20xx高考物理總復(fù)習(xí)單元綜合測(cè)試4：曲線運(yùn)動(dòng)_萬(wàn)有引力與航天(文件)
【正文】 ，內(nèi)壁上有一質(zhì)量為 m 的小物塊．求 (1)當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊靜止在筒壁 A 點(diǎn)受到的摩擦力和支持力的大?。? (2)當(dāng)物塊在 A 點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且其所受到的摩擦力為零時(shí)，筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度． 圖 9 解析： (1)如圖 9，當(dāng)圓錐筒靜止時(shí)，物塊受到重力、摩擦力 f 和支持力 f＝ mgsinθ＝ HR2＋ H2mg， N＝ mgcosθ＝ RR2＋ H2mg. (2)物塊受到重力和支持力的作用，設(shè)圓筒和物塊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 ω 豎直方向 Ncosθ＝ mg① 水平方向 Nsinθ＝ mω2r② 本卷第 7 頁(yè)（ 共 8 頁(yè)） 聯(lián)立 ①② ，得 ω＝ grtanθ 其中 tanθ＝ HR， r＝ R2 ω＝ 2gHR . 答案： (1) HR2＋ H2mg RR2＋ H2mg (2) 2gHR 圖 10 15． “ 嫦娥一號(hào) ” 探月衛(wèi)星在空中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化示意圖如圖 10 所示．衛(wèi)星由地面發(fā)射后，經(jīng)過發(fā)射軌道進(jìn)入停泊軌道，在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，再次調(diào)速后進(jìn)入工作軌道．已知衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道的運(yùn)行半徑分別為 R 和 R1，地球半徑為 r，月球半徑為 r1，地球表面重力加速度為 g，月球表面重力加速度為 ： (1)衛(wèi)星在停泊軌道上運(yùn)行的線速度； (2)衛(wèi)星在工作軌道上運(yùn)行的周期． 解析： (1)設(shè)衛(wèi)星在停泊軌道上運(yùn)行的線速度為 v，衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由地球?qū)λ?的萬(wàn)有引力提供，得 GmMR2 ＝ mv2R，且有： Gm′ Mr2 ＝ m′ g，得： v＝ rgR. (2)設(shè)衛(wèi)星在工作軌道上運(yùn)行的周期為 T，則有： GmM1R12 ＝ m(2πT )2R1，又有： Gm′ M1r12 ＝ m′g6 得： T＝ 24π2R13gr12 . 答案： (1)r gR (2) 24π2R13gr12 圖 11 16． (20xx＝ m. 答案： (1)45 N (2)5 m/s (3) m 。桌面高出地面 m，則小球飛出后的落 地點(diǎn)距桌邊線的水平距離． 解析： (1)線的拉力等于向心力，設(shè)開始時(shí)角速度為 ω0，向心力是 F0，線斷開的瞬間，角速度為 ω，線的拉力是 FT. F0＝ mω02R① FT＝ mω2R② 由 ①② 得 FTF0＝ ω2ω02＝91③ 又因?yàn)?FT＝ F0＋ 40 N④ 由 ③④ 得 FT＝ 45 N． ⑤ (2)設(shè)線斷開時(shí)速度為 v 由 FT＝ mv2R 得 v＝FTRm ＝45 m/s＝ 5 m/s.⑥ (3)設(shè)桌面高度為 h，小球落地經(jīng)歷時(shí)間為 t，落地點(diǎn)與飛出桌面點(diǎn)的水平距離為 x. t＝ 2hg ＝ s⑦ x＝ vt＝ 2 m⑧ 則小球飛出后的落地點(diǎn)到桌邊線的水平距離為 l＝ x C．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過 D 點(diǎn)時(shí)的加速度比 B 點(diǎn)的大 D．質(zhì)點(diǎn)從 B 到 E
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