专题三牛顿定律与曲线运动
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高二物理会考《专题三、牛顿运动定律和力的平衡》一、会考考点1.牛顿第一定律(A)一切物体总保持___________或_______状态,直到_______________ ___ __ __ .牛顿第一运动定律表明,物体具有保持__________或____________的性质,我们把这个性质叫做惯性。
牛顿第一定律又叫做惯性定律。
2.量度物体惯性大小的物理量是它们的______。
质量越大,惯性越,质量不变,惯性。
3.牛顿第二定律(C)物体的加速度跟物体受到的作用力成_______,跟物体的质量成________。
表达式_____________________4.牛顿第三定律(A)两个物体之间的作用力和反作用力总是大小_______,方向_____,作用在________直线上。
作用力和反作用力性质一定______,作用在_______的物体上.而一对平衡力一定作用在同一个物体上,要求力的性质___________.要能区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力。
一对力比较项目一对平衡力一对作用力与反作用力不同点两个力作用在同一物体上两个力分别作用在两个不同物体上可以求合力,且合力一定为零不可以求合力两个力共同作用的效果是使物体平衡两个力的效果分别表现在相互作用的两个物体上相同点大小相等、方向相反、作用在一条直线上5.力学单位制(A)在力学范围内,国际单位制规定______、_____、_____为三个基本物理量。
它们的单位____、_______、________为基本单位。
6.共点力作用下物体的平衡(A)当物体处于或状态时,物体受力平衡。
即物体所受的所有力的合力为。
二、课堂练习:《会考指南》P43--47:2、3、5、9、11、13、23、26、28P48--49:1、4、9高二物理会考《专题四、曲线运动》一、会考考点1、曲线运动(A)曲线运动方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的方向曲线运动条件:合外力F(a)与物体的速度v 。
牛顿三定律牛顿第一定律一切物体在没有受到力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态牛顿第一运动定律(Newton's first law of motion)表明,除非有外力施加,物体的运动速度不会改变。
根据这定律,假设没有任何外力施加或所施加的外力之和为零,则运动中物体总保持匀速直线运动状态,静止物体总保持静止状态。
物体所显示出的维持运动状态不变的这性质称为惯性。
所以,这定律又称为惯性定律。
中文名称牛顿第一运动定律外文名称Newton's First law of Motion提出者牛顿应用学科物理别名惯性定律适用领域范围力和运动状态的关系牛顿第一定律表明,一切物体在没有受到力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
换句话说,假若施加于物体的合外力为零,则物体的运动速度为常数。
根据这定律,静止的物体会保持静止,除非有合外力施加于这物体。
运动中的物体不会改变其速度,除非有合外力施加于这物体。
注意到速度是个矢量,物体运动速度的大小与方向都不会改变。
英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上,对大量的实验事实进行深入探究,总结出一条定律:一切物体在不受外力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态后人称之为牛顿第一定律。
在高中课本是这样描述的:一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态(因为不受力的物体是不存在的)。
当描述物体运动时,只有相对于特定的物体、观察者或者时空坐标,才能确实显示出其物理行为。
这些特定的标识称为参考系。
假若选择了不适当的参考系,则相关的运动定律可能会比较复杂,在惯性参考系中,力学定律会展现出最简单的形式。
从惯性参考系观察,任何呈匀速直线运动的参考系,也都是惯性参考系,否则是“非惯性参考系”。
换句话说,牛顿定律满足伽利略不变性,即在所有惯性参考系里,牛顿定律都保持不变。
牛顿阐述第一定律的方式很值得一提,他将第一定律建立在一个所谓的绝对时空——不依赖于外界任何事物而独自存在的参考系。
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一、匀变速直线运动
二、共点力平衡
三、牛顿运动定律
1.斜面模型
2.板块模型
3.传送带模型
四、曲线运动
ω增大,F增大。
五、天体运动
1.相关物理量的关系图
2.变轨模型
六、碰撞和动量守恒
1.弹性正碰
满足动量守恒定律和机械能守恒定律
解得:
2.冲击摆
七、带电粒子在电场中的运动 1.加速+偏转模型
电加速:
电偏转:
水平方向:
竖直方向:
偏转角:
荧光屏上的偏移量:
2.电场+重力场的叠加场
▲图中qE=mg,则θ=45°
八、带电粒子在磁场中的运动
1.找圆心、求半径、算时间
物理方程:
几何关系:
速度偏向角:
▲算时间:
2.磁聚焦“透镜”
磁场圆半径与轨迹圆半径相等,即
2.有效切割长度
▲三种情况中有效切割长度均为d 3.电磁感应中的杆+导轨模型
运动过程中:
先做a减小的加速运动,后做匀速:
十、理想变压器
十一、原子物理
1.光电效应
2.氢原子能级。
高一力学知识点总结一、力学的基本概念1、定义:力学是研究物体运动和静止状态的科学,它是物理学的基础。
2、基本量:力学中的基本量包括质量、长度、时间、力、速度、加速度等。
3、运动的基本规律:牛顿三定律,它包括惯性定律、动力学定律和作用反作用定律。
二、运动学1、直线运动:直线运动是指物体在运动过程中沿直线路径运动。
直线运动中经常涉及的量包括位移、速度和加速度。
2、曲线运动:曲线运动是指物体在运动过程中沿曲线路径运动。
曲线运动中的量包括切向速度和切向加速度。
3、匀变速直线运动:匀变速直线运动是指物体在运动过程中速度保持不变,而加速度保持不变或者变化的运动。
在匀变速直线运动中常用的公式包括速度公式、位移公式和加速度公式。
4、自由落体运动:自由落体运动是指物体在重力作用下运动的特殊情况。
自由落体运动中的公式包括位移公式、速度公式和加速度公式。
5、抛体运动:抛体运动是指物体在给定初速度的情况下,同时受到重力和阻力的作用运动。
抛体运动中的常用公式包括抛物线方程和飞行时间公式。
三、牛顿运动定律1、牛顿第一定律(惯性定律):物体如果没有受到外力,则保持静止或匀速直线运动。
2、牛顿第二定律(动力学定律):物体所受的合力等于物体质量与加速度的乘积。
3、牛顿第三定律(作用反作用定律):任何一个物体受到外力的作用时,必然伴随着一个与这个外力大小相等、方向相反的作用力。
四、摩擦力1、定义:摩擦力是指两个接触物体之间由于不完全光滑所产生的相互阻碍相对运动的力。
2、摩擦力的类型:静摩擦力和动摩擦力。
3、静摩擦力和动摩擦力的关系:静摩擦力大于动摩擦力。
4、摩擦力的应用:摩擦力常常在物体的运动、静止和力的传递过程中起着重要的作用。
例如:车辆的制动、货物的搬运等。
五、弹力1、定义:弹力是一种物体在往复形变时所表现出来的力。
2、胡克定律:胡克定律是描述弹簧弹力的科学原理,它指出弹簧的伸长(或压缩)与作用在弹簧上的力成正比。
3、弹簧的力学能量:弹簧的弹力与弹簧形变时的势能之间存在一种关系,即弹簧的弹力与弹簧形变的势能成正比。
(物理)高考物理曲线运动试题( 有答案和解析 )一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.以下列图,在风洞实验室中,从 A 点以水平速度 v0向左抛出一个质最为m 的小球,小球抛出后所受空气作用力沿水平方向,其大小为F,经过一段时间小球运动到 A 点正下方的 B 点处,重力加速度为 g,在此过程中求(1)小球离线的最远距离;(2) A、 B 两点间的距离;(3)小球的最大速率 v max.【答案】(1)mv22m2 gv2( 3)v0F24m2g2 0(2)0F2F F 2【解析】【解析】(1)依照水平方向的运动规律,结合速度位移公式和牛顿第二定律求出小球水平方向的速度为零时距墙面的距离;(2)依照水平方向向左和向右运动的对称性,求出运动的时间,抓住等时性求出竖直方向A、 B 两点间的距离;(3)小球到达 B 点时水平方向的速度最大,竖直方向的速度最大,则 B 点的速度最大,依照运动学公式结合平行四边形定则求出最大速度的大小;【详解】(1)将小球的运动沿水平方向沿水平方向和竖直方向分解水平方向: F=ma x2v0= 2a x x m解得:x m=mv2 2F(2)水平方向速度减小为零所需时间t1=v 0a x总时间 t= 2t1竖直方向上:y= 1 gt2= 2m2 gv022 F 2(3)小球运动到 B 点速度最大v x=v0V y=gtv max= v x2v y2=vF 24m2g 2 F【点睛】解决此题的要点将小球的运动的运动分解,搞清分运动的规律,结合等时性,运用牛顿第二定律和运动学公式进行求解.2.以下列图,在竖直平面内有一倾角θ=37°的传达带BC.已知传达带沿顺时针方向运行的速度 v=4 m/s , B、 C两点的距离 L=6 m。
一质量 m=0.2kg 的滑块(可视为质点)从传达带上端 B 点的右上方比 B 点高 h=0. 45 m 处的 A 点水平抛出,恰好从 B 点沿 BC方向滑人传达带,滑块与传达带间的动摩擦因数μ,取重力加速度g=10m/s 2, sin37 = °,cos37°。
高一物理牛顿第三定律试题答案及解析1.在某次游戏中,两位同学对面站立、手掌相对并用力推对方,关于这两个人的推力下列理解正确的是()A.力气大的一方给对方的推力大于对方给他的推力B.由于作用力和反作用力总是大小相等的,所以谁也推不动对方C.两人的推力同时出现,同时增大,同时消失D.两人的推力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,因此是一对平衡力【答案】C【解析】两位同学对面站立、手掌相对并用力推对方,这两个人的推力属于作用力和反作用力(不是平衡力),总是大小相等的,同时变化的,A、D错误,C正确;每个人受到多个力的作用,无法判定谁能够推动谁,B错误.【考点】本题考查了牛顿第三定律。
2.甲、乙两队参加拔河比赛,甲队胜,若不计绳子的质量,下列说法正确的是()A.甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力B.甲队对地面的摩擦力大于乙队对地面的摩擦力C.甲、乙两队与地面间的最大静摩擦力大小相等、方向相反D.甲、乙两队拉绳子的力大小相等【答案】BD【解析】甲通过绳子拉乙和乙通过绳子拉甲是作用力与反作用力,A错,D对;甲队胜的原因是甲队对地面的摩擦力大于乙队对地面的摩擦力,B对,C错。
【考点】本题考查了对作用力与反作用力的理解3.某同学用水平力推静放在水平面上的桌子,但未推动,这是因为该同学对桌子的推力A.大于桌子对该同学的推力B.小于桌子对该同学的推力C.小于桌子和地面间的最大静摩擦力D.小于桌子所受的静摩擦力【答案】C【解析】人推桌子和桌子推人的力,是作用力和反作用力,大小相等,A、B错;桌子静止,人的推力和桌子受到的静摩擦力大小相等,D错;推不动的原因是人推桌子的力小于桌子和地面间的最大静摩擦力,所以本题选择C。
【考点】摩擦力、作用力和反作用力4.下列情景中,关于力的大小关系,说法正确的是A.跳高运动员起跳,地对人的支持力大于人对地的压力B.火箭加速上升时,火箭发动机的推力大于火箭的重力C.鸡蛋撞击石头,鸡蛋破碎,鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力D.钢丝绳吊起货物加速上升时,钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力【答案】B【解析】地对人的支持力和人对地的压力两个力的施力物体和受力物体互换,为相互作用力,等大反向选项A错。
高中物理曲线运动的技巧及练习题及练习题( 含答案 ) 含分析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.如下图,一箱子高为H.底边长为L,一小球从一壁上沿口 A 垂直于箱壁以某一初速度向对面水平抛出,空气阻力不计。
设小球与箱壁碰撞前后的速度大小不变,且速度方向与箱壁的夹角相等。
(1)若小球与箱壁一次碰撞后落到箱底处离 C 点距离为,求小球抛出时的初速度v0;(2)若小球正好落在箱子的 B 点,求初速度的可能值。
【答案】( 1)( 2)【分析】【剖析】(1)将整个过程等效为完好的平抛运动,联合水平位移和竖直位移求解初速度;(2)若小球正好落在箱子的 B 点,则水平位移应当是2L 的整数倍,经过平抛运动公式列式求解初速度可能值。
【详解】(1)本题能够当作是无反弹的完好平抛运动,则水平位移为: x==v0t竖直位移为: H= gt2解得: v0=;(2)若小球正好落在箱子的 B 点,则小球的水平位移为:x′=2nL( n= 1.2.3 )同理: x′=2nL=v′H=20t,gt ′解得:( n= 1.2.3 )2.圆滑水平面AB 与竖直面内的圆形导轨在 B 点连结,导轨半径R= 0.5 m,一个质量m= 2 kg 的小球在 A 处压缩一轻质弹簧,弹簧与小球不拴接.用手挡住小球不动,此时弹簧弹性势能 Ep= 49 J,如下图.松手后小球向右运动离开弹簧,沿圆形轨道向上运动恰能经过最高点 C, g 取 10 m/s 2.求:(1)小球离开弹簧时的速度大小;(2)小球从 B 到 C 战胜阻力做的功;(3)小球走开 C 点后落回水平面时的动能大小.【答案】(1)7m / s( 2)24J( 3)25J 【分析】【剖析】【详解】(1)依据机械能守恒定律12E p=mv1 ?①12Ep=7m/s ②v =m(2)由动能定理得- mg·2R- W f=1mv221mv12③22小球恰能经过最高点,故mg m v22④R由②③④得W f=24 J(3)依据动能定理:mg 2R E k 1mv22 2解得: E k25J故本题答案是:( 1)7m / s( 2)24J( 3)25J【点睛】(1)在小球离开弹簧的过程中只有弹簧弹力做功,依据弹力做功与弹性势能变化的关系和动能定理能够求出小球的离开弹簧时的速度v;(2)小球从 B 到 C 的过程中只有重力和阻力做功,依据小球恰巧能经过最高点的条件获得小球在最高点时的速度 ,进而依据动能定理求解从 B 至 C 过程中小球战胜阻力做的功 ;(3)小球走开 C 点后做平抛运动 ,只有重力做功,依据动能定理求小球落地时的动能大小3.如下图,质量为M4kg 的平板车P的上表面离地面高h 0.2m,质量为 m 1kg 的小物块 Q (大小不计,可视为质点)位于平板车的左端,系统本来静止在圆滑水平川面上,一不行伸长的轻质细绳长为R 0.9m ,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为 m 的小球(大小不计,可视为质点)。
专题三 牛顿定律与曲线运动【重点知识梳理】1.明确合运动与分运动:合运动是物体实际的运动。
2.曲线运动的条件: 。
3.质点做匀速圆周运动的条件是 。
【分类典型例题】题型一:运动的合成与分解 例1:如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A ,小车下装有吊着物体B 的吊钩.在小车A 与物体B 以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体B 向上吊起,A .B 之间的距离以d =H –2r 2(SI )(SI 表示国际单位制,式中H 为吊臂离地面的高度)规律变化,则物体做 A .速度大小不变的曲线运动B .速度大小增加的曲线运动C .加速度大小方向均不变的曲线运动D .加速度大小方向均变化的曲线运动[变式训练1]如图所示,小船从A 码头出发,沿垂直河岸的方向渡河,若河宽为d ,渡河速度v 船恒定,河水的流速与到河岸的最短距离x 成正比,即v 水=kx (2d x ,k 为常量),要使小船能够到达距A 正对岸为s 的B 码头,则 A .v 船应为s kd 42 B .v 船应为s kd 22 C .渡河时间为kd s 4 D .渡河时间为kds 2 题型二:用运动的合成与分解求解绳联物体的速度问题。
例2、如图3-1所示,汽车甲以速度v 1拉汽车乙前进,乙的速度为v 2,甲、乙都在水平面上运动,求v 1∶v 2题型三:理解平抛物体的运动规律例3:在离地面高度为h ,离竖直光滑墙的水平距离为s 1处,将一小球以v 0的速度向墙水平抛出,如图所示,与墙碰撞后落地,不考虑碰撞的时间,则落地点到墙的距离s 2=________.[变式训练2]如图所示,在光滑水平绝缘平面上,水平匀强电场方向与x 轴间成135°角,电场强度E =1×103N/C ,某带电小球电量为q =–2×10–6c ,质量m =1×10–3kg ,以初速度v 0=2m/s 从坐标轴原点出发,在xOy 平面内运动,v 0与水平匀强电场垂直,(1)该带电小球所受到的电场力的大小;(2)该带电小球在第二秒内速度变化量的大小;(3)当带电小球再经过x 轴时与x 轴交于A 点,求带电小球经过A 点时速度v 、OA 间电势差U OA 。
A图3-1 x (m)y (m) E O v 0 45°[变式训练3]如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。
物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )A.tan φ=sin θB. tan φ=cos θC. tan φ=tan θD. tan φ=2tan θ题型四:圆周运动例4:从阴极K 发射的电子经电势差U 0=5000V 的阳极加速后,沿平行于板面的方向从中央射入两块长L 1=10cm 、间距d =4cm 的平行金属板A 、B之间,在离金属板边缘L 2=75cm 处放置一个直径D =20cm 、带有纪录纸的圆筒。
整个装置放在真空内,电子发射时的初速度不计,如图所示,若在金属板上加一的交流电,电压变化规律为U =1000cos2πt V ,并使圆筒绕中心轴按图示方向以n =2r/s 匀速转动,分析电子在纪录纸上的轨迹形状并画出从t =0开始的1s 内所纪录到的图形。
题型五:平抛运动与圆周运动相结合例6:雨伞边缘半径为r ,且离地面高为h 。
现让雨伞以角速度 绕伞柄匀速旋转,使雨滴从边缘甩出并落在地面上形成一圆圈,试求此圆圈的半径为R 。
变式训练3]抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动。
现讨论乒乓球发球问题.设球台长2L 、网高h ,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力(设重力加速度为g)(1)若球在球台边缘O 点正上方高度为h 1处以速度v 1水平发出,落在球台的P 1点(如图实线所示),求P 1点距O 点的距离x.(2)若球在0点正上方以速度v 2水平发出后.恰好在最高 点时越过球网落在球台的P 2点(如图虚线所示).求 V 2的大小.(3)若球在O 点正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P 3处,求发球点距0点的高度h 3.题型六:圆周运动临界问题例7:如图所示,两绳系一质量为m=0.1kg 的小球,两绳的另一端分别固定于轴的AB 两处,上面绳长l=2m ,两绳拉直时与轴的夹角分别为30°和45°,问球的角速度在什么范围内两绳始终有张力?[变式训练4]用一根细线一端系一小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥顶上,如图(1)所示,设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为ω,线的张力为T ,则T 随ω2变化的图象是图(2)中的( )题型三:万有引力定律的应用变式训练5]我国在2007年发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”。
设想“嫦娥1号”贴近月球表面做匀速圆周运动,测得其周期为T 。
“嫦娥1号”最终在月球上着陆后,自动机器人用测力计测得质量为m 的仪器重力为P 。
已知引力常量为G ,由以上数据可以求出的量有( )A .月球的半径B .月球的质量C .月球表面的重力加速度D .月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度 题型七:同步卫星问题例8:发射地球同步卫星时,可认为先将卫星发射至距地面高度为h 1的圆形近地轨道上,在卫星经过A 点时点火(喷气发动机工作)实施变轨进入椭圆轨道,椭圆轨道的近地点为A ,远地点为B 。
在卫星沿椭圆轨道运动经过B 点再次点火实施变轨,将卫星送入同步轨道(远地点B 在同步轨道上),如图所示。
两次点火过程都是使卫星沿切向方向加速,并且点火时间很短。
已知同步卫星的运动周期为T ,地球的半径为R ,地球表面重力加速度为g ,求:(1)卫星在近地圆形轨道运行接近A 点时的加速度大小;(2)卫星同步轨道距地面的高度。
题型八:双星问题例9:两个星球组成双星,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上某点做圆周运动,现测得两星中心距离为R ,其运动周期为T ,求两星的总质量. 此题关键是知道双星运动的特征,即万有引力提供各自的向心力,向心力相同、周期相同、角速度相同。
图(1) 图(2) B【能力训练】1.在平直公路上行驶的汽车中,某人从车窗相对于车静止释放一个小球,不计空气阻力,用固定在路边的照相机对小球进行闪光照相。
在照相机的闪光灯连续闪亮两次的过程中,通过照相机拍得一张包含小球和汽车两个像的照片。
已知闪光灯两次闪光的时间间隔为0.5s ,第一次闪光时小球刚好释放、第二次闪光时小球恰好落地。
对照片进行分析可知,在两次闪光时间间隔内,小球移动的水平距离为5m ,汽车前进了5m 。
根据以上信息尚不能确定的是(已知g=10m/s 2) ( )A .小球释放点离地的高度B .第一次闪光时小车的速度C .汽车做匀速直线运动D .两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度2.一航天探测器完成对火星的探测任务后,在离开火星的过程中,由静止开始沿着与火星表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动。
探测器通过喷气而获得推动力。
以下关于喷气方向的描述中正确的是( )A .探测器加速运动时,沿直线向后喷气B .探测器加速运动时,竖直向下喷气C .探测器匀速运动时,竖直向下喷气D .探测器匀速运动时,不需要喷气3.如图所示,质量不计的轻质弹性杆P 插入桌面上的小孔中,杆的另一端套有一个质量为m 的小球,今使小球在水平面内做半径为R 的匀速圆周运动,且角速度为ω,则杆的上端受到球对其作用力的大小为( )A .R m 2ωB .242R g m ω-C .242R g m ω+D .不能确定4.2006年10月18日, 世界首位女“太空游客”安萨里乘坐“联盟号”飞船,成功飞入太空,她在国际空间站逗留了9天,安萨里参与欧洲航天局的多项重要实验, 国际空间站是进行各种实验的场所,所用仪器都要经过精选,下列仪器仍然可以在空间站中使用的有( )A .水银气压计B .天平C .摆钟D .多用电表5.太阳系中的第二大行星——土星的卫星众多,目前已发现达数十颗。
下表是有关土卫五和土A .土卫五的公转周期更小B .土星对土卫六的万有引力更大C .土卫五的公转角速度小D .土卫五的公转线速度小6.2003年8月29日,火星、地球和太阳处于三点一线上,上演了“火星冲日”的天象奇观,这是6万年来火星距地球最近的一次,与地球之间的距离只有5 576万公里,为人类研究火星提供了最佳时机.如图所示为美国宇航局最新公布的“火星冲日”的虚拟图,则( )A .2003年8月29日,火星的线速度大于地球的线速度B .2003年8月29日,火星的加速度大于地球的加速度C .2004年8月29日,必将产生下一个“火星冲日”D .火星离地球最远时,火星、太阳、地球三者必在一条直线上 7.“神舟”六号载人飞船在运行中,因受高空稀薄空气的阻力作用,第3题图绕地球运转的轨道会慢慢改变。
每次测量中飞船的运动可近似看作圆周运动。
某次测量飞船的轨道半径为r 1,后来变为r 2,r 2<r 1。
以E k1、E k2表示飞船在这两个轨道上的动能,T 1、T 2表示飞船在这两个轨道上绕地球运动的周期,则( )A .E k2<E k1,T 2<T 1B .E k2<E k1,T 2>T 1C .E k2>E k1,T 2<T 1D .E k2>E k1,T 2>T 18. “探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中,发现A 、B 两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星,并测得两颗卫星的周期相等,以下判断正确的是( )A .天体A 、B 表面的重力加速度与它们的半径成正比 B .两颗卫星的线速度一定相等C .天体A 、B 的质量一定相等D .天体A 、B 的密度一定相等9.探测器探测到土星外层上有一个环.为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线速度v 与该层到土星中心的距离R 之间的关系来确定( )A .若v ∝R ,则该环是土星的一部分B .若v 2∝R ,则该环是土星的卫星群C .若v ∝1/R ,则该环是土星的一部分D . 若v 2∝1/R ,则该环是土星的卫星群10.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转速率.如果超过了该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动.由此能得到半径为R 、密度为ρ、质量为M 且均匀分布的星球的最小自转周期T .下列表达式中正确的是( )A .T =2πGM R /3 B .T =2πGM R /33C .T =ρπG /D .T =ρπG /3 11.人造地球卫星可以绕地球做匀速圆周运动,也可以沿椭圆轨道绕地球运动。
对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星,以下说法正确的是( )A .近地点速度一定大于7.9 km/sB .近地点速度一定在7.9 km/s -11.2 km/s 之间C .近地点速度可以小于7.9 km/sD .远地点速度一定小于在同高度圆轨道上的运行速度12.铁路转弯处的弯道半径r 是根据地形决定的.弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h 的设计不仅与r 有关,还取决于火车在弯道上的行驶速率.下图表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r 及与之对应的轨道的高度差h .(1)根据表中数据,试导出h 和r 关系的表达式,并求出当r =440m 时,h 的设计值;(2)铁路建成后,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力,又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L =1435mm ,结合表中数据,算出我国火车的转弯速率v (以km/h 为单位,结果取整数;路轨倾角很小时,正弦值按正切值处理)(3)随着人们生活节奏加快,对交通运输的快捷提出了更高的要求.为了提高运输力,国家对铁路不断进行提速,这就要求铁路转弯速率也需要提高.请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施?图甲13.如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α =53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m ,重力加速度g=10m/s 2,sin53° = 0.8,cos53° = 0.6,求(1)小球水平抛出的初速度v 0是多少?(2)面顶端与平台边缘的水平距离s 是多少?(3)若斜面顶端高H = 20.8m ,则小球离开平台后经多长时间t 到达斜面底端?14.如图甲所示,水平传送带的长度L =5m ,皮带轮的半径R =0.1m ,皮带轮以角速度ω顺时针匀速转动。