高中離心現象 克卜勒三定律

2023-01-05 18:54:06 字數 4336 閱讀 4113

離心現象及其應用

一、單項選擇題(每小題6分,共36分)

1.如圖1所示,勻速轉動的水平圓盤上在離轉軸某一距離處放一滑塊,該滑塊恰能跟隨圓盤做勻速圓周運動而不產生相對滑動,則在改變下列何種條件的情況下,滑塊仍能與圓盤保持相對靜止( )

a.增大圓盤轉動的角速度

b.增大滑塊到轉軸的距離

c.增大滑塊的質量

d.改變上述任一條件的情況下都不能使滑塊與圓盤保持相對靜止

2.下列說法中,正確的是( )

a.物體做離心運動時,將離圓心越來越遠

b.物體做離心運動時,其運動軌跡一定是直線圖1

c.做離心運動的物體,一定不受到外力的作用

d.做勻速圓周運動的物體,因受合力大小改變而不做圓周運動時,將做離心運動

3.下列現象中,跟離心運動有關的是( )

a.人沿直線跑步時突然跌倒

b.鏈球運動員將鏈球旋轉後丟擲

c.圓柱上的細繩系一小球,小球繞圓柱轉動使細繩纏繞在圓柱上

d.鉛球運動員將鉛球丟擲

4.坐在行駛的公共汽車內的乘客發生與離心運動有關的現象是( )

5.物體m用線通過光滑的水平板上的小孔與砝碼m相連,並且正在做勻速圓周運動,如圖2所示,如果減小m的質量,則物體m的軌道半徑r、角速度ω、線速度v的大小變化情況是( )

圖2圖3圖4

6.如圖4所示oo為豎直轉軸,mn為固定在oo上的水平光滑杆,有兩個質量相同的金屬球a、b套在水平桿上,ac、bc為抗拉能力相同的兩根細線,c端固定在轉軸oo上,當繩拉直時,a、b兩球轉動半徑之比恒為2∶1,當轉軸角速度逐漸增大時( )

二、多項選擇題(每小題6分,共12分)

7.下列關於離心運動的敘述正確的是( )

a.離心運動是由於物體本身的慣性引起的

b.勻速直線運動就是離心運動

c.洗衣機的脫水桶是利用離心運動把溼衣服甩乾的

d.汽車轉彎時速度過大,會因離心運動造成交通事故

8. a、b、c三個物體放在旋轉圓台上,靜摩擦因數均為μ,a的質量為2m,b、c質量均為m,a、b離軸為r,c離軸為2r,則當圓台旋轉時(設a、b、c都沒有滑動,如圖3所示)( )

三、填空題(每小題6分,共24分)

9.一木塊放於水平轉盤上,與轉軸的距離為r.若木塊與盤面間的最大靜摩擦力是木塊重力的u倍,則轉盤轉動的角速度最大是________.

10.以2m/s速度作水平直線運動的質量為0.10kg的物體,從某一時刻起受到乙個始終跟速度方向垂直,大小為2.0n的水平力的作用,那麼,作用3s後,物體速度大小為________m/s,物體通過路程為________m.

11.如圖5所示,光滑圓盤中心有一小孔,用細繩穿過小孔,兩端各系一質量相等的小球a、b,盤上的球a做半徑r20cm的勻速圓周運動,要保持b球平衡,a球的角速度是________rad/s.(g取10m/s2)

圖512.一把雨傘邊緣的半徑為r,且高出地面h,當雨傘以角速度ω旋轉時;雨點自傘邊緣甩出落在地面上成乙個大圓周,則這個大圓的半徑為________.

三、計算題(每小題14分,共28分)

13.如圖6所示,質量為m的電動機飛輪上固定一質量為m的重物,重物到軸的距離為r,為了使飛輪轉動時電動機不會從地面上跳起,電動機轉動的角速度的最大值是多少?

圖614.如圖7所示,乙個質量為m2kg的小球在細繩牽引下在光滑水平的平板上以速率v1.0m/s做勻速圓周運動,其半徑r30cm,現將牽引的繩子迅速放長20cm,使小球在更大半徑的新軌道上做勻速圓周運動.求:

(1)實際這一過渡所經歷的時間;

(2)在新軌道上做勻速圓周運動時,小球旋轉的角速度;

(3)圓周的半徑增大後外界對繩子的拉力為多大?

圖7克卜勒三定律

一、單項選擇題

1.銀河系中有兩顆行星環繞某恆星運轉,從天文望遠鏡中觀察它們的運轉週期為27:1,則它們的軌道半長軸比是

a. 3:1 b. 9:1 c. 27:1 d. 1:9

2.設行星繞恆星運動軌道是圓,則其運動週期為t的平方與其執行軌道半徑r的三次方之比為常數,即t2/r3=k,那麼k的大小決定於

a.只與行星質量有關b. 只與恆星質量有關

c. 與行星和恆星質量都有關 d. 與行星的速率有關

3.根據克卜勒行星運動規律推論出下列結論中,哪個是錯誤的

a.人造地球衛星的軌道都是橢圓,地球在橢圓的乙個焦點上

b.同一衛星在繞地球運動的不同軌道上運動,軌道半長軸的三次方與公轉週期的二次方的比值都相同

c.不同衛星在繞地球運動的不同軌道上運動,軌道半長軸的三次方與公轉週期的二次方的比值都相同

d.同一衛星繞不同行星運動,軌道半長軸的三次方與公轉週期的二次方的比值都相等

4.下面關於丹麥天文學家第谷,對行星的位置進行觀察所記錄的資料,說法正確的是

a.這些資料在測量記錄時誤差相當大 b.這些資料說明太陽繞地球運動

c.這些資料與以行星繞太陽做勻速圓周運動為模型得到的結果相吻合

d.這些資料與行星繞太陽做橢圓運動為模型得到的結果相吻合

5. 我國的人造衛星圍繞地球的運動,有近地點和遠地點,由克卜勒定律可知衛星在遠地點運動速率比近地點運動的速率小,如果近地點距地心距離為r1,遠地點距地心距離為r2,則該衛星在遠地點運動速率和近地點運動的速率之比為

abcd.

二、多項選擇題

6.關於太陽系中行星運動的軌道,以下說法中正確的是

a所有的行星繞太陽運動的軌道都是圓 b 所有的行星繞太陽運動的軌道都是橢圓

c.不同的行星繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸不同

d.不同的行星繞太陽運動的橢圓軌道是固定不變的

7.下列說法正確的是

a太陽是靜止不動的,地球和其它行星繞太陽運動 b 地球是繞太陽運動的一顆行星c 第乙個對天體的勻速圓周運動產生懷疑人是第谷

d克卜勒在第谷等人精確觀測的基礎上,發現了行星的運動規律

8.關於地心說和日心說的下列**中正確的是

a 地心說的參考係是地球b 日心說的參考係是太陽

c 地心說和日心說只是參考係不同,兩者具有等同的價值

d 日心說是由克卜勒提出來的

9.關於行星的運動,下列說法正確的是

a.行星軌道的半長軸越長,自轉週期就越大

b.行星軌道的半長軸越長,公轉週期就越大

c.水星的半長軸最短,公轉週期最大

d.冥王星離太陽「最遠」,繞太陽運動的公轉週期最長

10.下列說法中符合克卜勒對行星繞太陽運動的描述是

a.所有的行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動

b.行星繞太陽運動時,太陽在橢圓的乙個焦點上

c.行星從近日點向遠日點運動時,速率逐漸增大

d.離太陽越遠的行星,公轉週期越長

11.關於克卜勒行星運動定律的公式,下列說法正確的是( )

a.k是乙個與行星無關的量

b.若地球繞太陽運轉的半長軸為r,週期為t,月球繞地球運轉的半長軸為r1,週期為t1,則。

c.t表示行星的自轉週期d.t表示行星的公轉週期

12.飛船沿半徑為r的圓周繞地球運動,如圖b-2所示,其週期為t,如果飛船要返回地面,可在軌道上某一點a處,將速率降低到適當數值,從而使飛船沿著以地心為焦點的橢圓軌道執行,橢圓和地球表面相切於b點,設地球半徑為r0,飛船從a點返回到地面上b點所需時間為____.

離心現象及其應用答案與點撥

1.c 2.a 3.b 4.d

5.b (點撥:減小物體m的質量,相當於提供m圓周運動的向心力變小,物體m會因向心力不足而做離心運動,但到達乙個新的平衡位置,又會穩定下來,由fmω2r可得新軌道上ω變小)

6.a (點撥:旋轉時,a、b物體角速度相同,由於rarb,因此向心力fafb,兩線承受能力一樣,根據,θ為線與水平夾角,因此推得是ac先達最大值,即ac先斷.)

7.cd

8.abc (點撥:三者角速度一樣,由aω2r可知c物的a最大,a對;三物都靠靜摩擦力提供向心力,由fmω2r可判a、b之間b物向心力小,同時可判b、c之間還是b物向心力小,因此b受靜摩擦力最小,b對;當轉速增加時,a、c所需向心力同步增加,且保持相等,但因c的最大靜摩擦力小,c比a先滑動.c對;當轉速增加時,a、b所需向心力也都增加,且保持2∶1關係,但因a、b最大靜摩擦力也滿足2∶1關係,因此a、b會同時滑動)

9.(點撥:)

10.2,6 (點撥:條件0.1kg、2n是有意多設的)

11.(點撥:)

12.(點撥:雨點甩落從傘邊緣沿切線飛出在空中是做平拋運動,則,,推出大圓半徑,)

13.(點撥:分析題意,物塊m隨轉盤轉動,當物體m位於最高點時,最容易使電動機脫離地面,設角速度達到ω時,恰好使電動機離開地面,則應滿足(mm)gmω2r.推出即得)

14.(1)0.4s (2)1.2rad/s (3)1.44n

(點撥:(1)根據題意,迅速放長繩子,意味著小球某一時刻從某切線位置做離心運動,即以勻速直線運動過渡到大半徑上則.

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滬科版必修2《研究離心現象及應用》教案

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