专项训练圆周运.pptx

2、离心轨道是研究机械能守恒和向心力效果的一套较好的器材（如图甲所示）。、离心轨道是研究机械能守恒和向心力效果的一套较好的器材（如图甲所示）。某课外研究小组将一个压力传感器安装在轨道最低点某课外研究小组将一个压力传感器安装在轨道最低点B处，他们把一个钢球从轨处，他们把一个钢球从轨道上的不同高处由静止释放，得到了多组压力传感器示数道上的不同高处由静止释放，得到了多组压力传感器示数F和对应的释放点的高和对应的释放点的高度度h，并作出了一个，并作出了一个F-h图像（如图乙所示）。根据图中所给信息，回答下列问题图像（如图乙所示）。根据图中所给信息，回答下列问题（不计各处摩擦）：（不计各处摩擦）：（1）F-h图像中纵轴截距的物理意义是什么？图像中纵轴截距的物理意义是什么？（2）该研究小组用的离心轨道圆周部分的半径是多少？）该研究小组用的离心轨道圆周部分的半径是多少？（3）当）当h=0.6m时，小球到达圆周上最高点时，小球到达圆周上最高点C点时轨道对小球的压力是多大？点时轨道对小球的压力是多大？3、如图，一个质量为、如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光点水平抛出，恰好从光滑圆弧滑圆弧ABC的的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧半径械能损失）。已知圆弧半径R=0.3m，=60 0，小球到达，小球到达A点时的速度点时的速度 vA=4m/s。（取。（取g=10 m/s2）求：）求：（1）小球做平抛运动的初速度）小球做平抛运动的初速度v0；（2）P点与点与A点的水平距离和竖直距离；点的水平距离和竖直距离；（3）小球到达圆弧最高点）小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。时对轨道的压力。4、如图所示，由光滑细管组成的竖直轨道，两圆形轨、如图所示，由光滑细管组成的竖直轨道，两圆形轨道半径分别为道半径分别为R和和R/2，A、B分别是两圆形轨道的最分别是两圆形轨道的最高点，质量为高点，质量为m的小球通过这段轨道时，在的小球通过这段轨道时，在A处刚好处刚好对管壁无压力，求：对管壁无压力，求：（1）小球通过）小球通过A处时的速度大小；处时的速度大小；（2）小球通过）小球通过B处时的速度大小；处时的速度大小；（3）小球在）小球在B处对管壁的压力大小。处对管壁的压力大小。5、长为、长为L的轻绳一端系一小球，另一端悬于的轻绳一端系一小球，另一端悬于O点。小球从与竖直方向成点。小球从与竖直方向成角处释放，到最低点与一钉子角处释放，到最低点与一钉子C相碰后绕相碰后绕C做圆周运动，若半径为做圆周运动，若半径为1/5L ，欲使小球刚好能通过最高点，则（，欲使小球刚好能通过最高点，则（1）角应为多大？）角应为多大？（2）若小球释放位置不变，则到达最低点时碰钉子后瞬间绳子对小球）若小球释放位置不变，则到达最低点时碰钉子后瞬间绳子对小球的拉力等于多大？的拉力等于多大？6、如图所示，水平转台高、如图所示，水平转台高1.25 m，半径为，半径为0.2 m，可绕通过圆心处的竖直转轴，可绕通过圆心处的竖直转轴转动转台的同一半径上放有质量均为转动转台的同一半径上放有质量均为0.4 kg的小物块的小物块A、B(可看成质点可看成质点)，A与转轴间距离为与转轴间距离为0.1 m，B位于转台边缘处，位于转台边缘处，A、B间用长间用长0.1 m的细线相连，的细线相连，A、B与水平转台间最大静摩擦力均为与水平转台间最大静摩擦力均为0.54 N，g取取10 m/s2.(1)当转台的角速度达到多大时细线上出现张力？当转台的角速度达到多大时细线上出现张力？(2)当转台的角速度达到多大时当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动？物块开始滑动？(3)若若A物块恰好将要滑动时细线断开，此后转台保持匀速转动，求物块恰好将要滑动时细线断开，此后转台保持匀速转动，求B物块落物块落地瞬间地瞬间A、B两物块间的水平距离两物块间的水平距离(不计空气阻力，计算时取不计空气阻力，计算时取37、如图所示，一可视为质点的物体质量为、如图所示，一可视为质点的物体质量为m1 kg，在左侧平台上水平抛，在左侧平台上水平抛出，恰能无碰撞地沿圆弧切线从出，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平，为圆弧两端点，其连线水平，O为轨道的最低点已知圆弧为轨道的最低点已知圆弧半径为半径为R1.0 m，对应圆心角为，对应圆心角为106，平台与，平台与AB连线的高度差为连线的高度差为h0.8 m(重力加速度重力加速度g10 m/s2，sin530.8，cos530.6)求：求：(1)物体平抛的初速度；物体平抛的初速度；(2)物体运动到圆弧轨道最低点物体运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力时对轨道的压力 8、如图所示，遥控电动赛车、如图所示，遥控电动赛车(可视为质点可视为质点)从从A点由静止出发，经过时间点由静止出发，经过时间t后后关闭电动机，赛车继续前进至关闭电动机，赛车继续前进至B点后水平飞出，恰好在点后水平飞出，恰好在C点沿着切线方向进点沿着切线方向进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，通过轨道最高点入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，通过轨道最高点D后回到水平地面后回到水平地面EF上，上，E点为圆形轨道的最低点。已知赛车在水平轨道点为圆形轨道的最低点。已知赛车在水平轨道AB部分运动时受到部分运动时受到恒定阻力恒定阻力0.4N，赛车的质量，赛车的质量0.4kg，通电后赛车的电动机以额定功率，通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作，轨道工作，轨道AB的长度的长度L=2m，B、C两点的高度差两点的高度差0.45m，连线和竖直方向的，连线和竖直方向的夹角夹角 ，圆形轨道的半径圆形轨道的半径R=0.5m，空气阻力忽略不计，取重力，空气阻力忽略不计，取重力加速度。求：加速度。求：（1）赛车运动到）赛车运动到C点时速度的大小；点时速度的大小；（2）赛车经过最高点）赛车经过最高点D处时受到轨道对它压力处时受到轨道对它压力ND的大小；的大小；（3）赛车电动机工作的时间。）赛车电动机工作的时间。9、如图所示，半径、如图所示，半径R=040m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A。一质量。一质量m=010kg的小球，以的小球，以初速度初速度v0=70m/s在水平地面上向左作加速度在水平地面上向左作加速度a=30m/s2的匀减速直的匀减速直线运动，运动线运动，运动40m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点。求点。求AC间的距离（取重力加速度间的距离（取重力加速度g=10m/s2）。）。10、如图所示，在光滑水平地面上有一辆质量、如图所示，在光滑水平地面上有一辆质量M为为4kg的小车，车面由一段的小车，车面由一段长为长为L=1.2m的水平板面的水平板面AB以及与之相连的光滑半圆环连接，其中以及与之相连的光滑半圆环连接，其中AB段动段动摩擦因数摩擦因数=0.5，圆环半径，圆环半径R=0.1m。一个质量。一个质量m为为2kg的小滑块从跟车面的小滑块从跟车面等高的平台以等高的平台以v0滑上小车，则滑上小车，则v0满足什么条件时，才能使它运动到环顶时满足什么条件时，才能使它运动到环顶时恰好对环顶无压力？恰好对环顶无压力？二、天体运动计算二、天体运动计算1、一颗在赤道上空飞行的人造地球卫星、一颗在赤道上空飞行的人造地球卫星,其轨道半径为其轨道半径为r=3R(R为地球半径为地球半径),已知地球表面重力加速度为已知地球表面重力加速度为g,则：则：（1）该卫星的运行周期是多大？）该卫星的运行周期是多大？（2）若卫星的运动方向与地球自转方向相同）若卫星的运动方向与地球自转方向相同,已知地球自转角速度为已知地球自转角速度为 0,某一时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方某一时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方,再经过多少时间它又一再经过多少时间它又一次出现在该建筑物正上方？次出现在该建筑物正上方？2、已知地球的半径为、已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为，地球表面的重力加速度大小为g，万有引力常量为，万有引力常量为G，不考虑地球自转的影响试求：，不考虑地球自转的影响试求：（1）卫星环绕地球运行的第一宇宙速度的大小；）卫星环绕地球运行的第一宇宙速度的大小；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为）若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T，求卫星运行的轨道，求卫星运行的轨道半径半径r；（3）由题干所给条件，推导出地球平均密度的表达式）由题干所给条件，推导出地球平均密度的表达式3、已知地球半径为、已知地球半径为R，地球自转的周期为，地球自转的周期为T，地球表，地球表面的重力加速度为面的重力加速度为g，求求 （1）第一宇宙速度？）第一宇宙速度？（2）地球同步卫星离地面的高度）地球同步卫星离地面的高度h。4、天文工作者观测到某行星的半径为、天文工作者观测到某行星的半径为r0，自转周期为，自转周期为T0，它有，它有一颗卫星，轨道半径为一颗卫星，轨道半径为r，绕行星公转周期为，绕行星公转周期为T。求：。求：（1）该行星表面的重力加速度）该行星表面的重力加速度g为多大？为多大？（2）要在此行星的赤道上发射一颗同步人造卫星，使其轨）要在此行星的赤道上发射一颗同步人造卫星，使其轨道在赤道上方，则该同步卫星离地表的高度道在赤道上方，则该同步卫星离地表的高度h为多大？为多大？5、已知海王星和地球的质量比、已知海王星和地球的质量比 ，它，它们的半径比们的半径比 求：求：（1）海王星和地球的第一宇宙速度之比）海王星和地球的第一宇宙速度之比？（2）海王星表面和地球表面重力加速度之比）海王星表面和地球表面重力加速度之比 6、宇航员到达某行星表面后，用长为、宇航员到达某行星表面后，用长为L的细线拴一小球，让的细线拴一小球，让球在竖直面内做圆周运动。他测得当球通过最高点的速度球在竖直面内做圆周运动。他测得当球通过最高点的速度为为V0时，绳中张力刚好为零。设行星的半径为时，绳中张力刚好为零。设行星的半径为R、引力常量、引力常量为为G，求：，求：（1）该行星表面的重力加速度大小）该行星表面的重力加速度大小（2）该行星的质量）该行星的质量（3）在该行星表面发射卫星所需要的最小速度）在该行星表面发射卫星所需要的最小速度7、月球自转一周的时间与月球绕地球运行一周的时间相等，、月球自转一周的时间与月球绕地球运行一周的时间相等，都为都为T0。“嫦娥嫦娥1号号”探月卫星于探月卫星于2007年年11月月7日成功进入日成功进入绕月运行的绕月运行的“极月圆轨道极月圆轨道”，这一圆形轨道通过月球两极，这一圆形轨道通过月球两极上空，距月面的高度为上空，距月面的高度为h。若月球质量为。若月球质量为M，月球半径为，月球半径为R，万有引力恒量为，万有引力恒量为G。求：。求：（1）“嫦娥嫦娥1号号”绕月运行的周期。绕月运行的周期。（2）在月球自转一周的过程中，）在月球自转一周的过程中，“嫦娥嫦娥1号号”将绕月运行将绕月运行多少圈？多少圈？8、已知火星半径、已知火星半径R火火=1/2R地，火星质量地，火星质量M火火=1/9M地，地球表面的重力加地，地球表面的重力加速度速度g=10m/s2，问：，问：（1）火星表面处的重力加速度与地球表面处的重力加速度之比为多大）火星表面处的重力加速度与地球表面处的重力加速度之比为多大？（2）在地球表面以某一初速度竖直上抛一小球，上升的最大高度为）在地球表面以某一初速度竖直上抛一小球，上升的最大高度为1.5m，在火星上以同样的初速度竖直上抛，该小球上升的最大高度为多，在火星上以同样的初速度竖直上抛，该小球上升的最大高度为多大？大？（3）若在火星表面发射一颗人造卫星，则火星表面人造卫星的速率与）若在火星表面发射一颗人造卫星，则火星表面人造卫星的速率与地球表面人造卫星的速率之比为多少？地球表面人造卫星的速率之比为多少？9、2010年年10月月1日，我国成功发射了日，我国成功发射了“嫦娥二号嫦娥二号”探月卫星探月卫星“嫦娥二号嫦娥二号”在距月球表面在距月球表面100 km高度的轨道上做圆周运动，这比高度的轨道上做圆周运动，这比“嫦娥一号嫦娥一号”距月球距月球表面表面200 km的圆形轨道更有利于对月球表面做出精细测绘已知月球的质的圆形轨道更有利于对月球表面做出精细测绘已知月球的质量约为地球质量的量约为地球质量的1/81，月球的半径约为地球半径的，月球的半径约为地球半径的1/4，地球半径为，地球半径为6400km，地球表面附近的重力加速度为，地球表面附近的重力加速度为9.8m/s2求：求：（1）月球表面附近的重力加速度；）月球表面附近的重力加速度；（2）“嫦娥一号嫦娥一号”与与“嫦娥二号嫦娥二号”在各自圆轨道上运行速度的大小之比在各自圆轨道上运行速度的大小之比10、2003年年10月我国月我国“神舟神舟”五号载人航天飞船的成功发射，标志着我五号载人航天飞船的成功发射，标志着我国进入了太空新时代请回答下列有关问题：国进入了太空新时代请回答下列有关问题：载人航天飞船在发射升空阶段，假定在刚离开地面后的一小段时间载人航天飞船在发射升空阶段，假定在刚离开地面后的一小段时间内竖直向上做匀加速直线运动。设地面重力加速度为内竖直向上做匀加速直线运动。设地面重力加速度为g，匀加速阶段，匀加速阶段的加速度为的加速度为a=8g，求在匀加速阶段飞船内质量为，求在匀加速阶段飞船内质量为m的人对飞船座椅的的人对飞船座椅的压力压力.在飞行过程中，若飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为在飞行过程中，若飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半，地球半径为径为R，地面的重力加速度为，地面的重力加速度为g，求飞船的轨道半径，求飞船的轨道半径r