第一篇:必修2 物理 万有引力与航天 知识点总结复习 测试题C
必修2 物理 万有引力与航天 知识点总结复习测试题C1、有一种关于宇宙演变的学说叫“宇宙膨胀说”,认为引力常量G在漫长的宇宙演变过程中是在非常缓慢地减小的,根据这一理论,在很久很久以前,太阳系中地球的公转情况与现在相比()
A.公转半径比现在大B.公转周期比现在小
C.公转速率比现在小D.公转角速度比现在小2、1930年美国天文学家汤博发现冥王星,当时错估了冥王星的质量,以为冥王星比地球还大,所以命名为大行星.然而,经过近30年的进一步观测,发现它的直径只有2300公里,比月球还要小.2006年8月24日晚在布拉格召开的国际天文学联合会(IAU)第26届大会上,来自各国天文界权威代表投票通过联合会决议,今后原来九大行星中的冥王星将不再位于“行星”之列,而属于矮行星,并提出了行星的新定义.行星新定义的两个关键:一是行星必须是围绕恒星运转的天体;二是行星的质量必须足够大,它自身的重力必须和表面力平衡使其形状呈圆球.一般来说,行星直径必须在800公里以上,质量必须在50亿亿吨以上.假如冥王星的轨道是一个圆形,则由以下几个条件能估测出其质量的是(其中引力常量为G)()
A.冥王星围绕太阳运转的周期和轨道半径
B.冥王星围绕太阳运转的线速度和轨道半径
C.冥王星一个的卫星查龙(charon)围绕冥王星在圆形轨道上转动的线速度和轨道半径
D.冥王星一个的卫星查龙(charon)围绕冥王星在圆形轨道上转动的周期和轨道半径
3、“神舟七号”绕地球做匀速圆周运动的过程中,下列事件不可能发生的是().
A.航天员在轨道舱内能利用弹簧拉力器进行体能锻炼
B.悬浮在轨道舱内的水呈现圆球状
C.航天员出舱后,手中举起的五星红旗迎风飘扬
D.从飞船舱外自由释放的伴飞小卫星与飞船的线速度相等
4、我国的“神舟七号”飞船于2008年9月25日晚9时10分载着3名宇航员顺利升空,并成功“出舱”和安全返回地面.当“神舟七号”在绕地球做半径为r的匀速圆周运动时,设飞船舱内质量为m的宇航员站在可称体重的台秤上.用R表示地球的半径,g表示地球表面处的重力加速度,g′表示飞船所在处的重力加速度,N表示航天员对台秤的压力,则下列关系式中正确的是
()
R2RA.g′=0B.g′=2gC.N=mgD.N=mg rr5、地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G.假设地球是一个质量分布均匀的球
4体,体积为R3,则地球的平均密度是()3
3g3gggA.C.D.24πGR4πGR2GRGR6、一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上.已知万有引力常量为G,若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零,则天体自转周期为()
4πA.(3Gρ2
πC.(Gρ211B.(34πGρ1123πD.(Gρ27、已知地球的半径为6.4×106 m,地球自转的角速度为7.29×10-5 rad/s,地面的重力加速度为
9.8 m/s2,在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为7.9×103 m/s,第三宇宙速度为16.7×103 m/s,月球到地球中心的距离为3.84×108 m.假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高,则当苹果脱离苹果树后,将()
A.落向地面B.成为地球的同步“苹果卫星”
C.成为地球的“苹果月亮”D.飞向茫茫宇宙
8、月球与地球质量之比约为1∶80.有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统,它们都围绕月地连线上某点O做匀速圆周运动.据此观点,可知月球与地球绕O点运动的线速度大小之比约为()
A.1∶6400B.1∶80C.80∶1D.6400∶
19、在2007年初,欧洲天文学家在太阳系之外发现了一颗新行星,命名为“格利斯581c”.该行星的质量是地球的5倍,直径是地球的1.5倍.设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1,在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2,则为()
A.0.13B.0.3C.3.33D.7.510、我国和欧盟合作的建国以来最大的国际科技合作计划——伽利略计划将进入全面实施阶段,正式启动伽利略卫星导航定位系统计划.据悉,伽利略卫星定位系统将由30颗轨道卫星组成,卫 Ek1Ek
2星的轨道高度为2.4×104 km,分布在三个轨道上,每个轨道上部署9颗工作卫星和1颗在轨备用卫星,当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作.若某颗替补卫星处于略低于工作卫星的轨道上,则这颗卫星的周期和速度与工作卫星相比较,以下说法中正确的是()
A.替补卫星的周期大于工作卫星的周期,速度大于工作卫星的速度
B.替补卫星的周期小于工作卫星的周期,速度大于工作卫星的速度
C.替补卫星的周期大于工作卫星的周期,速度小于工作卫星的速度
D.替补卫星的周期小于工作卫星的周期,速度小于工作卫星的速度
11.用m表示地球通讯卫星(同步卫星)的质量,h表示它离地面的高度,R表示地球的半径,g表示地球表面的重力加速度,ω表示地球的自转角速度,则通讯卫星所受万有引力的大小是()
2mR2gm(R+h)g2A.0B.2C.mω(R+h)D.2(R+h)R12、宇航员在一行星上以10 m/s的初速度竖直上抛一质量为0.2 kg的物体,不计阻力,经2.5 s后落回手中,已知该星球半径为7220 km.(1)该星球表面的重力加速度是多大?(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?
(3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零,则当物体距离星球球心r时其引力势
mM能Ep=-G式中m为物体的质量,M为星球的质量,G为引力常量).问要使物体沿竖直方 r
向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?
13、月球自转一周的时间与月球绕地球运行一周的时间相等,都为T0.我国的“嫦娥二号”探月卫
星于2010年10月成功进入绕月运行的“极月圆轨道”,这一圆形轨道通过月球两极上空,距月面的高度为h.若月球质量为m月,月球半径为R,引力常量为G.(1)求“嫦娥二号”绕月运行的周期.
(2)在月球自转一周的过程中,“嫦娥二号”将绕月运行多少圈?
(3)“嫦娥二号”携带了一台CCD摄像机(摄像机拍摄不受光照影响),随着卫星的飞行,摄像机将对月球表面进行连续拍摄.要求在月球自转一周的时间内,将月面各处全部拍摄下来,摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少是多少?
第二篇:高一物理必修2万有引力与航天教案
高一物理必修2万有引力与航天教案
第一节行星的运动 【教学目标】 知识与技能
1、知道地心说和日心说的基本内容。
2、知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。
3、知道所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,且这个比值与行星的质量无关,但与太阳的质量有关。
4、理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的,真理是来之不易的。过程与方法
通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。
情感态度与价值观
1、澄清对天体运动神秘模糊的认识,掌握人类认识自然规律的科学方法。
2、感悟科学是人类进步不竭的动力。【教学重点】
开普勒行星运动定律 【教学难点】
对开普勒行星运动定律的理解和应用 【教学课时】 1课时
【探究学习】
一、人类认识天体运动的历史
1、“地心说”的内容及代表人物:
2、“日心说”的内容及代表人物:
二、开普勒行星运动定律的内容 开普勒第一定律:。
开普勒第二定律:。
开普勒第三定律:
。即:
在高中阶段的学习中,多数行星运动的轨道能够按圆来处理。引入新课
多媒体演示:天体运动的图片浏览。
在浩瀚的宇宙中有无数大小不
一、形态各异的天体,如月亮、地球、太阳、夜空中的星星……由这些天体组成的广袤无限的宇宙始终是我们渴望了解、不断探索的领域。人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的,历史上有过不同的看法,科学家对此进行了不懈的探索,通过本节内容的学习,将使我们正确地认识行星的运动。
新课讲解
一、古代对行星运动规律的认识 问1:.古人对天体运动存在哪些看法? “地心说”和“日心说”. 问2.什么是“地心说”?什么是“日心说”'? “地心说”认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,大阳、月亮以及其他行星都绕地球运动,“日心说”则认为太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动.
“地心说'的代表人物:托勒密(古希腊).”地心说'符合人们的直接经验,同时也符合势力强大的宗教神学关于地球是宇宙中心的认识,故地心说一度占据了统治地位.
问3:“日心说”战胜了“地心说”,请阅读第《人类对行星运动规律的认识》,找出“地心说”遭遇的尴尬和“日心说'的成功之处.
地心说所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多,如果把地球从天体运动的中心位置移到一个普通的、绕太阳运动的位置,换一个角度来考虑天体的运动,许多问题都可以解决,行星运动的描述也变得筒单了.
”日心说“代表人物:哥白尼,”日心说“能更完美地解释天体的运动.
二、开普勒行星运动三定律
问1:古人认为天体做什么运动? 古人把天体的运动看得十分神圣,他们认为天体的运动不同于地面物体的运动,天体做的是最完美、最和谐的匀速圆周运动.
问2:开普勒认为行星做什么样的运动?他是怎样得出这一结论的? 开普勒认为行星做椭圆运动.他发现假设行星傲匀逮圆周运动,计算所得的数据与观测数据不符,只有认为行星做椭圆运动,才能解释这一差别.
问3:开普勒行星运动定律哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律?具体表述是什么? 开普勒行星运动定律从行星运动轨道,行星运动的线速度变化,轨道与周期的关系三个方面揭示了行星运动的规律.
(多媒体播放行星绕椭圆轨道运动的课件)开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上.
问4:这一定律说明了行星运动轨迹的形状,不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相同吗? 不同.
[教材做一做] 可以用一条细绳和两图钉来画椭圆.如图7.1-l所示,把白纸镐在木板上,然后按上图钉.把细绳的两端系在图钉上,用一枝铅笔紧贴着细绳滑动,使绳始终保持张紧状态.铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆,图钉在纸上留下的痕迹叫做椭圆的焦点.
想一想,椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两个焦点的距离之和有什么关系? 开普勒第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积.
问5:如图7.1-2所示,行星沿着椭圆轨道运行,太阳位于椭圆的一个焦点上行星在远日点的速率与在近日点的速率谁大?
因为相等时间内面积相等,所以近日点速率大。开普勒第三定律:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等.(如图7.1-l)(投影九大行星轨道图或见教材页图7.1-3)
问6:由于行星的椭圆轨道都跟圆近似,在中学阶段研究中按圆处理,开普勒三定律适用于圆轨道时,应该怎样表述呢?
1、多数大行星绕太阳运动轨道半径十分接近圆,太阳处在圆心上。
2、对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)不变。
3、所有行星的轨道半径的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等. 若用R代表轨道半径,T代表公转周期,开普勒第三定律可以用下面的公式表示:
比值k是一个与行星无关的恒量。
参考资料:给出太阳系九大行星平均轨道半径和周期的数值,供课后验证。问7:这一定律发现了所有行星的轨道的半长轴与公转周期之间的定量关系,比值k是一个与行星无关的常量,你能猜想出它可能跟谁有关吗根据开普勒第三定律知:所有行星绕太阳运动的半长轴的三次方跟公转周期二次方的比值是一个常数k,可以猜想,这个”k“一定与运动系统的物体有关.因为常数k对于所有行星都相同,而各行星是不一样的,故跟行星无关,而在运动系中除了行星就是中心天体--太阳,故这一常数”k“一定与中心天体--太阳有关.
说明:开普勘定律不仅适用于行星绕大阳运动,也适用于卫星绕着地球转,K是一个与行星质量无关的常量,但不是恒量,在不同的星系中,K值不相同。K与中心天体有关。
【课堂训练】
例1关于行星的运动以下说法正确的是()A.行星轨道的半长轴越长,自转周期就越长 B.行星轨道的半长轴越长,公转周期就越长 C.水星轨道的半长轴最短,公转周期就最长 D.冥王星离太阳”最远",公转周期就最长 2.为什么说曲线运动一定是变速运动? 分析:由开普勒第三定律可知,a越大,T越大,故BD正确,C错误;式中的T是公转周期而非自转周期,故A错。
答案:BD 例2已知木星绕太阳公转的周期是地球绕太阳公转周期的12倍。则木星绕太阳公转轨道的半长轴为地球公转轨道半长轴的倍。
思维入门指导:木星和地球均为绕太阳运行的行星,可利用开普勒第三定律直接求解。本题考查开普勒第三定律的应用。
解:由开普勒第三定律可知: 对地球:对木星 所以 点拨:在利用开普勒第三定律解题时,应注意它们的比值中的k是一个与行星运动无关的常量。
例3已知地球绕太阳作椭圆运动。在地球远离太阳运动的过程中,其速率越来越小,试判断地球所受向心力如何变化。若此向心力突然消失,则地球运动情况将如何?
思维入门指导:行星的运动为曲线运动,因此本节知识常常和曲线运动知识相综合。
解:由于地球在远离太阳运动的过程中,其速率减小,据牛顿第二定律有,由开普勒第二定律知,地球在远离太阳运动的过程中角速度(单位时间内地球与太阳的连线扫过的角度)也减小,故向心力减小。若此向心力突然消失,则地球将沿轨道的切线方向做离心运动。
点拨:地球绕太阳的运动虽然并非匀速圆周运动,但向心力公式仍适用。任一时刻,地球的速度方向均沿椭圆的切线方向。
【课堂小结】
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
本节学习的是开普勒行星运动的三定律,其中第一定律反映了行星运动的轨迹是椭圆,第二定律描述了行星在近日点的速率最小,在远日点的速率最大,第三定律揭示了轨道半长轴与公转周期的定量关系.在近似计算中可以认为行星都以太阳为圆心做匀速圆周运动。
第三篇:2022届高三物理一轮基础复习:万有引力与航天(二)基础训练
万有引力与航天(二)基础训练
一、选择题
1.(2021·四川模拟)(多选)“虹云工程”是中国航天科工五大商业航天工程之一,将于2022年完成星座部署,实现全球无缝覆盖的超级“星链”Wi-Fi,该工程由运行在距离地面1
000
km轨道上的156颗卫星组成.2018年12月22日,“虹云工程”技术验证星成功发射入轨,目前卫星在轨运行状态良好.“通信卫星”运行在赤道上空距地面35
786
km的地球静止轨道上.“虹云工程”技术验证星与“通信卫星”相比较一定更大的是()
A.速度
B.周期
C.加速度
D.动能
2.(2020·四川一模)如图,A代表一个静止在地球赤道上的物体、B代表一颗绕地心做匀速圆周运动的近地卫星,C代表一颗地球同步轨道卫星.比较A、B、C绕地心的运动,说法正确的是()
A.运行速度最大的一定是B
B.运行周期最长的一定是B
C.向心加速度最小的一定是C
D.受到万有引力最小的一定是A
3.(2020·江苏三模)据报道:在2020年底,我国探月“绕落回”三部曲的第三乐章即将奏响,如图所示的嫦娥五号探测器将奔赴广寒宫,执行全球自1976年以来的首次月球取样返回任务.但在1998年1月发射的“月球勘探者”号空间探测器运用科技手段对月球进行近距离勘探,在月球重力分布、磁场分布及元素测定等方面取得了一些成果.探测器在一些环形山中发现了质量密集区,当它飞越这些区域时,通过地面的大口径射电望远镜观察,发现探测器的轨道参数发生微小变化.此变化是()
A.半径变大,速率变大
B.半径变小,速率变大
C.半径变大,速率变小
D.半径变小,速率变小
4.(2021·重庆模拟)2020年7月23日12点41分,我国火星探测器“天问一号”成功发射,开启了我国首次行星探测之旅.火星的表面积相当于地球陆地面积,火星的自转周期为24.6
h,火星半径约是地球半径的0.53倍,火星质量约是地球质量的0.11倍.已知地球半径约为6.4×106
m,地球表面的重力加速度g=10
m/s2,逃逸速度为第一宇宙速度的倍.根据以上信息请你估算火星的逃逸速度约为()
A.3.0
km/s
B.4.0
km/s
C.5.0
km/s
D.6.0
km/s
5.(2021·西安模拟)北斗导航系统对我国的发展具有极为重要的作用,该系统共有35颗卫星,其中有5颗为地球同步静止轨道卫星作为信息“中继卫星”,其距地面高度为h1;另外24颗为中轨道“定位卫星”,其距地面高度为h2.地球半径为R,下列说法正确的是()
A.“中继卫星”和“定位卫星”线速度之比为
B.“中继卫星”和“定位卫星”角速度之比为
C.“中继卫星”和“定位卫星”向心加速度之比为
D.“中继卫星”和“定位卫星”周期之比为
6.(2020·河北模拟)(多选)如图所示,赤道上空的卫星A距地面高度为R,质量为m的物体B静止在地球表面的赤道上,卫星A绕行方向与地球自转方向相同.已知地球半径也为R,地球自转角速度为ω0,地球的质量为M,引力常量为G.若某时刻卫星A恰在物体B的正上方,下列说法正确的是()
A.物体B受到地球的引力为mRω02
B.卫星A的线速度为
C.卫星A再次到达物体B上方的时间为
D.卫星A与物体B的向心加速度之比为
7.(2020·江苏模拟)(多选)暗物质是二十一世纪物理学之谜,对该问题的研究可能带来一场物理学的革命.为了探测暗物质,我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星.已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于其运动周期),运动的弧长为s,与地球中心连线扫过的角度为β(弧度),引力常量为G,则下列说法中正确的是()
A.“悟空”的线速度小于第一宇宙速度
B.“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度
C.“悟空”的环绕周期为
D.“悟空”的质量为
8.(2020·泰安模拟)如图所示,某行星半径为R,外围有一圈厚度为d的卫星群,设卫星群中的某“点”绕行星的运动速度为v,该“点”到行星中心的距离为r.已知该行星的第一宇宙速度为v0.下列图象可能正确的是()
9.(2020·宣城二模)同重力场作用下的物体具有重力势能一样,万有引力场作用下的物体同样具有引力势能.若取无穷远处引力势能为零,物体距星球球心距离为r时的引力势能为Ep=-G(G为引力常量、m0为星球质量),设宇宙中有一个半径为R的星球,宇航员在该星球上以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的物体,不计空气阻力,经t秒后物体落回手中,则以下说法错误的是()
A.在该星球表面上以的初速度水平抛出一个物体,物体将不再落回星球表面
B.在该星球表面上以2的初速度水平抛出一个物体,物体将不再落回星球表面
C.在该星球表面上以2的初速度竖直抛出一个物体,物体将不再落回星球表面
D.在该星球表面上以的初速度竖直抛出一个物体,物体将不再落回星球表面
10.(2020·大连二模)嫦娥卫星整个飞行过程可分为三个轨道段:绕地飞行调相轨道段、地月转移轨道段、绕月飞行轨道段.我们用如图所示的模型来简化描绘嫦娥卫星飞行过程,假设调相轨道和绕月轨道的半长轴分别为a、b,公转周期分别为T1、T2.关于嫦娥卫星的飞行过程,下列说法正确的是()
A.=
B.嫦娥卫星在地月转移轨道上运行的速度应大于11.2
km/s
C.从调相轨道切入到地月转移轨道时,卫星在P点必须减速
D.从地月转移轨道切入到绕月轨道时,卫星在Q点必须减速
11.(2020·江西模拟)(多选)我国正在建设北斗卫星导航系统,根据系统建设总体规划,计划2018年,面向“一带一路”沿线及周边国家提供基本服务,2020年前后,完成35颗卫星发射组网,为全球用户提供服务.2018年1月12日7时18分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第26、27颗北斗导航卫星,将与前25颗卫星联网运行.其中在赤道上空有2颗北斗卫星A、B绕地球做同方向的匀速圆周运动,其轨道半径分别为地球半径的和,且卫星B的运动周期为T.某时刻2颗卫星与地心在同一直线上,如图所示.则下列说法正确的是()
A.卫星A、B的加速度之比为
B.卫星A、B的周期之比为是
C.再经时间t=,两颗卫星之间可以直接通信
D.为了使赤道上任一点任一时刻均能接收到卫星B所在轨道的卫星的信号,该轨道至少需要4颗卫星
12.(2021·山西模拟)“嫦娥四号”实现了人类首次月背登陆,为实现“嫦娥四号”与地球间通信,我国还发射了“鹊桥”中继卫星,“鹊桥”绕月球拉格朗日L2点的Halo轨道做圆周运动,已知L2点距月球约6.5万千米,“鹊桥”距月球约8万千米,“鹊桥”距L2点约6.7万千米,月球绕地球做圆周运动的周期约为27天,地球半径为6
400
km,地球表面重力加速度为10
m/s2,电磁波传播速度为3×108
m/s.下列最接近“嫦娥四号”发出信号通过“鹊桥”传播到地面接收站的时间的是()
A.2
s
B.10
s
C.12
s
D.16
s
13.宇宙空间中两颗质量相等的星球绕其连线中心转动时,理论计算的周期与实际观测周期不符,且=k(k>1);因此,科学家认为,在两星球之间存在暗物质.假设以两星球球心连线为直径的球体空间中均匀分布着暗物质,两星球的质量均为m;那么,暗物质质量为()
A.m
B.m
C.(k2-1)m
D.(2k2-1)m
14.(2020·云南二模)(多选)如图所示,A、B、C三颗行星组成一个独立的三星系统,在相互的万有引力作用下,绕一个共同的圆心O做角速度相等的圆周运动,已知A星的质量为2m,B、C两星的质量均为m,等边三角形的边长为L,则()
A.A星对B星的万有引力是B星对A星万有引力的2倍
B.三颗星做匀速圆周运动,它们的线速度大小相等
C.A星做圆周运动的向心力大小为2G
D.B星所受的合力大小为G
二、非选择题
15.质量为m的登月器与航天飞机连接在一起,随航天飞机绕月球做半径为3R(R为月球半径)的圆周运动.当它们运动到轨道的A点时,登月器被弹离,航天飞机速度变大,登月器速度变小且仍沿原方向运动,随后登月器沿椭圆轨道登上月球表面的B点,在月球表面逗留一段时间后,经快速启动仍沿原椭圆轨道回到分离点A与航天飞机实现对接,如图所示.已知月球表面的重力加速度为g月.科学研究表明,天体在椭圆轨道上运行的周期的平方与轨道半长轴的立方成正比.
(1)登月器与航天飞机一起在圆轨道上绕月球运行的周期是多少?
(2)若登月器被弹离后,航天飞机的椭圆轨道的半长轴为4R,为保证登月器能顺利返回A点实现对接,则登月器可以在月球表面逗留的时间是多少?
答案
1.AC
2.A
3.B
4.C
5.B
6.BD
7.ABC
8.D
9.D
10.D
11.AD
12.A
13.A
14.CD
15.(1)6π
(2)4π(4n-)(其中n=1、2、3…)
第四篇:高一物理必修2知识点全总结
高一物理必修二知识点
1.曲线运动
1.曲线运动的特征
(1)曲线运动的轨迹是曲线。
(2)由于运动的速度方向总沿轨迹的切线方向,又由于曲线运动的轨迹是曲线,所以曲线运动的速度方向时刻变化。即使其速度大小保持恒定,由于其方向不断变化,所以说:曲线运动一定是变速运动。
(3)由于曲线运动的速度一定是变化的,至少其方向总是不断变化的,所以,做曲线运动的物体的中速度必不为零,所受到的合外力必不为零,必定有加速度。(注意:合外力为零只有两种状态:静止和匀速直线运动。)
曲线运动速度方向一定变化,曲线运动一定是变速运动,反之,变速运动不一定是曲线运动。
2.物体做曲线运动的条件
(1)从动力学角度看:物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
(2)从运动学角度看:物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
3.匀变速运动:
加速度(大小和方向)不变的运动。
也可以说是:合外力不变的运动。
4曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系
(1)轨迹特点:轨迹在速度方向和合力方向之间,且向合力方向一侧弯曲。
(2)合力的效果:合力沿切线方向的分力F2改变速度的大小,沿径向的分力F1改变速度的方向。
①当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率将增大。
②当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率将减小。
③当合力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变。(举例:匀速圆周运动)
2.绳拉物体
合运动:实际的运动。对应的是合速度。
方法:把合速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向。
3.小船渡河
例1:一艘小船在200m宽的河中横渡到对岸,已知水流速度是3m/s,小船在静水中的速度是5m/s,求:(1)欲使船渡河时间最短,船应该怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移多大?
(2)欲使航行位移最短,船应该怎样渡河?最短位移是多少?渡河时间多长?
船渡河时间:主要看小船垂直于河岸的分速度,如果小船垂直于河岸没有分速度,则不能渡河。
(此时=0°,即船头的方向应该垂直于河岸)
解:(1)结论:欲使船渡河时间最短,船头的方向应该垂直于河岸。渡河的最短时间为:
合速度为:
合位移为:
或者
(2)分析:
怎样渡河:船头与河岸成向上游航行。
最短位移为:
合速度为:
对应的时间为:
例2:一艘小船在200m宽的河中横渡到对岸,已知水流速度是5m/s,小船在静水中的速度是4m/s,求:(1)欲使船渡河时间最短,船应该怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移多大?
(2)欲使航行位移最短,船应该怎样渡河?最短位移是多少?渡河时间多长?
解:(1)结论:欲使船渡河时间最短,船头的方向应该垂直于河岸。
渡河的最短时间为:
合速度为:
合位移为:
或者
(2)方法:以水速的末端点为圆心,以船速的大小为半径做圆,过水速的初端点做圆的切线,切线即为所求合速度方向。
如左图所示:AC即为所求的合速度方向。
相关结论:
4.平抛运动基本规律
1.速度:
合速度:
方向:
2.位移
合位移:
方向:
3.时间由:
得
(由下落的高度y决定)
4.平抛运动竖直方向做自由落体运动,匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立。
5.速度与水平方向夹角的正切值为位移与水平方向夹角正切值的2倍。
6.平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度方向延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。(A是OB的中点)。
5.匀速圆周运动
1.线速度:质点通过的圆弧长跟所用时间的比值。
单位:米/秒,m/s
2.角速度:质点所在的半径转过的角度跟所用时间的比值。
单位:弧度/秒,rad/s
3.周期:物体做匀速圆周运动一周所用的时间。
单位:秒,s
4.频率:单位时间内完成圆周运动的圈数。
单位:赫兹,Hz
5.转速:单位时间内转过的圈数。
单位:转/秒,r/s
(条件是转速n的单位必须为转/秒)
6.向心加速度:
7.向心力:
三种转动方式
6.竖直平面的圆周运动
1.“绳模型”如上图所示,小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况。
(注意:绳对小球只能产生拉力)
(1)小球能过最高点的临界条件:绳子和轨道对小球刚好没有力的作用
mg
=
=
绳模型
(2)小球能过最高点条件:v
≥
(当v
>时,绳对球产生拉力,轨道对球产生压力)
(3)不能过最高点条件:v
(实际上球还没有到最高点时,就脱离了轨道)
2.“杆模型”,小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况
(注意:轻杆和细线不同,轻杆对小球既能产生拉力,又能产生推力。)
(1)小球能过最高点的临界条件:v=0,F=mg
(F为支持力)
(2)当0
(3)当v=时,F=0
(4)当v>时,F随v增大而增大,且F>0(F为拉力)
7.万有引力定律
1.开普勒第三定律:行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值是一个常量。
(K值只与中心天体的质量有关)
2.万有引力定律:
(1)赤道上万有引力:
(是两个不同的物理量,)
(2)两极上的万有引力:
3.忽略地球自转,地球上的物体受到的重力等于万有引力。
(黄金代换)
4.距离地球表面高为h的重力加速度:
5.卫星绕地球做匀速圆周运动:万有引力提供向心力
(轨道处的向心加速度a等于轨道处的重力加速度)
6.中心天体质量的计算:
方法1:
(已知R和g)
方法2:
(已知卫星的V与r)
方法3:
(已知卫星的与r)
方法4:
(已知卫星的周期T与r)
方法5:已知
(已知卫星的V与T)
方法6:已知
(已知卫星的V与,相当于已知V与T)
7.地球密度计算:
球的体积公式:
近地卫星
(r=R)
8.发射速度:采用多级火箭发射卫星时,卫星脱离最后一级火箭时的速度。
运行速度:是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动时的线速度.当卫星“贴着”
地面运行时,运行速度等于第一宇宙速度。
第一宇宙速度(环绕速度):7.9km/s。卫星环绕地球飞行的最大运行速度。地球上发射卫星的最小发射速度。
第二宇宙速度(脱离速度):11.2km/s。
使人造卫星脱离地球的引力束缚,不再绕地球运行,从地球表面发射所需的最小速度。
第三宇宙速度(逃逸速度):16.7km/s。使人造卫星挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去,从地球表面发射所需要的最小速度。
8.机械能
1.功的计算。
2.计算平均功率:
计算瞬时功率:
(力F的方向与速度v的方向夹角α)
3.重力势能:
重力做功计算公式:
重力势能变化量:
重力做功与重力势能变化量之间的关系:
重力做功特点:重力做正功(A到B),重力势能减小。重力做负功(C到D),重力势能增加。
4.弹簧弹性势能:
(弹簧的变化量)
弹簧弹力做的功等于弹性势能变化量的负值:
特点:弹力对物体做正功,弹性势能减小。弹力对物体做负功,弹性势能增加。
5.动能:
动能变化量:
6.动能定理:
常用变形:
7.机械能守恒:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能会发生相互转化,但机械能的总量保持不变。
表达式:(初状态的势能和动能之和等于末状态的势能和动能之和)
(动能的增加量等于势能的减少量)
(A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量)
第五篇:高考物理一轮复习万有引力公式总结
高考物理一轮复习万有引力公式总结
万有引力与相作用的物体的质量乘积成正比,是发现引力平方反比定律过渡到发现万有引力定律的必要阶段。以下是万有引力公式总结,希望对考生复习物理有帮助。
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=42/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.6710-11N m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;=(GM/r3)1/2;T=2(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s 6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m42(r地+h)/T2{h36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
万有引力公式总结的内容就是这些,查字典物理网预祝广大考生金榜题名。
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