圆周运动(2011年9月5日)
全国中学生物理竞赛内容提要
全国中学生物理竞赛内容提要2011年重新修订后的。
全国中学生物理竞赛内容提要关于修订全国中学生物理竞赛内容提要的通知全国中学生物理竞赛委员会委员：关于修订全国中学生物理竞赛内容提要，近三年来已经开过多次研讨会议。
现将研讨会议后形成的待审稿发给各位委员，请审查和修改。
将于 2011 年在西安举行的第 28 届全国中学生物理竞赛决赛期间召开的全国中学生物理竞赛委员会全体会议上进行审定。
若经全会审定后通过，将于 2013 年开始实行。
全国中学生物理竞赛委员会常务委员会 2011 年 9 月全国中学生物理竞赛内容提要 (2011 年 11 月修订，2013 年开始实行) 说明：按照中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第 9 次全体会议(1990 年)的建议，由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会常务委员会根据《全国中学生物理竞赛章程》中关于命题原则的规定，结合我国中学生的实际情况，制定了《全国中学生物理竞赛内容提要》，作为今后物理竞赛预赛、复赛和决赛命题的依据。
它包括理论基础、实验、其他方面等部分。
1991 年 2 月 20 日经全国中学生物理竞赛委员会常务委员会扩大会议讨论通过并开始试行。
1991 年 9 月 11 日在南宁经全国中学生物理竞赛委员会第 10 次全体会议通过，开始实施。
经 2000 年全国中学生物理竞赛委员会第 19 次全体会议原则同意，《全国中学生物理对竞赛内容提要》做适当的调整和补充。
考虑到适当控制预赛试题难度的精神，《内容提要》中新补充的内容用“※”符号标出，作为复赛题和决赛题增补的内容，预赛试题仍沿用原规定的《内容提要》，不增加修改补充后的内容。
2005 年，中国物理学会常务理事会对《全国中学生物理竞赛章程》进行了修订。
依据修订后的章程，决定由全国中学生物理竞赛委员会常务委员会组织编写《全国中学生物理竞赛实验指导书》，作为复赛实验考试题目的命题范围。
2011 年对《全国中学生物理竞赛内容提要》进行了修订，经全国中学生物理竞赛委员会第 30 次全体会议通过，2013 年开始实行。
“筑梦航天”全省青少年航天知识大赛题库(单选)之四
“筑梦航天”全省青少年航天知识大赛题库(单选)之四1.世界上最早的货运飞船是哪一艘？A.进步号B.礼炮号C.龙飞船D.幸运号2.中国自主研制的首艘货运飞船，它采用了哪两个舱？A.推进舱和货物舱B.推进舱和返回舱C.货物舱和返回舱D.推进舱和轨道舱3.中国第一个目标飞行器是？A.太空一号B. 东方红一号C. 风云一号D.天宫一号4.目前距离地球最远的人造飞行器是？A.旅行者1号B.伽利略号C. 新视野号D.嫦娥三号5.中国首个空间实验室又称作？A.天宫号B.天宫一号C.天宫二号D.天宫三号6.太空育种的特点中，以下哪个不对？A.诱变效率高B.变异方向稳定C.育种周期短D.可出现特殊变异7.无人航天器依据什么分为人造地球卫星和空间探测器？A.是否绕地球运行B.体积大小C.飞行速度D.重量8.下列没有与天宫一号对接的飞船是？A.神舟七号B.神舟八号C.神舟九号D.神舟十号9.飞船的轨道高度越低，运行周期越短，则绕地球飞行的角速度越。
A.小B.大C. 不变D.不知10.空间天气所指的“风”，是指？A.太阳风B.宇宙风C.龙卷风D.梅超风11.空间天气中的“雨”，是指？A.来自太阳的带电粒子流B.来自太空的尘埃C.来自近地轨道的卫星碎片D.来自太阳表面的等离子体流12.下列选项中，不能用于太空灭火的是？A.灭火手套B.二氧化碳管路C.座舱紧急减压D.水13.太空中环境会加速航天器材料的失效，是因为什么？A.极端温度和大幅度冷热交变 B.空气氧化C. 暗物质D.二氧化碳14.对于在地球附近几百千米处运行的卫星而言，哪个因素不会影响它运行？A.地球非均匀的重力场B.月球引力C. 木星引力D. 土星引力15.以下不属于太阳同步轨道卫星特点的是？A.卫星轨道平面与太阳取向一致 B.太阳光线与卫星轨道面夹角变化不大C. 卫星要在地球两极附近通过D.卫星与地球的位置相对静止16.卫星飞行的水平速度是第几宇宙速度？A.第一宇宙速度 B.第二宇宙速度C.第三宇宙速度D.第四宇宙速度17.航天器轨道平面与地球赤道平面之间夹角为零度的轨道叫做？A.顺行轨道B.赤道轨道C.逆行轨道D.极轨道18.发射地球静止轨道卫星通常采用什么方式入轨？A.滑行B.直接C.转移轨道D.直接或滑行19.下列哪项不属于太空资源？A.宇宙射线B.高度C.高真空、失重和无污染环境 D.太阳能、矿产资源20.从地面发射航天器时，使其环绕地球所需的最小速度是？A.光速B.第一宇宙速度C.第二宇宙速度D.第三宇宙速度21.第一宇宙速度约为？A.7.9千米/秒B.11.2千米/秒C. 19.7千米/秒D.31.6千米/秒22.“中国航天日”被确定为每年的4月24日，主要是因为1970年的这一天，我国发射了？A.神舟一号飞船B.天宫一号空间实验室C.东方红一号卫星D.悟空一号卫星23.太空失重状况，下列仪器仍能有效使用的是？A.杆秤B.天平C.水银气压计D.温度计24.宇航员在太空不借助仪器为什么不能交谈？A.没有空气B.噪声太大C.氧气面罩隔离D.间歇性耳聋25.如果将航天员的座椅放在一个磅秤上，当飞船在火箭的推动下上升时，磅秤的指示会有什么变化？当火箭与飞船分离、飞船入轨后磅秤的指示又会有什么变化？A.不变、不变B.变大、变小C. 变大、变大D. 变小、变大26.航天领域的深空探测要求航天器首先脱离？A.太阳引力场B.月球引力场C.地球引力场D.银河引力场27.从月球返回需要采用怎样的轨道？A.小椭圆轨道B.大椭圆轨道C.圆形轨道D.曲线轨道28.各种行星探测器的起始飞行速度都高于还是低于第二宇宙速度？A.低于B.高于C.相等D.速度为零29.从地球起飞脱离太阳系的最低飞行速度是第几宇宙速度？A.第一宇宙速度B.第二宇宙速度C.第三宇宙速度D.第四宇宙速度30.马赫是表示什么的量词？A.速度B.耗油量C.电量D.热量31.美国LIGO天文台引力波测量精度需达到10的负21次方，大概是每米长度探测出10的负21次方米变化来，如果这个尺子变成地球到太阳的距离，那这个变化的范围应是?A.豌豆大小B.头发丝粗细C.氢原子大小D.原子核大小32.全夜空最亮的恒星是？A.天鹰座α（牛郎星）B.天琴座α（织女星）C.大犬座α（天狼星）D.小熊座α(北极星)33.太空无重力的情况下点燃蜡烛会产生什么现象？A.烟尘向上走B.火焰变成球状C.火焰呈黄色D.燃烧速度更快34.太阳距离银河系中心大约多远?A.3万光年B.4万光年C. 5万光年D.6万光年35.太阳系诞生于距今大约多少年前？A.38亿B.46亿C.60亿D.72亿36.太阳直径比地球的直径大多少倍？A.100多B.200多C.300多D.400多37.银河系的直径约为？A.1万光年B.10万光年C.20万光年D.30万光年38.引力透镜效应是宇宙的一种效应，其产生原因是？A.宇宙大气密度导致光线偏转B.天体高速运动导致光线偏转C.宇宙天体本身具有透镜的功能D.光被大质量天体的强引力吸引导致光线偏转39.宇宙中绝大部分物质都处于哪种形态？A.液态B.固态C.气态D.等离子态40.宇宙中可直接观测的物质90%以上由什么原子构成？A.氢原子B.碳原子C.氧原子D.氮原子41.宇宙中最强大的能源是什么？A.磁能B.光能C.核能D.内能42.在地球上看，以下哪颗行星的亮度最高？A.火星B.金星C.水星D.木星43.地球上的潮汐主要受什么影响？A.月球引力B.太阳黑子C.鱼的游动D.轮船开动44.地球的形状是什么样的？A.椭圆体B.正圆体C.仿锥体D.正方体45.光年是计量什么的单位？A.质量B.时间C.长度D.重量46.太阳黑子活跃时会影响地球的？A.天气B.温度C.潮汐D.磁场47.神舟飞船的附加段后期有什么作用？A.作为交会对接机构的安装部位B.用于安装专用的空间科学和技术试验设备C.为飞船在轨飞行和返回地面提供能源和动力D.航天员乘坐其上天和返回地面48.我国的返回式卫星平台包括哪两部分？A.推进舱与仪器舱B.返回舱与仪器舱C.轨道舱和返回舱D.推进舱与返回舱49.1954年，第一次应用到卫星上的新能源是？A.太阳能B.风能C.核能D.磁能50.中国进入航天时代的标志性事件是？A．第一颗原子弹爆炸成功B．第一枚火箭发射成功C．第一颗人造地球卫星发射成功D．“神舟”五号飞船发射成功答案详解1.A 解析：上世纪70年代中期研制礼炮6号空间站时，补给问题愈发显现，于是设计师们决定以载人的联盟飞船为基础，设计出一种只运载货物，不搭载宇航员的货运飞船，并将其命名为“进步号”。
圆周运动作为一种特殊的曲线运动,在高中物理中处于较重
例.（2010· 诸城模拟）2008年9月我国成功发射 了“神州七号”载人飞船。为了观察“神舟七号”的 运行和宇航员舱外活动情况，飞船利用弹射装置 发射一颗“伴星”。伴星经调整后，和“神舟七号” 一样绕地球做匀速圆周运动，但比“神舟七号”离 地面稍高一些，如图所示，那么（A ） A．伴星的运行周期比“神舟七号”稍大一些 B．伴星的运行速度比“神舟七号”稍大一些 C．伴星的运行角速度比“神舟 七号”稍大一些 D．伴星的向心加速度比“神舟 七号”稍大一些
3、第三宇宙速度 (逃逸速度)
这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，若 v ≥ 16.7 km/s，物体将挣脱 _________ 太阳引力的束缚 飞到太阳系外.
五、同步卫星 1．轨道平面一定：轨道平面与 赤道平面 共面．
2．周期一定：与地球自转周期 相同 ，即T＝ 24 h .
角速度与地球自转的角速度 相同 ．
例．如图所示，是瑞士天体物理学家斯蒂芬妮· 尤德 里(右)和日内瓦大学天文学家米歇尔· 迈耶（左）拿 着一张新绘制的天体运动图片，图片上显示的是在 红矮星581（图片右上角较大的天体）周围的行星 系统。代号“581c”的行星，正围绕红矮星581运行。 现已测出“581c”的质量约是地球的6.4倍，其表 面重力加速度是地球表面重力加速度的1.6倍，则该 行星的半径和地球的半径之比为（ A ） A．2∶1 B．1∶1 C．1∶2 D．无法确定
4．高度一定：由
的 高度h＝
同步卫星离地面
≈3.6×107 m.
例.（2010· 锦州模拟）假设地球同步卫星的轨道半径 是地球半径的n倍，则（B C ） 1 A．同步卫星运行速度是第一宇宙速度的 倍
n
B．同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的
2023年高考物理圆周运动最新模拟题精练-向心力和向心加速度(解析版)
高考物理《圆周运动》常用模型最新模拟题精练专题02.向心力和向心加速度一．选择题1..（2023浙江台州期中联考）晋代孙绰在《游天台山赋》中写道：“过灵溪而一灌，疏烦不想于心胸”。
灵江是台州的母亲河，也是浙江的第三大河，全长197.7公里，上游为仙居的永安溪和天台的始丰溪，中游为灵江，下游为椒江。
如图所示为百度地图中飞云江某段，河水沿着河床做曲线运动。
图中A B C D 、、、四处，受河水冲击最严重的是哪处（）A.A 处B.B 处C.C 处D.D 处【参考答案】B【名师解析】河水沿着河床做曲线运动，在B 处，河水在河岸的作用下转弯，需要受到河岸作用较大的向心力，根据牛顿第三定律，B 处受河水冲击最严重，选项B 正确。
2.（2022年9月甘肃张掖一诊）如图所示，两个可视为质点的、相同的木块甲和乙放在转盘上，两者用长为L 的不计伸长的细绳连接（细绳能够承受足够大的拉力），木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K 倍，连线过圆心，甲到圆心距离1r ，乙到圆心距离2r ，且14L r =，234Lr =，水平圆盘可绕过圆心的竖直轴OO'转动，两物体随圆盘一起以角速度ω转动，当ω从0开始缓慢增加时，甲、乙与转盘始终保持相对静止，则下列说法错误的是（已知重力加速度为g ）（）A.当2Kgr ω=时，乙的静摩擦力恰为最大值B.ω取不同的值时，甲、乙所受静摩擦力都指向圆心C.ω取不同值时，乙所受静摩擦力始终指向圆心；甲所受静摩擦力可能指向圆心，也可能背向圆心D.如果KgLω>【参考答案】B 【名师解析】根据2Kmg mr ω=，可得Kg rω=乙的半径大，知乙先达到最大静摩擦力，故A 正确，不符合题意；甲乙随转盘一起做匀速圆周运动，由于乙的半径较大，故需要的向心力较大，则22Kmg m r ω=解得23Kg Lω=即若3KgLω 时，甲、乙所受静摩擦力都指向圆心。
当角速度增大，绳子出现张力，乙靠张力和静摩擦力的合力提供向心力，甲也靠拉力和静摩擦力的合力提供向心力，角速度增大，绳子的拉力逐渐增大，甲所受的静摩擦力先减小后反向增大，当反向增大到最大值，角速度再增大，甲乙与圆盘发生相对滑动。
地球的自转和公转 课件 2022-2023学年高二地理人教版(2019)选择性必修1
地球的自转和公转
The rotation and revolution of the earth
第一课时
学习目标
XUEXIMUBIAO
1.了解地球自转和公转的方向、速度和周期。 2.结合地球运动示意图，判断地球自转和公转的方向。
问题导学
WENTIDAOXUE
阅读课本P2-4（地球的自转），思考：
材料一:甘肃酒泉 中国酒泉卫星发射中心位于的巴丹吉林沙漠边缘，中心海拔1000
米，地势平坦，荒无人烟，属内陆及沙漠性气候， 年平均气温8.7°C， 常年干燥少雨，多睛天，云量小，每年约有300天可进行发射试验。 材料二:山西太原
中国太原卫星发射中心位于山西省忻州市尚岚县的高原地区， 地处温带，海拔1500米左右，周围有高山阻隔，缺少夏季风影响， 年平均温度为4-10℃，气候干燥，晴天多。 材料三:四川西昌
除极点外（极点＝0）,任 何地点都相等，约15°/h
• 由赤道至两极递减 • 赤道最大，极点=0 • 60°纬线约为赤道的一半
近日点（1月初） 速度快
远日点（7月初） 速度慢
当堂检测(15')
DANGTANGJIANCE
1. 发射到宇宙中的同步卫星应与（ ） A. 地球自转的线速度相同 B. 地球自转的角速度相同 C. 地球公转的线速度相同 D. 地球公转的角速度相同
思考：同一纬度海拔不同的地区自转速度有何差异？
两地自转角速度相同，线速度不同。 海拔高地区（高山或地球同步卫星上）自转线速度快；低海拔自转速度慢。
因素 纬度 海拔
影响 海拔相同，纬度越低，线速度越大 纬度相同，海拔越高，线速度越大
关系 负相关 正相关
知识拓展
ZHISHITUOZHAN
地球运动知识点总结
地球运动知识点总结地球绕地轴自西向东地自转，平均角速度为每小时转动15度。
在地球赤道上，自转的线速度大约是每秒465米。
下面是有关地球运动的知识点，各位同学赶快来学习吧！地球运动知识点总结11、天体的类别：星云、恒星、流星、彗星、行星、卫星、星际空间的气体、尘埃等。
2、天体系统的层次：总星系——银河系(银河外星系)——太阳系——地月系3、大行星按特徵分类：类地行星(水金地火)、巨行星(木土)、远日行星(天、海)。
4、月球：(1)月球的正面永远都是向著地球，也有昼夜更替。
(2)无大气，故月球表面昼夜的温差大，陨石坑多，无声音、无风，(3)月球表面有山脉、平原(即月海)、火山。
5、地球生命存在的原因：稳定的光照条件、安全的宇宙环境、适宜的大气和温度、液态水。
6、太阳外部结构及其相应的太阳活动：光球(黑子)、色球(耀斑)、日冕(太阳风)。
7、太阳活动--黑子(标志)、耀斑(最激烈)，太阳黑子的变化周期11年。
8.太阳活动的影响：黑子--影响气候，耀斑--电离层--无线电通讯，带电粒子流――磁场――磁暴9、太阳辐射的影响：①维持地表温度，促进地球上水、大气、生物活动和变化的主要动力。
②太阳能是我们日常所用能源。
10.自转方向：自西向东，北极上空俯视呈逆时针方向、南极上空俯视呈顺时针方向速度：①线速度(由赤道向两极递减至0)②角速度(除两极为0外，各地相等)周期：①恒星日(23h56m4s真正周期)②太阳日(24时，昼夜更替周)意义：①昼夜更替②不同经度不同的地方时③水准运动物体的偏移(北右南左)11、晨昏线：沿自转方向，黑夜向白天过渡为晨线，白天向黑夜过渡为昏线(晨昏线上太阳高度角为0度)。
12、晨昏线与经线：晨昏线与经线重合-----春秋分;晨昏线与经线交角最大----夏至、冬至13、时间计算：所求时间=已知时间±区时差+ 途中时间14、时区=经度/15°(若不整除，则四舍五入) 区时差=时区差15、世界时：以本初子午线(0°)时间为标准时，也称为格林尼治时间，也是零时区的区时。
广东省高考模拟理综物理分类汇编——万有引力和航天
2013年广东省高考模拟理综物理分类汇编——万有引力与航天一、单选题1．（2013届惠州市高三第一次调研14）若地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其实际绕行速率（ ）A ．一定等于7.9km/sB ．一定小于7.9km/sC ．一定大于7.9km/sD ．介于7.9-11.2km/s 之间2．（2013届广东省六校高三第二次联考1）如图所示，是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是（ ）A ．根据gr v =，可知CB A v v v <<B ．根据万有引力定律，可知F A >F B >F CC ．周期C B A T T T <<D ．向心加速度C B A a a a << 3．（2013届广东省六校高三第三次联考16）a 、b 、c 、d 是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星。
其中a 、c 的轨道相交于P ，b 、d 在同一个圆轨道上，b 、c 轨道在同一平面上。
某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图示。
下列说法中正确的是（ ） A ．a 、c 的加速度大小相等，且大于b 的加速度 B ．b 、c 的角速度大小相等，且小于a 的角速度C ．a 、c 的线速度大小相等，且小于d 的线速度D ．a 、c 存在在P 点相撞危险4．（2013届广东省阳江一中 阳春一中联考理综物理15）如图所示，a 为地球赤道上的物体；b 为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星；c 为地球同步卫星。
关于a 、b 、c 做匀速圆周运动的说法中正确的是（ ）A ．角速度的大小关系为a c b ωωω=>B ．向心加速度的大小关系为a b c a a a >>C ．线速度的大小关系为a b c v v v =>D ．周期关系为a c b T T T =>第16题图a bc5．（2013届茂名市一模理综物理16）目前我国已发射北斗导航地球同步卫星十六颗，大大提高了导航服务质量，这些卫星（）A．环绕地球运行可以不在同一条轨道上B．运行角速度相同C．运行速度大小相等，且都大于7.9km/sD．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等。
2023年高考-物理考试备考题库附带答案1
2023年高考-物理考试备考题库附带答案第1卷一.全考点押密题库(共50题)1.(多项选择题)(每题 4.00 分) (2010?天津理综?9(2))在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号)．A. 两细绳必须等长B. 弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C. 用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D. 拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些正确答案：B,D,2.(单项选择题)(每题3.00 分) 真空中A，B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r，则A，B两点的电场强度大小之比为（）A. 3∶1B. 1∶3C. 9∶1D. 1∶9正确答案：C,3.(单项选择题)(每题 6.00 分) —定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2. 5× 104 J，气体对外界做功1.0× 104 J，则该理想气体的→ ←.(填选项前的字母）A. 温度降低，密度增大B. 温度降低,密度减小C. 温度升高，密度增大D. 温度升髙，密度减小正确答案：D,4.(单项选择题)(每题 1.00 分) 图12所示，杆BC的B端用铰链接在竖直墙上，另一端C为一滑轮．重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处，杆恰好平衡．若将绳的A端沿墙缓慢向下移（BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计），则（）A. 绳的拉力增大，BC杆受绳的压力增大B. 绳的拉力不变，BC杆受绳的压力增大C. 绳的拉力不变，BC杆受绳的压力减小D. 绳的拉力不变，BC杆受绳的压力不变正确答案：B,5.(多项选择题)(每题 1.00 分) 2011年9月29日，“天宫一号”顺利升空，在离地面高度343 km 的轨道上做匀速圆周运动.2012年2月25日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将第十一颗北斗导航卫星送入太空预定轨道．这是一颗地球静止轨道卫星，是我国当年发射的首颗北斗导航系统组网卫星．下列关于这两颗卫星的说法正确的是 ( )A. “天宫一号”的运行周期大于北斗导航卫星的运行周期B. “天宫一号”和北斗导航卫星上携带的物体都处于完全失重状态C. “天宫一号”的环绕速度大于第一宇宙速度D. 北斗导航卫星的向心加速度比地球赤道表面的重力加速度小正确答案：B,D,6.(填空题)(每题 4.00 分) 质点做直线运动，其s-t关系如图所示。
【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习 4-4 万有引力与航天限时规范特训(含解析)
【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习 4-4 万有引力与航天限时规范特训（含解析）1. [2013·泰安模拟]人造卫星在受到地球外层空间大气阻力的作用后，卫星绕地球运行的半径、角速度、速率将( )A ．半径变大，角速度变大，速率变大B ．半径变小，角速度变大，速率变大C ．半径变大，角速度变小，速率变小D ．半径变小，角速度变大，速率变小解析：人造卫星在受到地球外层空间大气阻力时，卫星的速度减小，万有引力提供的向心力大于卫星所需向心力，卫星做近心运动，卫星再次绕地球运行时，半径变小，由G Mmr2＝m ω2r ＝m v 2r得，ω＝GMr 3，v ＝GMr，由于半径变小，故角速度变大，线速度变大，选项B 正确．答案：B2. (多选)假设有两颗人造地球卫星围绕地球做圆周运动，其轨道半径分别为r 1、r 2，向心加速度分别为a 1、a 2，角速度分别为ω1、ω2，则( )A. a 1a 2＝r 22r 21B. a 1a 2＝r 1r 2C. ω1ω2＝r 1r 2D. ω1ω2＝r 32r 31解析：根据万有引力提供向心力有G Mm r2＝m ω2r ＝ma ，整理得ω＝GM r 3，a ＝GM r 2.所以a 1a 2＝r 22r 21，ω1ω2＝r 32r 31，AD 正确． 答案：AD3. 太阳系中有一颗行星，今已测得半径大约为地球半径的2.4倍，密度和地球的密度相当，则由以上信息估算该行星的第一宇宙速度大约为( )A. 1.2×104m/s B. 3.3×103m/s C. 1.9×104 m/sD. 7.9×103m/s解析：设地球的密度为ρ，半径为R ，第一宇宙速度为v 1，未知行星的第一宇宙速度为v 2，则由万有引力定律和牛顿第二定律可得：G ρ43πR 3m R 2＝m v 21R，G ρ43πR 3m 0R2＝m 0v 222.4R，则v 2＝2.4v 1＝1.9×104m/s ，故C 正确．答案：C4. 大陆天文爱好者金彰伟、陈韬将他们发现的小行星命名为“周杰伦”星，并获小行星中心公布永久编号为257248.经过他们的合作，顺利确认小行星轨道，其绕太阳运行的轨道半径为R ，运行周期为T ，已知万有引力常量为G .则由以上数据可估算的物理量有( )A ．行星的质量B ．行星的密度C ．太阳的质量D ．太阳的密度解析：由于小行星的轨道半径和运行周期已知，则由GMm R 2＝m 4π2T2R 可估算太阳的质量，由于太阳的半径未知，因此不能估算太阳的密度，正确选项为C.答案：C5. [2014·四川攀枝花]在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动的三颗卫星m 1、m 2、m 3，它们的轨道半径分别为r 1、r 2、r 3，且r 1>r 2>r 3，其中m 2为同步卫星，若三颗卫星在运动过程中受到的向心力大小相等，则( )A. 相同的时间内，m 1通过的路程最大B. 三颗卫星中，m 3的质量最大C. 三颗卫星中，m 3的速度最大D. m 1绕地球运动的周期小于24小时解析：三颗卫星在运动过程中受到的向心力大小相等，即G Mm 1r 21＝G Mm 2r 22＝G Mm 3r 23，则m 3的质量最小，B 项错误；由v ＝GMr可知，m 1的速度最小，m 3的速度最大，相同时间内，m 1通过的路程最小，A 项错误，C 项正确；由T ＝2πr 3GM得，m 1绕地球运动的周期大于m 2的周期，即大于24小时，D 项错误．答案：C6. 2013年6月23日10时07分，在航天员聂海胜的精准操控和张晓光、王亚平的密切配合下，“天宫一号”目标飞行器与“神舟十号”飞船成功实现手控交会对接，形成组合体绕地球做圆周运动，速率为v 0，轨道高度为340 km.“神舟十号”飞船连同三位宇航员的总质量为m ，测控通信由两颗在地球同步轨道运行的“天链一号”中继卫星、陆基测控站、测量船，以及北京飞控中心完成．下列描述错误的是( )A. 组合体圆周运动的周期约1.5 hB. 组合体圆周运动的线速度约7.8 km/sC. 组合体圆周运动的角速度比“天链一号”中继卫星的角速度大D. 发射“神舟十号”飞船所需能量是12mv 2解析：根据万有引力提供向心力得，GMm r 2＝mr 4π2T 2＝m v 2r＝mr ω2，解得，T ＝4π2r3GM，v＝GMr ，ω＝GM r3，又GM ＝gR 2，r ＝R ＋340 km ＝6740 km ，则T ＝1.5 h ，v ＝7.8 km/s ，A 、B 两项正确；根据组合体的运动半径小于同步卫星的运动半径可知，组合体圆周运动的角速度比“天链一号”中继卫星的角速度大，C 项正确；发射“神舟十号”飞船所需能量等于飞船的势能与动能之和，D 项错误．答案：D7. (多选)2013年6月13日13时18分，“天宫一号”目标飞行器与“神舟十号”飞船成功实现交会对接．这是“天宫一号”自2011年9月发射入轨以来，第5次与“神舟”飞船成功实现交会对接．如图所示，“天宫一号”调整前后做圆周运动距离地面的高度分别为h 1和h 2(设地球半径R ，忽略地球自转的影响)，则“天宫一号”调整前后( )A. 线速度大小之比为R ＋h 1R ＋h 2B. 所受地球引力大小之比为R ＋h 22R ＋h 12C. 向心加速度大小之比为R ＋h 12R ＋h 22D. 周期之比为R ＋h 13R ＋h 23解析：由万有引力提供向心力可得，GMmR ＋h2＝mv 2R ＋h＝m4π2T 2(R ＋h )＝ma ，解得，线速度v ＝GM R ＋h ，向心加速度a ＝GM R ＋h2，周期T ＝4π2R ＋h3GM.“天宫一号”调整前后线速度大小之比为R ＋h 2R ＋h 1，所受地球引力大小之比为R ＋h 22R ＋h 12，向心加速度大小之比为R ＋h 22R ＋h 12，周期之比为R ＋h 13R ＋h 23，B 、D 两项正确．答案：BD8. 据报道一个国际研究小组借助于智利的甚大望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O 做匀速圆周运动，如图所示．此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体的表面物质，达到质量转移的目的，假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在最初演变的过程中 ( )A. 它们做圆周运动的万有引力保持不变B. 它们做圆周运动的角速度不断变小C. 体积较大星体圆周运动轨迹的半径变大，线速度变大D. 体积较大星体圆周运动轨迹的半径变大，线速度变小解析：因为两星间的距离在一段时间内不变，两星的质量总和不变，则两星质量的乘积发生变化，故万有引力一定变化，A 项错误；双星系统中万有引力充当向心力，即GM 1M 2L 2＝M 1(2πT)2R 1＝M 2(2πT )2R 2，故G M 1＋M 2L 2＝(2πT)2L ，因L 及M 1＋M 2的总和不变，所以T 不变，即角速度不变，B 项错误；又因为M 1R 1＝M 2R 2，所以双星运行半径与质量成反比，体积较大星体质量逐渐减小，故其轨道半径增大，线速度也变大，体积较小星体的质量逐渐增大，故其轨道半径减小，线速度变小，C 项正确，D 项错误．答案：C 题组二 提能练9. 一物体在某行星的赤道上，随该行星自转时受到的该行星对它的万有引力是它重力的1.04倍，已知该行星自转的周期为T ，行星的半径为R .把该行星看成一个球体，则该行星的第一宇宙速度为( )A. 2πR TB. 4πRTC. 10πRTD. 25πRT解析：赤道上物体随行星自转时，1.04 mg －mg ＝mR (2πT)2，设第一宇宙速度为v ，则mg ＝m v 2R ，求得v ＝10πRT，C 项正确．答案：C方法点拨：求第一宇宙速度即求物体贴近中心天体表面做圆周运动的速度，卫星在轨道上做圆周运动的向心力即等于卫星所在处的重力．10. 有a 、b 、c 、d 四颗地球卫星，a 还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b 处于地面附近近地轨道上正常运动，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有( )A. a 的向心加速度等于重力加速度gB. c 在4 h 内转过的圆心角是π/6C. b 在相同时间内转过的弧长最长D. d 的运动周期有可能是20 h解析：对于卫星a ，根据万有引力定律、牛顿第二定律可得，GMm r＝m ω2r ＋mg ，故a 的向心加速度小于重力加速度g ，A 项错；由c 是同步卫星可知c 在4 h 内转过的圆心角是π3，B 项错；由GMm r 2＝m v 2r 得，v ＝GMr，故轨道半径越大，线速度越小，故卫星b 的线速度大于卫星c 的线速度，卫星c 的线速度大于卫星d 的线速度，而卫星a 与同步卫星c 的周期相同，故卫星c 的线速度大于卫星a 的线速度，C 项正确；由GMm r 2＝m (2πT)2r 得，T ＝2πr 3GM，轨道半径r 越大，周期越长，故卫星d 的周期大于同步卫星c 的周期，故D 项错．答案：C11. [2014·浙江六校联考](多选)搭载着“嫦娥二号”卫星的“长征三号丙”运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射．卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测( )A ．卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小B ．卫星在轨道Ⅲ上经过P 点的加速度比在轨道Ⅰ上经过P 点时的大C ．卫星在轨道Ⅲ上的运动周期比在轨道Ⅰ上的长D ．卫星在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅱ上的大解析：月球的第一宇宙速度对应的轨道半径等于月球的半径，半径越大，环绕速度越小，选项A 正确；卫星在P 点，受到的万有引力是一样的，因此在P 点的加速度是相同的，选项B 错误；在轨道Ⅲ上运行的速率比在轨道Ⅰ上运行的速率要大，因此，卫星在轨道Ⅲ上运动的周期比在轨道Ⅰ上短，选项C 错误；由于卫星从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，发动机对卫星做负功，因此卫星的机械能减小，故卫星在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅱ上大，选项D 正确．答案：AD12. (多选)“嫦娥三号”探月卫星计划于2013年下半年在西昌卫星发射中心发射，将实现“落月”的新阶段．“嫦娥三号”探月卫星到了月球附近，以速度v 接近月球表面匀速飞行，测出它的运行周期为T ，已知引力常量为G ，不计周围其他天体的影响，则下列说法正确的是( )A. “嫦娥三号”探月卫星的半径约为vT2πB. 月球的平均密度约为3πGT2C. “嫦娥三号”探月卫星的质量约为v 3T2πGD. 月球表面的重力加速度约为2πvT解析：由T ＝2πR v 可得，月球的半径约R ＝vT 2π，A 项错误；由GMm R 2＝m v 2R可得，月球的质量M ＝v 3T 2πG ，C 项错误；由M ＝43πR 3·ρ得，月球的平均密度约为ρ＝3πGT 2，B 项正确；由GMmR2＝mg 得，g ＝2πv T，D 项正确．答案：BD13. [2014·湖北武汉](多选)2013年2月16日，直径约50米、质量约13万吨的小行星“2012DA14”，以大约每小时2.8万公里的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过，与地球表面最近距离约为2.7万公里，这一距离已经低于地球同步卫星的轨道．这颗小行星围绕太阳飞行，其运行轨道与地球非常相似，据天文学家估算，它下一次接近地球大约是在2046年．假设图中的P 、Q 是地球与小行星最近时的位置，已知地球绕太阳圆周运动的线速度是29.8 km/s ，下列说法正确的是( )A. 只考虑太阳的引力，小行星在Q 点的速率大于29.8 km/sB. 只考虑太阳的引力，小行星在Q 点的速率小于29.8 km/sC. 只考虑太阳的引力，地球在P 点的加速度大于小行星在Q 点的加速度D. 只考虑地球的引力，小行星在Q 点的加速度大于地球同步卫星在轨道上的加速度 解析：只考虑太阳的引力，小行星在Q 点的速率小于29.8 km/s ，A 项错误，B 项正确．只考虑太阳的引力，由于地球与太阳距离较近，所以地球在P 点的加速度大于小行星在Q 点的加速度，C 项正确．只考虑地球的引力，由于小行星距离地球较近，所以小行星在Q 点的加速度大于地球同步卫星在轨道上的加速度，D 项正确．答案：BCD14. 如图所示为宇宙中一恒星系的示意图，A 为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O 的运行轨道近似为圆．已知引力常量为G ，天文学家观测得到A 行星的运行轨道半径为R 0，周期为T 0.(1)求中央恒星O 的质量；(2)经长期观测发现，A 行星的实际运行轨道与理论轨道有少许偏差，并且每隔t 0时间发生一次最大偏离，天文学家认为出现这种现象的原因可能是A 行星外侧还存在着一颗未知的行星B (假设其运行的圆轨道与A 的轨道在同一平面内，且绕行方向与A 的绕行方向相同)，它对A 行星的万有引力引起A 行星轨道的偏离．根据上述现象和假设，试估算未知行星B 绕中央恒星O 运动的周期和轨道半径．解析：(1)设中央恒星O 的质量为M ，A 行星的质量为m ，则由万有引力定律和牛顿第二定律得G Mm R 20＝m 4π2T 20R 0解得M ＝4π2R 3GT 20.(2)由题意可知，A 、B 相距最近时，B 对A 的影响最大，A 的偏离最大，因每隔t 0时间A 行星发生一次最大偏离，故每隔t 0时间A 、B 两行星相距最近，设B 行星的周期为T B ，则有t 0T 0－t 0T B＝1解得T B ＝t 0T 0t 0－T 0. 设B 行星的运行轨道半径为R B ，根据开普勒第三定律有R 3B R 30＝T 2BT 20解得R B ＝R 0·3t 0t 0－T 02.答案：(1)4π2R 30GT 20(2)T B ＝t 0T 0t 0－T 0 R B ＝R 0·3t 0t 0－T 02。
高中物理(人教版)必修第二册讲义—宇宙航行
高中物理（人教版）必修第二册讲义—宇宙航行【学习目标】1．通过阅读课本资料了解牛顿对人造卫星的猜想、外推的思路和思想，能写出第一宇宙速度的推导过程。
2．通过第一宇宙速度的推导总结，能说出人造地球卫星的原理及运行规律。
3．通过阅读教材第三部分，能够介绍世界和我国航天事业的发展历史，感知人类探索宇宙的梦想，激发爱国热情，增强民族自信心和自豪感。
【学习重点】第一宇宙速度的推导。
【学习难点】第一宇宙速度的推导；环绕速度与发射速度的区分。
知识梳理一、宇宙速度1.人造地球卫星(1)牛顿的设想：如图所示，把物体水平抛出，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。
(2)运动规律：一般情况下可认为人造卫星绕地球做匀速圆周运动。
(3)向心力来源：人造地球卫星的向心力由地球对它的万有引力提供。
2．宇宙速度宇宙速度数值/(km·s－1)物理意义是使人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最小发射速度；也是人造卫星绕第一宇宙速度7.9(环绕速度)地球运动的最大运行速度第二宇宙速度11.2(脱离速度)是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度第三宇宙速度16.7(逃逸速度)是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度梦想成真1957年10月苏联成功发射了第一颗人造卫星；1969年7月美国“阿波罗11号”登上月球；2003年10月15日我国航天员杨利伟踏入太空；2007年10月24日我国“嫦娥一号”发射升空；2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务；2010年10月1日“嫦娥二号”发射升空。
2011年9月29日“天宫一号”发射升空。
2011年11月1日“神舟八号”发射升空。
2011年11月3日“天宫一号”与“神舟八号”对接成功。
2012年6月16日“神舟九号”发射升空，与在轨运行的“天宫一号”目标飞行器进行载人交会对接，航天员进入“天宫一号”工作和生活，开展相关空间的科学实验。
2013年6月11日“神舟十号”发射升空，并在6月13日与“天宫一号”交会对接；6月20日上午，中国载人航天史上的首堂太空授课开讲。
2011秋教学日历(普通物理B1)
玉林师范学院教学日历
2011～2012学年度第1学期（2011年9月至2 012 年1月）
课程名称：普通物理B1 课程代码：BJB050003 课程类别：专业必修课每班周时数：3 专业：化学专业年级：2010 班别：2010班共1个教学班
使用教材：物理学（第五版）（马文蔚编）参考书目：《物理学》（学习指导）（第五版）马文蔚主编；
主讲教师：赵炳炎辅导教师：赵炳炎教研室主任：系(部、院)主任：
说明：1．表中的时(次)数是所有教学班的时(次)数。
2．本表由主讲教师用计算机填写，打印一式三份，系(部、院)及主讲教师各存一份，另一份由各系(部、院)收集于开学第一周送教务处教务科存档。
高中物理 6-5 宇宙航行同步检测 新人教版必修2(答案后)
第6章第5节宇宙航行基础夯实1．(2011·北京日坛中学高一检测)地球人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其飞行速率( )A．大于7.9km/s B．介于7.9～11.2km/s之间C．小于7.9km/s D．一定等于7.9km/s2．(2011·哈九中高一检测)地球同步卫星在通讯、导航和气象等领域均有广泛应用，以下对于地球同步卫星的说法正确的是( )A．周期为24小时的地球卫星就是地球同步卫星B．地球同步卫星的发射速度必须介于第一与第二宇宙速度之间C．地球同步卫星的环绕速度必须介于第一与第二宇宙速度之间D．在哈尔滨正上方通过的卫星当中可能有同步卫星3．(2010·蚌埠二中高一检测)2008年9月25日至28日，我国成功实施了“神舟”七号载人飞船航天飞行．在刘伯明、景海鹏的配合下，翟志刚顺利完成了中国人的第一次太空行走.9月27日19时24分，“神舟”七号飞行到31圈时，成功释放了伴飞小卫星，通过伴飞小卫星可以拍摄“神舟”七号的运行情况．若在无牵连情况下伴飞小卫星与“神舟”七号保持相对静止，下列说法中正确的是( )A．伴飞小卫星与“神舟”七号飞船绕地球运动的角速度相同B．伴飞小卫星绕地球沿圆轨道运动的速度比第一宇宙速度大C．霍志刚在太空行走时的加速度和地面上的重力加速度大小相等D．霍志刚在太空行走时不受地球的万有引力作用，处于完全失重状态4．(青岛模拟)据美国媒体报道，美国和俄罗斯的两颗通信卫星于2009年2月11日在西伯利亚上空相撞，这是人类有史以来的首次卫星在轨碰撞事件．碰撞发生的地点位于西伯利亚上空490英里(约790公里)，比国际空间站的轨道高270英里(约434公里)．若两颗卫星的运行轨道均可视为圆轨道，下列说法正确的是( )A．碰撞后的碎片若受到大气层的阻力作用，轨道半径将变小，则有可能与国际空间站相撞B．在碰撞轨道上运行的卫星，其周期比国际空间站的周期小C．美国卫星的运行周期大于俄罗斯卫星的运行周期D．在同步轨道上，若后面的卫星一旦加速，将有可能与前面的卫星相撞5．(吉林一中高一检测)如图所示的三个人造地球卫星，则下列说法正确的是( )①卫星可能的轨道为a、b、c②卫星可能的轨道为a、c③同步卫星可能的轨道为a、c④同步卫星可能的轨道为aA．①③是对的B．②④是对的C．②③是对的D．①④是对的6．我国已启动月球探测计划“嫦娥工程”，如图为设想中的“嫦娥1号”月球探测器飞行路线示意图．(1)在探测器飞离地球的过程中，地球对它的引力________(选填“增大”“减小”或“不变”)．(2)结合图中信息，通过推理，可以得出的结论是( )①探测器飞离地球时速度方向指向月球②探测器经过多次轨道修正，进入预定绕月轨道③探测器绕地球的旋转方向与绕月球的旋转方向一致④探测器进入绕月轨道后，运行半径逐渐减小，直至到达预定轨道A．①③B．①④C．②③D．②④7．(上海市交大附中高一检测)2009年4月5日，朝鲜中央通讯社发表声明宣布，朝鲜当天上午在位于舞水端里的卫星发射基地成功发射了一枚火箭，顺利将“光明星2号”试验通信卫星送入轨道．国际社会对此广泛关注．美国军方5日说，朝鲜当天发射的“卫星”未能进入轨道，发射物各节全部坠海；韩国政府方向作类似表述；俄罗斯外交部发言人涅斯捷连科5日表示，俄方已确认朝鲜发射卫星的事实，并呼吁有关方面在这一问题的评价上保持克制．假如该卫星绕地球运行且轨道接近圆形，卫星运行周期为T，试求卫星距离地面的高度．(已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g)能力提升1．关于我国发射的“亚洲一号”地球同步通讯卫星的说法，正确的是( )A ．若其质量加倍，则轨道半径也要加倍B ．它在北京上空运行，故可用于我国的电视广播C ．它以第一宇宙速度运行D ．它运行的角速度与地球自转角速度相同2．2001年3月23日“和平”号空间站完成了它的历史使命，坠落在浩瀚的南太平洋．“和平”号空间站是20世纪质量最大，寿命最长，载人最多，技术最先进的航天器，它在空间运行长达15年，下面有关“和平”号空间站坠落过程的说明正确的是( )A ．“和平”号空间站进入较稠密大气层时，将与空气摩擦，空气阻力大大增加B ．“和平”号空间站在整个坠落过程中的运动轨迹是直线C ．“和平”号空间站在整个坠落过程中的运动轨迹是曲线D ．“和平”号空间站在进入大气层前，高度降低，速度变大3．(2011·哈尔滨九中高一检测)我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了既定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月．如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星在控制点1开始进入撞月轨道．假设卫星绕月球作圆周运动的轨道半径为R ，周期为T ，引力常量为G .根据题中信息，以下说法正确的是( )A ．可以求出月球的质量B ．可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力C ．“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2km/sD. 由v ＝GM R可得要想让R 变小撞月，“嫦娥一号”卫星应在控制点1处加速 4.(安徽潜山中学高一检测)2006年2月10日，如图所示的图形最终被确定为中国月球探测工程形象标志，它以中国书法的笔触，抽象地勾勒出一轮明月，一双脚印踏在其上，象征着月球探测的终极梦想，一位敢于思考的同学，为探月宇航员设计了测量一颗卫星绕某星球表面做圆周运动的最小周期的方法：在某星球表面以初速度v 0竖直上抛一个物体，若物体只受该星球引力作用，忽略其他力的影响，物体上升的最大高度为h ，已知该星球的直径为d ，如果在这个星球上发射一颗绕它运行的卫星，其做圆周运动的最小周期为( )A.πv 0dh B.2πv 0dh C.πv 0d h D.2πv 0d h 5．随着科学技术的发展，人类已经实现了载人航天飞行，试回答下列问题：(1)载人航天飞船做近地飞行时的速度约为________km/s(已知地球半径R 地＝6400km ，地球表面重力加速度g ＝10m/s 2)．(2)为了使飞船达到上述速度需有一个加速过程，在加速过程中，宇航员处于________状态．人们把这种状态下的视重与静止在地球表面时的重力的比值用k 表示，则k ＝________(设宇航员的质量为m ，加速过程的加速度为a )选择宇航员时，要求他对这种状态的耐受力值为4≤k ≤12，说明飞船发射时的加速度值的变化范围为________．(3)航天飞船进入距地球表面3R 地的轨道绕地球做圆周运动时，质量为64kg 的宇航员处于______状态，他的视重为________N ；实际所受重力为________N.6．(2009·潍坊)我国的“嫦娥奔月”月球探测工程已经启动，分“绕、落、回”三个发展阶段：在2007年发射一颗绕月球飞行的卫星在2012年前后发射一颗月球软着陆器；在2017年前后发射一颗返回式月球软着陆器，进行首次月球样品自动取样并安全返回地球，设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱，其过程如图所示．设轨道舱的质量为m ，月球表面的重力加速度为g ，月球的半径为R ，轨道舱到月球中心的距离为r ，引力常量为G ，则试求：(1)月球的质量；(2)轨道舱的速度和周期．第6章 第5节 宇宙航行基础夯实1．答案：C2．答案：B3．答案：A4．答案：A5．答案：B6．答案：(1)减小 (2)D解析：(1)根据万有引力定律F ＝G Mm r 2，当距离增大时，引力减小；(2)由探测器的飞行路线可以看出：探测器飞离地球时指向月球的前方，当到达月球轨道时与月球“相遇”，①错误；探测器经多次轨道修正后，才进入预定绕月轨道，②正确；探测器绕地球旋转方向为逆时针方向，绕月球旋转方向为顺时针方向，③错误；探测器进入绕月轨道后，运行半径逐渐减小，直至到达预定轨道，④正确．7．答案：h ＝(gR 2T 2/4π2)13－R 解析：对地球上的物体m 1，m 1g ＝Gm 1M /R 2对卫星m 2，Gm 2M /(R ＋h )2＝4π2m 2(R ＋h )/T 2解之得：h ＝(gR 2T 2/4π2)13－R 能力提升1．答案：D解析：从G Mm r 2＝m v 2r 得r ＝GM v 2轨道半径与卫星质量无关．同步卫星的轨道平面必须与赤道平面重合，即在赤道上空运行，不能在北京上空运行，第一宇宙速度是卫星在最低圆道上运行的速度，而同步卫星是在高轨道上运行，其运行速度小于第一宇宙速度．所谓“同步”就是卫星保持与地面赤道上某一点相对静止，所以同步卫星的角速度与地球自转角速度相同．2．答案：ACD解析：由F 引＝F 向得v ＝GM r则高度降低，运动轨道半径减小，速度变大，进入大气层，空间站所受空气阻力大大增加，将沿着曲线坠落，不可能沿直线行进．3．答案：A4.答案：B解析：v 02＝2g ′h ，∴g ′＝v 022h ， 又mg ′＝m 4π2T 2·d 2，∴T ＝2πv 0dh .5．答案：(1)8 (2)超重 g ＋a g3g ～11g (3)完全失重 0 40 解析：(1)载人飞船近地飞行时，轨道半径近似等于地球半径，万有引力近似等于在地球表面的重力，提供其运行的向心力，mg ＝m v 2R 地，故v ＝gR 地＝10×6.4km/s ＝8km/s. (2)设在飞船向上加速过程中宇航员受支持力F N ，由牛顿第二定律F N －mg ＝ma ，得F N ＝m (g ＋a )>mg ，宇航员处于超重状态，k ＝F N mg ＝a ＋g g，由题意4≤k ≤12，所以有3g ≤a ≤11g . (3)航天飞船在绕地球做匀速圆周运动时，重力完全用来提供向心力，宇航员处于完全失重状态，视重(对座椅的压力)为零，其实际所受重力也因离地高度增加而减少，为G ′＝mg (R R ＋h )2＝116mg ＝40N. 6．答案：(1)gR 2G (2)R g r 2πr R r g解析：(1)设月球的质量为M ，则在月球表面G Mm ′R 2＝m ′g 得月球质量M ＝gR 2G. (2)设轨道舱的速度为v ，周期为T ，则G Mm r 2＝m v 2r ，得v ＝R g rG Mm r 2＝m 4π2T 2r ，T ＝2πr Rr g .。
高中物理天体运动经典习题
第三讲知识点梳理一、开普勒三大定律1、第一：2、第二：3、第三：二、万有引力定律三、万有引力和重力的关系四、解决天体问题的两条主线1、万有引力等于重力2、万有引力提供向心力五、“开三”推导及比例问题速算1、开普勒第三定律的推导2、比例问题速算六、三大宇宙速度1、第一宇宙速度2、第二宇宙速度3、第三宇宙速度七、卫星问题1、近地卫星2、同步卫星（六一定）3、赤道表面物体、近地卫星和同步卫星向心加速度大小比较八、卫星的对接及对接1、卫星对接2、卫星变轨九、双星问题经典习题练习一、选择题1、关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是()A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律2、理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用。
下面对于开普勒第三定律的公式，下列说法正确的是：（）A.公式只适用于轨道是椭圆的运动B.式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等C.式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关D.若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离3、如图所示，椭圆为某行星绕太阳运动的轨道，A、B分别为行星的近日点和远日点，行星经过这两点时的速率分别为v A和v B；阴影部分为行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积，分别用S A和S B表示．根据开普勒第二定律可知（）A．v A＞v BB．v A＜v BC．S A＞S BD．S A＜S B4、如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是（）A．太阳对小行星的引力相同B．各小行星绕太阳运动的周期小于一年C．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值D．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值5、如图，a、b两颗人造地球卫星分别在如图所示的两个不同的轨道上运行，下列说法中正确的是（）A．a卫星的运行速度比第一宇宙速度大B．b卫星的运行速度较小C．b卫星受到的向心力较大6、探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较大的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比（）A．轨道半径变小B．向心加速度变小C．线速度变大D．角速度变大7、天宫一号是中国第一个目标飞行器，已于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射成功，它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第二阶段.21时25分，天宫一号进入近地点约200公里，远地点约346.9公里，轨道倾角为42.75度，周期为5382秒的运行轨道．由此可知（）A．天宫一号在该轨道上的运行周期比同步卫星的运行周期长B．天宫一号在该轨道上任意一点的运行速率比同步卫星的运行速率小C．天宫一号在该轨道上任意一点的运行加速度比同步卫星的运行加速度小D．天宫一号在该轨道上远地点距地面的高度比同步卫星轨道距地面的高度小8、地球质量大约是月球质量的81倍，在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为（）A．1：81 B．1：27 C．1：9 D．1：39、宇航员在地球表面，以一定初速度竖直上抛一小球，测得小球从抛出到返回的时间为t；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，小球从抛出到返回时间为25t。
【高中地理课件】地球的自转和公转 2022-2023学年高二地理上学期(人教版2019选择性必修1)
文昌还有哪些优势？
临海，海运便利，便于基地建设和 设备运输；海面上人口稀少，对人 员危害小。
酒泉卫星发射基地
总结：
从纬度和海拔来讲，航天中心应建在纬度较 低、海拔较高的地方，以获得额外的较大初 速度，增加载荷和节省燃料。
文昌卫星发射基地
一、地球的自转----自转的速度
3.北回归线以北，南回归线以南的地区一年有几次太阳直射？
南、北回归线之外：没有太阳直射
三步骤：画图、描点、判断
①给出日期，判断直射点位于什么半球 例：8月1日太阳直射点位于什么半球？
②给出日期或范围，判断直射点的移动方向 例：6月1日之后太阳直射点在往什么方向移动？ 6月期间太阳直射点在往什么方向移动？
地球自转的同时也在围绕太阳公转； 过地心并与地轴垂直的平面称为赤道 平面，地球公转轨道平面称为黄道平 面
赤道平面与黄道平面之间存在一个交 角，叫作黄赤交角，目前的黄赤交角 是23° 26'
一轴 地轴：指向北极星 两面 黄道平面和赤道平面 三角 黄道平面与赤道平面的交角为23°26′ 地轴与黄道平面的夹角为66°34′ 地轴与赤道平面的夹角为90°
近日点
公转速度：最快
近日点和远日点的地球公转速度有什么差异？
二、地球的公转—公转速度
想一想：北极熊每年能比南极的企鹅多晒几天太阳，你知道其中的原因吗？ (北半球夏半年的日数是186天，冬半年的日数是179天)？
春分 3月21日前后
夏至 6月22日前后
夏半年
冬半年
冬至
12月22日前后
秋分 9月23日前后
• 度数变大，回归线的度数变大,极圈的度数变小 （即热带和寒带的范围变大，温带范围变小）
2024届北京市海淀区高三下学期6月二模物理核心考点试题(基础必刷)
2024届北京市海淀区高三下学期6月二模物理核心考点试题（基础必刷）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两点电荷连线的中垂线，O 点是MN 与两点电荷连线的交点，b、c 位于两点电荷的连线上，Ob=Oc。
则（ ）A．场强E a=E OB．电势j b=j cC．电势差U bO=U OcD．电势j O>j a第(2)题2022年6月5日17时42分，神舟十四号载人飞船与天和核心舱径向端口成功对接。
对接后的组合体绕地球做匀速圆周运动，其轨道离地面高度为地球半径的。
已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g。
下列说法正确的是（ ）A．神舟十四号与天和核心舱对接时，要先变轨到达核心舱所在的轨道，再加速追上核心舱进行对接B．组合体的向心加速度大于gC．组合体的线速度小于地球赤道上物体的线速度D．组合体运行的周期为第(3)题如图为常见的“汽车千斤顶”。
当汽车需要换轮胎时，司机将它放在车身底盘和地面之间，只需摇动手柄使螺旋杆转动，O、A之间的距离就会逐渐减小，O、C之间的距离就会增大，就能将汽车车身缓缓地顶起来。
在千斤顶将汽车顶起来的过程中，下列关于、之间的弹力的说法正确的是（ ）A．、之间的弹力不断变大B．、之间的弹力不断变小C．之间的弹力变大、之间的弹力变小D．之间的弹力变小、之间的弹力变大第(4)题有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物体能使被照物体产生的热效应大大降低，从而被广泛应用。
这种灯降低热效应的原理是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜（如氟化镁），该膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线，从而使热效应大大降低，该冷光灯的原理中没有用到（ ）A．光的干涉B．光的衍射C．光的反射D．光的折射第(5)题2022年11月29日23时08分，搭载着神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心升空，11月30日5时42分，神舟十五号载人飞船与天和核心舱成功完成自主交会对接。
河源市重点中学2024年高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析
河源市重点中学2024年高三3月份第一次模拟考试物理试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。
第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、篮球运动深受同学们喜爱。
打篮球时，某同学伸出双手接传来的篮球，双手随篮球迅速收缩至胸前，如图所示。
他这样做的效果是（）A．减小篮球对手的冲击力B．减小篮球的动量变化量C．减小篮球的动能变化量D．减小篮球对手的冲量2、如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是（）A．两小球落地时的速度相同B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同3、一质量为1.5×103kg的小汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为80m的弯道时，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为9×103N，下列说法正确的是（）A ．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力B ．汽车转弯的速度为6m/s 时，所需的向心力为6.75×103NC ．汽车转弯的速度为20m/s 时，汽车会发生侧滑D ．汽车能安全转弯的向心加速度不超过6.0m/s 24、一定质量的理想气体由状态A 沿平行T 轴的直线变化到状态B ，然后沿过原点的直线由状态B 变化到状态C ，p －T 图像如图所示，关于该理想气体在状态A 、状态B 和状态C 时的体积V A 、V B 、V C 的关系正确的是（ ）A ．ABC V V V == B ．A B C V V V <= C ．A B C V V V >>D ．A B C V V V <<5、如图所示，平行金属导轨MN 、PQ 固定在水平面上，两根相同的金属棒a 、b 相隔一定距离垂直放置在导轨上，且与导轨保持良好接触。
高中物理破题致胜微方法(揭开天体运动中的秘密)6 卫星椭圆轨道问题探究运行与加速度(答案不全)
卫星椭圆轨道问题探究-运行与加速度一．经典例题1. 2014年12月6日凌晨，新型猎户座飞船在经历4.5小时绕地球飞行两圈后以每小时3.2万公里的速度返回大气层，并安全着落太平洋上，飞船到达了离地面距离为5790km的外太空，这开启了未来的火星之旅，现把其运动轨道简化为相切于P点的两个椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ，飞船到达的最远点为Q点，已知地球半径为6400km，同步卫星的高度为36000km，则下列判断正确的是（）A．飞船经过P点时，在轨道Ⅰ运行时的加速度大于在轨道Ⅱ运行时的加速度B．飞船经过P点时，由轨道Ⅰ过渡到轨道Ⅱ，需做加速运动C．飞船飞行过程中的最大速度可以大于第一宇宙速度D．飞船在轨道上Ⅱ运行时的周期略大于3小时2. 2007年11月5日，“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球附近，在P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道绕月飞行，如图所示．已知“嫦娥一号”的质量为m，远月点Q距月球表面的高度为h，运行到Q点时它的角速度为ω，加速度为a．月球的质量为M、半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G．则它在远月点时对月球的万有引力大小为（）A．B．maC．D．mω2（R+h）总结（1）卫星的椭圆轨道运行：1.卫星绕地球运动的情况遵循开普勒运动定律和万有引力定律.当发射速度介于和之间时，由于卫星所需要的向心力会稍大于地球对它的引力，它会继续往前飞，但由于克服引力做功速度逐渐降低，所需要的向心力也逐渐减小，在小于地球对它的引力后，又被拉回。
这样作椭圆运动，并随发射速度的增大椭圆越扁，地球为椭圆的一个焦点。
发射点为近地点。
也就是当卫星到达近地点的速度介于和之间时，其运动轨迹为椭圆。
2.卫星在发射和运行过程中往往要经历变轨道运行。
在变轨道过程中，通常会发生两种轨道转换：一是圆形轨道和椭圆轨道之间的转换，而是椭圆轨道与圆形轨道之间的转换。
如图所示：如卫星在轨道I上运动时，如果要转换到轨道II上运动，卫星需要在相切点Q开动发动机向后喷气进行加速让速度变大，此时卫星所受的万有引力不足以提供向心力，卫星开始沿椭圆轨道做离心运动卫星沿椭圆轨道II远离地球时。
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英德市第一中学高三物理组 何院平（2011年9月5日）
1
圆周运动
考试大纲说明 主题
内 容
要求 说明
圆周运动 匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度
匀速圆周运动的向心力
离心现象
Ⅰ Ⅱ Ⅰ
11年36题、10年35题都以圆周运动背景，“暗示”12年类似。
1、 匀速圆周运动的七个不变：周期、频率、转速、角速度、线速度大小、向心加速度大小、向心力大小
向心加速度描述线速度方向变化快慢，方向同向心力沿半径指向圆心。
2、 向心力是效果力，由做匀速圆周运动的物体所受合外力提供，受力分析时不能分析进来。
222222()(2)(2)v F ma m mv mr mr mr f mr n r T
π
ωωππ=======向 n 的单位取r s （转每秒）
3、
F F =合向——匀速圆周运动；F F 〈合向——离心运动；F F 〉合向——近心运动；0F =合——沿切线做匀速直线运动
近几年考题——广东部分
【2009年广东文基57】图7所示是一个玩具陀螺。
a 、b 和c 是陀螺上的三个点。
当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是 （ B ） A ．a 、b 和c 三点的线速度大小相等 B ．a 、b 和c 三点的角速度相等 C ．a 、b 的角速度比c 的大 D ．c 的线速度比a 、b 的大
【2009年广东17】（2）如图17所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R 和H ，筒内壁A 点的高度为筒高的一半。
内壁上有一质量为m 的小物块。
求 ①当筒不转动时，物块静止在筒壁A 点受到的摩擦力和支持力的大小； ②当物块在A 点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的 角速度。
【2009年广东17】解析：设OA 与水平面的夹角为θ
①当筒不转动时，物块静止在筒壁A 点时受到的重力、摩擦力和支持力三力作用而平衡，由共点力平衡条件得
摩擦力的大小 θsin mg f = 支持力的大小 θ
c o s mg N = 由几何关系可得 2
2
sin H
f mg
H R θ==+
2
2
cos R N mg H R
θ==
+ 联立以上各式即可得到答案
②当物块在A 点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，物块在筒壁A 点时受到的重力和支持力作用，它们的合力提供向心力，设筒转动的角速度为ω有2
tan 2R mg m θω=⋅ 由几何关系得 t a n
H
R
θ= 联立以上各式解得2gH
R ω=
【2008年广东17】有一种叫“飞椅”的游乐项目,示意图如图所示,长为L 的钢绳一端系着座椅,另一端固定在
半径为r 的水平转盘边缘.转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘以角速度ω匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为θ.不计钢绳的重力,求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系. 【2008年广东17】解析：设座椅到中心轴的距离为R 。
当转盘转动角速度ω时，
对座椅受力分析，根据牛顿第二定律有：2tan ωθmR mg F ==心 ① 由几何关系得座椅到中心轴的距离：θsin L r R += ②
联立两式 得θ
θ
ωsin tan L r g +=
【2007年广东理基8】游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20 m/s
2
,g 取10 m/s 2
,那么
在此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的 ( ) A.1倍 B.2 倍 C.3倍 D.4倍 【2007年广东理基8】 C
解析 以游客为研究对象,游客受重力mg 和支持力F N ,由牛顿第二定律得：F N -mg=ma,所以F N =mg+ma=3mg. 匀变速直线运动、圆周运动、功能关系（动能定理、机械能守恒、能量守恒）的多运动过程综合题。
【2011年广东36】（
1）求物块滑到B 点的速度大小；
（2）试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中，克服摩擦力做的功f
W 与L 的关系，并判断物块能否滑
到CD 轨道的中点。
【2010年广东35】
【2005年广东14】如图11所示，最后小球落在C 点。
求A 、C 间的距离（取重力加速度g=10m/s 2）。
【2003年广东19】图1所示根据力学规律和题中（包括图）提供的信息，对反映悬挂系统本身性质的物理量（例
如A 的质量）及A 、B 一起运动过程中的守恒量，你能求得哪些定量的结果？
20
图∙∙
R
S 5=R
R
A
B C
D
M R
l 5.6=L
A
B
C
v 0
R
图11。