向太阳系以外的宇宙空间所需要的最小发射速度．2．卫星发射速度对运动状态的影响当发射速度v与宇宙速度分别有如下关系时，被发射物体的运动情况将有所不同．(1)当v＜v1时，被发射物体最终仍将落回地面；(2)当v1≤v＜v2时，被发射物体将环绕地球运动，成为地球卫星；(3)当v2≤v＜v3时，被发射物体将脱离地球束缚，成为环绕太阳运动的“人造行星”；(4)当v≥v3时，被发射物体将从太阳系中逃逸．例2.★★★★★关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是( )A．第一宇宙速度的大小为7.9 km/sB．若火箭发射卫星的速度大于第一宇宙速度，卫星将脱离地球的吸引C．人造地球卫星的环绕速度都大于第一宇宙速度D．第一宇宙速度跟地球的半径无关练2-1.★★★★★某探测卫星的轨道是圆形的，且贴近星球表面．已知月球的质量约为地球质量的181，月球的半径约为地球半径的14，地球上的第一宇宙速度约为7.9 km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为( )A．0.4 km/s B．1.8 km/s C．11 km/s D．36 km/s练2-2.★★★★★2013年12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器(“玉兔号”月球车)成功分离，登陆月球后玉兔号月球车将开展3个月巡视勘察．一同学设计实验来测定月球的第一宇宙速度：设想通过月球车上的装置在距离月球表面h高处平抛一个物体，抛出的初速度为v，测量出水平射程L，已知月球的半径为R，月球的第一宇宙速度为( )A0v hRL B02vhRLC02v hRLD022vhRL模块三：近地卫星和同步卫星1．近地卫星近地卫星的轨道半径近似等于地球的R ，其运行的速度1=7.9km/s v ，是所有卫星的最大绕行速度，运行周期T =85 min ，是所有卫星的最小周期；向心加速度9.8==a g m/s 2，是所有卫星的最大加速度． 2．同步卫星相对地面静止，跟地球自转同步的卫星叫做地球同步卫星，也称为静止轨道卫星． ★周期一定：T =24h★角速度一定：其绕地运行的角速度等于地球自转的角速度． ★轨道一定a ．所有同步卫星的轨道必在赤道平面内b ．所有同步卫星的轨道半径都相同，即在同一轨道运动，据2224πMm G m r r T =，得24324.24104πGMT r ==⨯ km ，卫星离地面高度 5.6h r R R =-≈=43.5910⨯ km ，确定的高度为43.5910⨯ km★环绕线速度一定：在轨道半径一定的条件下，同步卫星的环绕速率也一定，且为：2 3.08GM R g v R R h===+ km/s 且环绕方向为地球自转方向★向心加速度大小一定：在轨道半径一定的条件下，同步卫星的向心加速度a ⊥的大小一定，由牛顿第二定律和万有引力定律得：()()222GMR ha R h R h ⊥==++，其向心加速度大小都约为0.23m/s 23．同步卫星、近地卫星和赤道上物体的比较如图所示，用A 代表同步卫星，B 代表近地卫星，C 代表赤道上的物体.同步卫星A 和近地卫星B 都是卫星，绕地球运行的向心力由地球对它们的万有引力提供，所以卫星的运动规律都适用；赤道上的物体C 随地球自转的向心力由万有引力的一个分力提供，所以卫星的运动规律对赤道上的物体不适用比较内容 赤道表面的物体 近地卫星同步卫星向心力来源 万有引力的分力万有引力向心力方向指向地心线速度11v r ω=2GMv R=()33GMv R h R hω=+=+ 132v v v <<(2v 为第一宇宙速度)角速度 1=ωω自 23=GMR ω ()33==GMR h ωω+自例3.★★★☆☆北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星．对于其中的5颗同步卫星，下列说法中正确的是( )A ．它们运行的线速度一定不小于7.9 km/sB ．地球对它们的吸引力一定相同C ．一定位于赤道上空同一轨道上D ．它们运行的加速度一定相同 练3-1.★★★★★关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是( )A ．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期B ．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C ．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同D ．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合练3-2.★★★★★研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比( ) A ．角速度变大B ．线速度变大C ．向心加速度变大D ．距地面的高度变大例4.★★★☆☆均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外的“全球通信”．已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，地球自转周期为T ，则三颗卫星中任意两颗卫星间的距离为( ) A ．3RB ．23RC ．232243πgR TD ．223234πgR T练4-1.★★★★★(多选)假设月亮和同步卫星都绕地心做匀速圆周运动，下列说法正确的是( ) A ．同步卫星的线速度大于月亮的线速度 B ．同步卫星的角速度大于月亮的角速度 C ．同步卫星的向心加速度大于月亮的向心加速度 D ．同步卫星的轨道半径大于月亮的轨道半径练4-2.★★★★★地球的同步卫星距地面高H 约为地球半径R 的6倍，同步卫星正下方有一静止在地面上的物体A ，则同步卫星与物体A 的向心加速度之比是多少？若给物体A 以适当的绕行速度，使A 成为近地卫星，则同步卫星与近地卫星的向心加速度之比是多少？模块四：计算中心天体的质量和密度1．中心天体的质量求解(1)利用重力加速度g 求解若已知地球的半径R 和地球表面的重力加速度g ，根据物体的重力近似等于地球对物体的引力，则有：2mMmg GR =，可以求得地球质量2gR M G =．(2)利用圆周运动求解若已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T ，半径为R ，根据万有引力提供向心力，即：222πMm G mR R T ⎛⎫= ⎪⎝⎭，可求得地球质量2324πR M GT =．若已知月球绕地球匀速圆周运动的半径R 和月球运动的线速度v ，由于地球对月球的万有引力提供月球做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得22Mm v Gm R R =，解得地球的质量为2Rv M G=． 若已知月球运行的线速度v 和运行周期T ，由于地球对月球的万有引力提供月球做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得222πMm G mR R T ⎛⎫= ⎪⎝⎭，22Mm v G m R R =，将以上两式消去R ，解得32πTv M G =．2．中心天体的密度求解通过观察绕天体做匀速圆周运动的卫星的周期T 、半径r ，由万有引力等于向心力，即21222π=m m G m r r T ⎛⎫ ⎪⎝⎭，得天体质量2324πr M GT =(1)若已知天体的半径R ，则天体的密度3233πr GT R ρ=(2)若天体的卫星环绕天体表面运动，其轨迹半径r 等于天体的半径R ，其周期为T ，则天体的密度23πGT ρ=． 例5.★★★☆☆利用万有引力定律可以测量中心天体的质量，通常有两种方法，例如：测地球质量． (1)测地球的质量的第一种方法英国物理学家卡文迪许，在实验室里巧妙地利用扭秤装置，比较精确地测量出了引力常量的数值，他把自己的实验说成是“称量地球的质量”．已知地球表面重力加速度为g ，地球半径为R ，引力常量为G ．若忽略地球自转影响，求地球的质量． (2)测地球的质量的第二种方法月球在地球引力作用下做匀速圆周运动，月球绕地球的运行周期为T ，地球与月球两球心的距离为r ，已知引力常量为G ．求地球质量．练5-1.★★★★★利用引力常量G 和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是( ) A ．地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)B ．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C ．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D ．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离练5-2.★★★★★为研究太阳系内行星的运动，需要知道太阳的质量，已知地球半径为R ，地球质量为m ，太阳中心与地球中心间距为r ，地球表面的重力加速度为g ，地球绕太阳公转的周期为T ．则太阳的质量为( )A ．23224πr T R gB ．23224πmr T R gC ．22234πT R g mrD ．22234πR mg T r 练5-3.★★★★★ 过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕．“51peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的120，该中心恒星与太阳的质量比约为( ) A ．110 B ．1C ．5D ．10练5-4.★★★★★(多选)为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国发射了一颗火星探测器——“萤火一号”．假设探测器在离火星表面高度分别为h 1和h 2的圆轨道上运动时，周期分别为T 1和T 2．火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为G ．仅利用以上数据，可以计算出( )A ．火星的质量B ．“萤火一号”的质量C ．火星对“萤火一号”的引力D ．火星表面的重力加速度练5-5.★★★★★假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面重力加速度在两极的大小为0g ，在赤道的大小为g ，地球自转的周期为T ，引力常量为G ．地球的密度为( )A ．0203πg g GT g (-)B ．()0203πg GT g g -3πGT D．023πgGT gC．2第7讲作业万有引力与航天 1． 有两颗人造地球卫星A 、B ，它们的轨道半径的关系是r A =2r B ，则它们做匀速圆周运动的线速度之比A B v v 等于( ) A ．12 B ．21 C 2 D 22． 我国自主研发的“北斗”卫星导航系统中含有同步卫星，关于同步卫星下列说法中正确 的是( )A ．同步卫星处于平衡状态B ．同步卫星的线速度是不变的C ．同步卫星的高度是一定的D ．线速度应大于第一宇宙速度3． 海王星的质量是地球的17倍，它的半径是地球的4倍，则绕海王星表面做圆周运动的宇宙飞船，其运行速度是地球上第一宇宙速度的( )A ．17倍B ．4倍C ．174倍D 17倍4． 己知地球半径为R ，静置于赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a ；地球同步卫星作匀速圆周运动的轨道半径为r ，向心加速度大小为a 0，引力常量为G ，以下结论正确的是( )A ．地球质量M =20a r GB ．地球质量2aR M G= C ．向心加速度之比220a r a R= D ．向心加速度之比0a r a R=5． 2016年1月11日，中国正式批复首次火星探测任务并立项，将在2020年左右发射一颗火星探测卫星．已知引力常量为G ，火星半径为R ，在距火星表面为R 处的重力加速度为g 0．求：(1)火星的质量；(2)火星的第一宇宙速度．。

相互作用一．力1．力的概念力是物体间的相互作用。

2．感受力3．力的性质⑴力的物质性：力不能离开施力物体和受力物体而独立存在，即只要有力，必须同时存在施力物体和受力物体。

一个力对应两个物体。

⑵力的相互性：力是物体与物体间的相互作用，施力物体也是受力物体。

⑶力的矢量性：在研究力的时候，既要注意力的大小，又要注意力的方向。

力的运算遵循矢量运算法则。

（下一讲会讲到）⑷力的独立性：几个力作用在同一物体上，每个力对物体的作用效果均不会因其它力的存在而改变。

4．力的作用效果力可以使物体发生形变，也可以改变物体的运动状态。

典例精讲【例1.1】．（2019春•昌江县校级期末）下列关于力的说法中正确的是（）A．只有直接接触的物体间才有力的作用B．受力物体不一定是施力物体C．只要有一个物体就能产生力的作用D．一个力必定与两个物体相联系【例1.2】（2017•兴庆区校级学业考试）下列的说法中正确的是（）A．静止不动的物体，一定不受任何力的作用B．物体的形状没有改变，说明该物体一定不受力的作用C．物体的运动方向改变了，说明该物体一定受到力的作用D．只有运动物体才会受到力的作用【例1.3】（2017•杨浦区一模）下列说法中，正确的是（）A．有受力物体，就必定有施力物体B．力只能产生在相互接触的物体之间C．施力物体施力在先，受力物体受力在后D．力是一个物体就能产生的，而并不需要其他物体的存在【例1.4】（2016•云南模拟）下列说法中，正确的是（）A．力的产生离不开施力物体，但可以没有受力物体B．没有施力物体和受力物体，力照样可以独立存在C．有的物体自己就有一个力，这个力不是另外的物体施加的D．力不能离开施力物体和受力物体而独立存在【例1.5】（2018•闵行区一模）下列关于力与物体运动的说法正确的是（）A．静止或匀速直线运动的物体，一定不受力作用B．当物体的速度为零时，物体一定处于平衡状态C．当物体受的合外力为零时，物体的速度一定为零D．当物体的运动状态发生变化时，物体一定受到力的作用【例1.6】（2016•广东学业考试）关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是（）A．物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态B．物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同C．物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变D．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变二．重力1．重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。

新高一2016暑期衔接课•物理第7讲重力、弹力、摩擦力参考答案【模块一】力的认识、重力一、力的认识【知识梳理】1.(1)玻璃杯从桌子上掉下，在重力作用下，运动得越来越快；被掷出去的铅球，在重力作用下沿曲线落回地面；蹦蹦床在人的压力作用下，向下凹；橡皮筋在拉力作用下变得细长．(2)人坐在凳子上，人对凳子有一个压力，该力的施力物体是人，受力物体是凳子．2.【概念理解】1.(1)运动状态(2)形变2．(1)物体不存在(2)相互(3)大小方向平行四边形三角形3.(1)有刻度的有向线段(2)有向线段思考：力的图示要求精确画出力的大小、方向和作用点，在相同标度下用线段的长短表示力的大小，指向表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点；受力示意图着重于力的方向，不要求作出标度．二、重力【知识梳理】l22－12a【概念理解】1.吸引 2.mg 3.(2)纬度 4.竖直 5.(1)①几何形状②质量分布(2)①几何中心②悬挂法思考：不对．理由是：(1)重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，但不能认为重力就是地球对物体的吸引力．(2)地球对物体的引力除产生重力外，还要提供物体随地球自转所需的向心力．新高一2016暑期衔接课•物理【模块二】弹力三、弹力【知识梳理】1.钢管受到三个力的作用：重力G、地面的支持力F1、绳的拉力F2(如图所示)．重力G的施力物体是地球，地面的支持力F1的施力物体是地面，绳的拉力F2的施力物体是绳．、另一端2.筷子受三个力作用：重力G、碗对筷子一端的支持力F的支持力F2，如图所示．【概念理解】 1.弹性形变(1)①接触②弹性形变(2)相反 2.(1)弹性形变正比(2)kx①劲度系数自身②变化量思考：弹力的方向与施力物体的形变方向相反，与受力物体的形变方向相同．【典例剖析】例1【突破训练】1新高一2016暑期衔接课•物理【典例剖析】例2 [解析](1)由于图甲中的杆可绕B 转动，是转轴杆(是“活杆”)，故其受力方向沿杆方向，O 点的受力情况如图甲所示，则O 点所受绳子O A 的拉力F T 1、杆的弹力F N 1的合力与物体的重力是大小相等、方向相反的，在直角三角形中可得，F T 1＝mg /sin 30°＝2mg ；图乙中是用一细绳跨过滑轮悬挂物体的，由于O 点处是滑轮，它只是改变绳中力的方向，并未改变力的大小，且A O C 是同一段绳子，而同一段绳上的力处处相等，故乙图中绳子拉力为F ′T 1＝F ′T 2＝mg .(2)由甲图的受力的平行四边形可知，甲图中轻杆受的弹力为F ′N 1＝F N 1＝mg /tan 30°＝3mg .(3)对乙图中的滑轮受力分析，如图乙所示，由于杆OB 不可转动，所以杆所受弹力的方向不一定沿OB 方向．即杆对滑轮的作用力一定与两段绳的合力大小相等，方向相反，由图乙可得，F 2＝2mg cos 60°＝mg ，则所求力F ″N 2＝F ′N 2＝F 2＝mg .[答案]见解析【突破训练】2 .[解析]选B.F 的大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上，F 增大时墙才会对球有弹力，所以选项A 错误，B 正确．斜面必须有斜向上的弹力才能使球不下落，该弹力方向垂直于斜面但不一定通过球的重心，所以选项C 、D 错误．【突破训练】3. [解析]选D.对小球进行受力分析可得，AB 杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等值反向，令AB 杆对小球的作用力与水平方向夹角为α，可得：tan α＝G F 拉＝43，α＝53°，故D 项正确．【模块三】 弹簧模型例3 D【突破训练】4 .[解析]选C.由胡克定律可知：k ＝F 1l 0－l 1＝F 2l 2－l 0，得k ＝F 1＋F 2l 2－l 1，故C 正确．【模块四】分组训练1．A 2.B 3.A 4.C【模块五】课后限时规范训练1．BCD 2．BC 3.A 4.BD 5.B6．[解析]选BD.由于在不同纬度处重力加速度g 不同，旅客所受重力不同，故对飞机的压力不同，A 错误．充足气的篮球平衡时，内部气体对篮球壳的压力等于外部气体对篮球壳的压力与球壳弹力之和，故B 正确．书对桌子的压力作用在桌子上，箭尾应位于桌面上，故C 错误．平地上匀速行驶的汽车，其主动轮受到地面的静摩擦力是其前进的动力，地面对其从动轮的摩擦力是阻力，汽车受到的动力与阻力平衡时才能匀速前进，故D 正确．。

.内容要求要点解读物质的电结构、电荷守恒Ⅰ不直接命题，可能会渗透到其他模型考查，相对简单。

静电现象的解释Ⅰ低频考点，知道并能合理解释静电现象。

点电荷Ⅰ必考点，但不单独命题，而是把带电体等效为点电荷命题，考查其他核心考点。

库仑定律Ⅱ很少单独命题，往往结合求解场强或带电体的平衡考查。

静电场Ⅰ不单独命题，而是创设静电场场景考查其他核心考点。

电场强度、点电荷的场强Ⅱ高频考点，直接考查或综合考查。

以选择题形式考查场强的计算和叠加，也在力电综合题中结合动力学知识考查，难度较大。

电场线Ⅰ不单独命题，多考查电场线的方向，知道几种典型电场的电场线分布特点。

电势能、电势Ⅰ常考点，选择题和计算题均有考查。

结合电场力做功判断电势能的变化，比较电势的高低，涉及电场力做功和电势能的关系，电势能变化与电势变化的关系，结合动能定理等。

电势差Ⅱ可直接考查，选择题和计算题均可命题，涉及电场力做功和电势差的关系，电势与电势差的关系。

常见电容器Ⅰ低频考点，了解电容器的构造及充、放电过程，知道工作电压和击穿电压。

电容器的电压、电荷量和电容的关系Ⅰ常考点，弄清楚电容的定义式和决定式，知道影响电容的因素，结合场强表达式掌握平行板电容器的两类动态分析：电荷量Q不变型和电压U不变型。

7 库仑定律一、电荷性质及其描述1．电荷（1）物体带电：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电，或有了电荷。

（2）两种电荷：正电荷和负电荷，由美国科学家富兰克林命名。

相互作用规律是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

（3）物体带电的实质：电子的得失。

（4）电荷量：物体带电的多少叫做电荷量，常用符号Q或q表示。

在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，简称为库，用符号C表示。

通常正电荷量用正数表示，负电荷量用负数表示。

2．三种起电方式：摩擦起电、感应起电、接触起电。

（1）摩擦起电本质：摩擦起电时，电荷并没有凭空产生，其本质是电子在相互摩擦的两个物体间发生了转移，所以两个相互摩擦的物体一定是同时带上性质不同的电荷，且电荷量相等。

高一物理同步辅导教材第7讲一、 本讲进度：第二章直线运动§2.6 自由落体运动二、学习指导：1．自由落体运动专指这样的运动：（1）初速v 0=0；（2）仅受重力作用。

空中下落物若初速为零，又忽略空气阻力，就符合自由落体运动的条件。

这时，不管物体形状质量如何，都以同样的规律运动——是初速为零的匀加速运动，而且具有相同的加速度。

2．在同一地点，自由落体运动的加速度都相同，有专用符号g ，对此需注意几点：（1）“同一地点”指有相当地域范围但此地域范围又不过大的区域；（2）有明显纬度差异的地区g 的数值不同；（3）同一地域有较大高度差异的不同处g 的数值也不同。

3．自由落体运动的规律是v t =gt ，h=221gt ，gh v t 22=。

其余有关匀变速运动的一些结论，以及对初速为零的匀加速运动的一些结论，都可用来处理自由落体运动。

4．课本P 37图2-25一张照片提供了一种研究自由落体运动的实验方法，在这个实验方法中，可采用公式2gT s =∆来测定当地的重力加速度g 的数值。

如果此照片拍摄时相隔0.01s 曝光一次，请你由照片估算测出的g 的数值。

5．还有一种运动也常见：物体以竖直向上的初速v 0抛出，之后仅在重力作用下运动，这种运动叫竖直上抛运动。

因为也是仅受重力作用，它具有与自由落体运动一样的加速度g ，但因g 的方向竖直向下与v 0反向，所以物体上升阶段作的是匀减速运动。

请思考并回答以下问题：（1） （1）写出竖直上抛运动三个主要运动规律。

（2） （2）它到达最高处的速度多大？（3） （3）它升到最高点用去多少时间？升起的最大高度是多少？ 三、典型例题讲评：[例1] 一物自高空O 处自由下落，经过A 点到达另一B 点，已知物体在B 处的速度是A 处速度的34，A 、B 两点间的距离是7m ，问O 点和B 点间距离是多少？（思路）解一：设从O →A 运动时间为t ，下落高度为h ；从O →B 运动时间为t’，下落高度为h’。

第7讲力的认识、重力、弹力【模块一】力的认识、重力一、力的认识【知识梳理】1．举出具体的实例来说明：(1)力能够改变物体的运动状态或使物体产生形变；(2)每一个力，都有一个施力物体和一个受力物体．2．请你用一个点代表受力物体，作出以下几个力的图示，并指明施力物体和受力物体．(1)水平桌面对放在桌面上的书产生5N竖直向上的支持力．(2)某人用800N的力沿与水平线成30°角斜向右上方拉一辆小车．(3)静止于倾角为30°斜面上的物体对斜面产生1000N的压力．【概念理解】1．力的作用效果(1)改变物体的____________．(2)使物体发生________．2．力的性质(1)物质性：力不能脱离________而存在，没有“施力物体”或“受力物体”的力是____________的．(2)相互性：力的作用是________的．施力(受力)物体同时也是受力(施力)物体．(3)矢量性：力是矢量，既有________，又有________，力的运算遵循________________定则或__________定则．3．力的图示及示意图(1)力的图示：从力的作用点沿力的方向画出的____________________(包括力的三要素)．(2)力的示意图：受力分析时作出的表示物体受到某一力的____________．思考：力的图示与受力示意图有什么区别？二、重力【知识梳理】把一个放在水平地面上、长为l的匀质链条竖直向上刚好拉直时，它的重心位置升高多少？把一个放在水平地面上、棱长为a的均匀正方体，绕其一条棱翻转时，其重心位置升高的最大高度是多少？【概念理解】1．产生：由于地球对物体的________而使物体受到的力．2．大小：G＝________.3．g的特点(1)在地球上同一地点g值是一个不变的常数．(2)g值随着________的增大而增大．(3)g值随着高度的增大而减小．4．方向：________向下5．重心(1)相关因素①物体的____________．②物体的____________．(2)位置确定①质量分布均匀的规则物体，重心在其____________；②对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用__________确定．思考：重力就是地球对物体的万有引力，这个说法对吗？为什么？【模块二】弹力三、弹力【知识梳理】1．质量均匀的钢管，一端放在水平地面上，另一端被竖直绳悬吊着(如图1所示)，钢管受到几个力的作用？各是什么物体对它的作用？画出钢管受力的示意图．2．如图2所示，一根筷子放在光滑的碗内，筷子与碗壁、碗边都没有摩擦．作示意图表示筷子受到的力．图1图2【概念理解】1．弹力发生____________的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力．(1)产生的两个必要条件①物体直接________；②发生____________．(2)弹力的方向弹力的方向总是与物体形变的方向________．2．胡克定律(1)内容：弹簧发生____________时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成________．(2)表达式：F＝________.①k是弹簧的______________，单位为N/m；k的大小由弹簧________决定．②x是弹簧长度的__________，不是弹簧形变以后的长度．思考：弹力的方向与受力物体、施力物体的形变方向存在何种关系？3．弹力有无的判断方法(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况．(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力．(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在．4.五种常见模型中弹力的方向常见的弹力弹力的方向弹簧两端的弹力与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状的方向轻绳的弹力沿绳指向绳收缩的方向面与面接触的弹力垂直于接触面指向受力物体点与面接触的弹力过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)而指向受力物体杆的弹力可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析5.计算弹力大小的三种方法(1)根据胡克定律进行求解．(2)根据力的平衡条件进行求解．(3)根据牛顿第二定律进行求解．6..绳和杆的弹力的区别(1)绳只能产生拉力，不能产生支持力，且绳子弹力的方向一定沿着绳子收缩的方向．(2)杆既可以产生拉力，也可以产生支持力，弹力的方向可能沿着杆，也可能不沿杆．【典例剖析】例1画出下列物体A受力的示意图．思维突破判断弹力方向时需特别关注的是：(1)绳与杆的区别，绳的拉力一定沿绳，杆的弹力可沿任意方向．(2)有形变才有弹力，只接触无形变时不产生弹力，如上题中(3)小题．(3)利用牛顿定律，根据物体运动状态确定弹力的方向．【突破训练】1.画出下图中物体A所受弹力的示意图．(所有接触面均光滑)【典例剖析】例2如图甲所示，轻杆OB可绕B点自由转动，另一端O点用细绳OA拉住，固定在左侧墙壁上，质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点，OA与轻杆的夹角∠BOA＝30°.乙图中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上，另一端O装有小滑轮，用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物，图中∠BOA＝30°，求：(1)甲、乙两图的细绳OA拉力各是多大？(2)甲图中轻杆受到的弹力是多大？(3)乙图中轻杆对滑轮的作用力是多大？[审题突破](1)甲图中的O点是死结还是活结？乙图中的呢？(2)甲图中杆受到的力一定沿杆吗？乙图中呢？[课堂随笔][总结提升]一般情况下，插入墙中的杆属于固定杆(如钉子)，弹力方向不一定沿杆．而用铰链相连的杆属于活动杆，弹力方向一定沿杆．【突破训练】2．如图所示，一倾角为45°的斜面固定于墙角，为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力F，且F通过球心．下列说法正确的是()A．球一定受墙水平向左的弹力B．球可能受墙水平向左的弹力C．球一定受斜面通过铁球的重心的弹力D．球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力3．如图所示，一重为10N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5N，则AB杆对球的作用力()A．大小为7.5NB．大小为10NC．方向与水平方向成53°角斜向右下方D．方向与水平方向成53°角斜向左上方【模块三】弹簧模型【概念理解】中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型，具有如下几个特性：(1)弹簧产生的弹力遵循胡克定律F＝kx，其中x是弹簧的形变量．(2)轻：即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零．由此特点可知，同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等．(3)弹簧既能受拉力，也能受压力(沿着弹簧的轴线)，橡皮绳只能受拉力，不能受压力，分析含弹簧问题时要特别注意．(4)由于弹簧和橡皮绳受力时，其形变较大，发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变．但是，当弹簧和橡皮绳被剪断时，它们所受的弹力立即消失．【典例剖析】例3一根轻质弹簧，当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时，长度为L1；当它下端固定在水平地面上，上端压一重为G的物体时，其长度为L2，则它的劲度系数是()A.G L1B.G L2C.G L1－L2D.2G L1－L2【突破训练】4.一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2，弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为()A.F2－F1 l2－l1B.F2＋F1 l2＋l1C.F2＋F1 l2－l1D.F2－F1 l2＋l1图9图10【模块四】分组训练A 组力的基本概念和重力1．关于力的概念，下列说法正确的是()A ．一个受力物体可能受到两个施力物体的作用力B ．力可以从一个物体传给另一个物体C ．只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用D ．一个受力物体可以不对其他物体施力2．下列关于力及重力的说法中正确的是()A ．相距一定距离的两磁体间有相互作用力，说明力的作用可以不需要物质传递B ．物体的运动状态没有发生改变，物体也可能受到力的作用C ．形状规则的物体，其重心一定在其几何中心D ．物体重力的大小总是等于它对竖直弹簧秤的拉力B 组弹力的分析与判断3.两刚性球a 和b 的质量分别为m a 和m b 、直径分别为d a 和d b (d a >d b )．将a 、b 球依次放入一竖直放置、内直径为d (d a <d <d a ＋d b )的平底圆筒内，如图9所示．设a 、b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为F 1和F 2，筒底所受的压力大小为F .已知重力加速度大小为g .若所有接触面都是光滑的，则()A ．F ＝(m a ＋m b )g ，F 1＝F 2B ．F ＝(m a ＋m b )g ，F 1≠F 2C ．m a g <F <(m a ＋m b )g ，F 1＝F 2D ．m a g <F <(m a ＋m b )g ，F 1≠F 24.如图10所示，质量为m 的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k 的轻弹簧一端系在小球上，另一端固定在P 点，小球静止时，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则弹簧的伸长量为()A.mg k B.3mg 2k C.3mg 3k D.3mg k图1【模块五】课后限时规范训练(限时：30分钟)1．下列说法错误的是()A ．力是物体对物体的作用B ．只有直接接触的物体间才有力的作用C ．用脚踢出去的足球，在向前飞行的过程中，始终受到向前的力来维持它向前运动D ．甲用力把乙推倒，说明甲对乙的作用力在先，乙对甲的作用力在后2．如图1所示，A 、B 两物体的重力分别是G A ＝3N 、G B ＝4N ，A 用悬绳挂在天花板上，B 放在水平地面上，A 、B 间的轻弹簧上的弹力F ＝2N ，则绳中张力F 1和B对地面的压力F 2的可能值分别为()A ．7N 和10NB ．5N 和2NC ．1N 和6ND ．2N 和5N3.关于力的概念，下列说法正确的是()A ．一个受力物体可能受到两个施力物体的作用力B ．保持静止不动的物体，一定不受力的作用C ．只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用D ．一个受力物体可以不对其他物体施力4.以下说法正确的是()A ．自由下落的物体所受重力为零B ．物体所受重力的方向总是垂直水平面向下C ．悬挂在竖直绳子上的静止物体，对绳的拉力就是其重力D ．把物体由赤道移到北极，若用天平称量，则示数在两地相同；若用弹簧测力计称量，则示数在北极略微增大5.在下图中，a 、b(a 、b 均处于静止状态)间一定有弹力的是()6．力是物体间的相互作用，下列有关力的图示及表述正确的是()。