0  438701  438709  438715  438719  438725  438727  438731  438737  438739  438745  438751  438755  438757  438761  438767  438769  438775  438779  438781  438785  438787  438791  438793  438795  438796  438797  438799  438800  438801  438803  438805  438809  438811  438815  438817  438821  438827  438829  438835  438839  438841  438845  438851  438857  438859  438865  438869  438871  438877  438881  438887  438895  447090 

2、BD;

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3.(徐州市2008屆摸底考試)據(jù)報道,我國將于07年秋季發(fā)射“嫦娥1號”衛(wèi)星,某同學(xué)查閱了一些與地球、月球有關(guān)的數(shù)據(jù)資料如下:

地球半徑R=6400km,月球半徑r=1740km,地球表面重力加速度g0=9.80m/s2,月球表面重力加速度g′=1.56m/s2,月球繞地球轉(zhuǎn)動一周時間為T=27.3天 

請你利用上述物理量的符號表示:

(1)“嫦娥1號”衛(wèi)星繞月球表面運動一周所需的時間;

(2)月球表面到地球表面之間的最近距離。

答案:1、(1)如圖

(2)0.05m/s2     (3)m/s;

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2.(07全國卷Ⅱ)假定地球、月亮都是靜止不動,用火箭從地球沿地月連線向月球發(fā)射一探測器。假定探測器在地球表面附近脫離火箭。用W表示探測器從脫離火箭處飛到月球過程中克服地球引力做的功,用Ek表示探測器脫離火箭時的動能,若不計空氣阻力,則(   )

A.Ek必須大于或等于W,探測器才能到達月球

B.Ek小于W,探測器也可能到達月球

C.Ek=W/2,探測器一定能到達月球

D.Ek=W/2,探測器一定不能到達月球

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1.(東臺市2008屆第一次調(diào)研)如圖甲所示,在一端封閉、長約lm的玻璃管內(nèi)注滿清水,水中放一個蠟燭做的蠟塊,將玻璃管的開口端用膠塞塞緊.然后將這個玻璃管倒置,在蠟塊沿玻璃管上升的同時,將玻璃管水平向右移動.假設(shè)從某時刻開始計時,蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10cm,玻璃管向右勻加速平移,每1s通過的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm.圖乙中,y表示蠟塊豎直方向的位移,x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移,t=0時蠟塊位于坐標原點。

(1)請在圖乙中畫出蠟塊4s內(nèi)的軌跡;

(2)求出玻璃管向右平移的加速度;

(3)求t=2s時蠟塊的速度v。

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4.推論法:記住一些重要結(jié)論,如一些圓周運動的臨界值,再如常用到的黃金代換“GM=gR2”等等。一些很重要的表達式及數(shù)據(jù)對于迅速分析題目很有幫助。

類型一利用運動的合成與分解解題

[例1]在離地面高為h,離豎直光滑墻的水平距離為s1處,有一小球以v0的速度向墻水平拋出,如圖所示。小球與墻碰撞后落地,不計碰撞過程中的能量損失,也不考慮碰撞的時間,則落地點到墻的距離s2為多少?

導(dǎo)示: 小球拋出后先做平拋后作斜拋,題目要求的是斜拋的水平距離。

該題有兩種處理方法:方法一,分段處理,先分解平拋,后再分解斜拋,從而求得問題的結(jié)果。    方法二,對整個過程進行研究,抓住運動過程中的受力特點,可以將該曲線運動向水平和豎直分解,豎直方向只受重力,做自由落體運動;水平方向不受外力,所以先水平向左做勻速,碰后向右做速度相同的勻速直線運動。

豎直方向:由h=gt2得t=

水平方向:s1+s2=v0t得s2=v0-s1

故答案為:v0-s1

處理曲線運動時,其基本思路是將曲線運動分解為兩個直線運動去討論,這種方法不僅對拋體運動適用,對其他較為復(fù)雜曲線運動也適用,而且有時候顯得更為方便。這一點,在處理帶電粒子在電場中運動的問題時也會有所體現(xiàn)。

類型二“黃金代換”的應(yīng)用

在衛(wèi)星問題中,一般并不告訴我們地球的質(zhì)量M,而是告訴重力加速度,由于地球表面重力加速度與物體所受重力近似相等,所以可得:mg=即GM=gR2。我們把GM=gR2稱為“黃金代換”。

[例2](啟東市2008屆高三第一次調(diào)研)我國在2010年實現(xiàn)探月計劃--“嫦娥工程”。同學(xué)們也對月球有了更多的關(guān)注。

(1)若已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,月球繞地球運動的周期為T,月球繞地球的運動近似看做勻速圓周運動,試求出月球繞地球運動的軌道半徑;

(2)若宇航員隨登月飛船登陸月球后,在月球表面某處以速度v0豎直向上拋出一個小球,經(jīng)過時間t,小球落回拋出點.已知月球半徑為r,萬有引力常量為G,試求出月球的質(zhì)量M

導(dǎo)示: (1)對于地月系統(tǒng),月球繞著地球做圓周運動,根據(jù)萬有引力定律提供向心力有:

G

又 mg = G

解得:r =

(2)設(shè)月球表面處的重力加速度為g,根據(jù)在月球表面作豎直上拋的物體可求得g

即: V0=gt/2

又g= GM/r2

解得:M =2v0r2/Gt

在研究衛(wèi)星的問題中,若已知中心天體表面的重力加速度g0時,常運用GM=g0R2作為橋梁,可以把“地上"和 “天上”聯(lián)系起來。這一代換在衛(wèi)星問題中相當普遍,所以應(yīng)熟練掌握。但應(yīng)注意,代換式中R是地球半徑,而不是衛(wèi)星運行半徑,這一點要在列式中注意,一定要采用不同符號,不可混淆。

類型三衛(wèi)星的變軌問題

衛(wèi)星繞天體在圓軌道上的勻速圓周運動是穩(wěn)定的運行,此時萬有引力提供向心力.在不同的軌道,衛(wèi)星穩(wěn)定運行的速度不同。當衛(wèi)星由于某種原因速度突然改變時(開啟或關(guān)閉發(fā)動機或空氣阻力作用),萬有引力就不再等于向心力,衛(wèi)星將做變軌運行。

[例3] (南通市2008屆基礎(chǔ)調(diào)研)“神州六號”飛船的成功飛行為我國在2010年實現(xiàn)探月計劃--“嫦娥工程”獲得了寶貴的經(jīng)驗.假設(shè)月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0,飛船在距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ運動,到達軌道的A點點火變軌進入橢圓軌道Ⅱ,到達軌道的近月點B再次點火進入月球近月軌道Ⅲ繞月球作圓周運動.求:

(1)飛船在軌道Ⅰ上的運行速率;

(2)飛船在A點處點火時,動能如何變化;

(3)飛船在軌道Ⅲ繞月球運行一周所需的時間.

導(dǎo)示: (1)設(shè)月球的質(zhì)量為M,飛船的質(zhì)量為m,則

    

     

解得

(2)飛船在A點處點火,由軌道Ⅰ變軌進入橢圓軌道Ⅱ,在做近心運動,所以是在減速運動,故動能減小;

(3)設(shè)飛船在軌道Ⅲ繞月球運行一周所需的時間為T,則:

解得:

當衛(wèi)星的速度突然增加時,F(xiàn)<mv2/r,即萬有引力不足以提供向心力,衛(wèi)星將做離心運動,脫離原來的圓軌道,軌道半徑變大,但衛(wèi)星一旦進入新的軌道運行,由v=知其運行速度要減小;當衛(wèi)星的速度突然減小時,F(xiàn)> mv2/r,即萬有引力大于衛(wèi)星所需的向心力,因此衛(wèi)星將做向心運動,同樣會脫離原來的圓軌道,軌道半徑變小,進入新軌道運行速度將增大。衛(wèi)星的發(fā)射和回收就是利用了這一原理。

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3.對比法:對比研究平拋運動和類平拋運動;勻速圓周運動和非勻速圓周運動,隨地面一起的圓周運動和脫離地面的衛(wèi)星運動,極地衛(wèi)星和赤道衛(wèi)星;第一宇宙速度,第二宇宙速度和第三宇宙速度所界定的情境區(qū)別等等。

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2.極限分析法:常用此法分析圓周運動或平拋運動的臨界狀態(tài)。

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1.等效法:有恒定的電場力參與的圓周運動,可以把重力與電場力的合力等效為新的重力mg′,新重力的方向即為合力的方向,據(jù)此確定圓周運動的等效最高點和最低點,類平拋運動的處理方法也屬于等效法。

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4.天體問題的處理方法:

(1)建立一種模型

在分析天體問題時,首先應(yīng)把研究對象看作質(zhì)點.這樣,天體的運動就抽象為一個質(zhì)點繞另一個質(zhì)點的勻速圓周運動模型.

(2)抓住兩條思路

①利用在中心天體表面或附近,萬有引力近似等于重力, G=mg0(g0表示天體表面的重力加速度)。

②利用萬有引力提供向心力。

   由此得到一個基本方程G=ma

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3.豎直面內(nèi)的圓周運動

   物體在豎直面內(nèi)做圓周運動時,絕大多數(shù)屬于變速圓周運動.在不同的約束條件下,物體能完成圓周運動的條件也是不同的.在繩(或沿圓環(huán)內(nèi)側(cè)運動)約束下,物體在最高點的速度v≥,在桿(管或弧形軌道外側(cè)等)約束下,物體在最高點的速度v≥0.審題時一定要分清是繩模型還是桿模型,這是前提。

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同步練習(xí)冊答案