【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ┄┄┄┄┄┄ (1分 ) [答案 ] (1) (2)2mg (1)先確定臨界值 v0，再對(duì) v v2所對(duì)應(yīng)的情況做出判斷，可 以減少解題的盲目性，少走彎路． (2)當(dāng)小球與圓錐面脫離后，線與豎直方向的夾角發(fā)生了變 化，應(yīng)重新設(shè)角度． 1．如圖 4－ 3－ 9所示，物塊在水平圓盤(pán)上，與圓盤(pán)一起繞固 定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A．物塊處于平衡狀態(tài) B．物塊受三個(gè)力作用 C．在角速度一定時(shí)，物塊到轉(zhuǎn)軸的距 離越遠(yuǎn)，物塊越不容易脫離圓盤(pán) D．在物塊到轉(zhuǎn)軸距離一定時(shí)，物塊運(yùn) 動(dòng)周期越小，越不容易脫離圓盤(pán) 圖 4－ 3－ 9 解析： 對(duì)物塊進(jìn)行受力分析可知，物塊受豎直向下的重力、垂直圓盤(pán)向上的支持力及指向圓心的摩擦力共三個(gè)力作用，合力提供向心力， A錯(cuò)， B正確．根據(jù)向心力公式 F＝ mrω2可知，當(dāng) ω一定時(shí)，半徑越大，所需的向心力越大，越容易脫離圓盤(pán)；根據(jù)向心力公式 F＝ mr 可知，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸距離一定時(shí)，周期越小，所需向心力越大，越容易脫離圓盤(pán)，C、 D錯(cuò)誤． 答案： B 2．如圖 4－ 3－ 10所示，光滑水平面上，小球 m在拉力 F作用 下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到 P點(diǎn)時(shí)拉力 F發(fā)生變化， 關(guān)于小球以后運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法正確的是 ( ) A．若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽E Pa做離心運(yùn)動(dòng) B．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽E Pa做離心運(yùn)動(dòng) C．若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽E Pb做離心運(yùn)動(dòng) D．若拉力突然變小， 小球?qū)⒀剀壽E Pc做近心運(yùn)動(dòng) 圖 4－ 3－ 10 解析： 當(dāng)拉力變小時(shí)，小球會(huì)由于拉力不足以提供向心力而做離心運(yùn)動(dòng)，同時(shí)又由于細(xì)線還有拉力而改變運(yùn)動(dòng)方向，所以小球?qū)⒀厍芯€和圓周之間的某一方向飛出，即沿軌跡Pb做離心運(yùn)動(dòng)；在拉力突然變大后，由于所施加的拉力大于所需的向心力，會(huì)把小球向內(nèi)拉動(dòng)，偏離了圓周，而向圓心的一側(cè)運(yùn)動(dòng)，即沿軌跡 Pc運(yùn)動(dòng)；若拉力突然消失，小球?qū)⒂捎趹T性沿軌跡 Pa做離心運(yùn)動(dòng)．故只有 A正確． 答案： A 3．鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑 r是根據(jù)地形決定的．彎道處要求 外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)、外軌高度差 h的設(shè)計(jì)不僅與 r有關(guān)， 還與火車(chē)在彎道上的行駛速率 v有關(guān)．下列說(shuō)法正確的是 ( ) A． v一定時(shí)， r越小則要求 h越大 B． v一定時(shí)， r越大則要求 h越大 C． r一定時(shí)， v越小則要求 h越大 D． r一定時(shí)， v越大則要求 h越大 解析： 設(shè)軌道平面與水平方向的夾角為 θ，由 mgtanθ＝ m 得 tanθ＝ 可見(jiàn) v一定時(shí)， r越大， tanθ越小，內(nèi)、 外軌的高度差 h越小，故 A正確， B錯(cuò)誤；當(dāng) r一定時(shí)， v越大，tanθ越大，內(nèi)、外軌的高度差 h越大，故 C錯(cuò)誤， D正確． 答案： AD 4．小球質(zhì)量為 m，用長(zhǎng)為 L的輕質(zhì)細(xì)線懸掛在 O點(diǎn)，在 O點(diǎn) 的正下方處有一釘子 P，把細(xì)線沿水平方向拉直，如圖 4 － 3－ 11所示，無(wú)初速度地釋放小球，當(dāng)細(xì)線碰到釘子 的瞬間，設(shè)線沒(méi)有斷裂，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( ) A．小球的角速度突然增大 B．小球的瞬時(shí)速度突然增大 C．小球的向心加速度突然增大 D．小球?qū)揖€的拉力突然增大 解析： 當(dāng)細(xì)線碰到釘子時(shí)，線速度不變，但小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑將減?。?ω＝ ， R減小， ω增大；由 a＝ ， R減小， a增大；由 FT－ mg＝ m ，得 FT增大，故 A、 C、 D正確， B錯(cuò)誤． 答案： B 5． (2020金華模擬 )在 2020年北京奧 運(yùn)會(huì)體操男子單杠決賽中，中國(guó) 小將鄒凱問(wèn)鼎冠軍．鄒凱完成了 一個(gè)單臂回環(huán)動(dòng)作后恰好靜止在 最高點(diǎn)，如圖 4－ 3－ 12所示．設(shè) 鄒凱的重心離杠 l＝ m，體重 56 kg .忽略摩擦力，且認(rèn) 為單臂回環(huán)動(dòng)作是圓周運(yùn)動(dòng) (g＝ 10 m/s2)．試求： (1)達(dá)到如圖 4－ 3－ 12所示效果，鄒凱的重心在最低點(diǎn)的 速度大?。? (2)鄒凱在最高點(diǎn)與最低點(diǎn)時(shí)對(duì)杠的作用力分別是多大． 解析： (1)根據(jù)機(jī)械能守恒，設(shè)鄒凱在最低點(diǎn)的速度為 v，則 mgh ＝ mv2 h＝ 2l 所以 v＝ ＝ m/s. (2)在最高點(diǎn)鄒凱處于靜止?fàn)顟B(tài)，故所受杠的支持力等于其重力 FN＝ mg＝ 560 N 由牛頓第三定律，鄒凱對(duì)杠的作用力為 560 N. 在最低點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)杠對(duì)鄒凱的作用力為 FN′ 則 FN′－ mg＝ m 故 FN′＝ mg＋ m ＝ 2800 N 由牛頓第三定律知，鄒凱對(duì)杠的作用力為 2800 N. 答案： (1) m/s (2)560 N 2800 N 一、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律 定律 內(nèi)容 圖示 開(kāi)普勒 第一定律 (軌道定律 ) 所有行星繞 運(yùn)動(dòng)的軌道都是 ， 處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上 . 開(kāi)普勒 第二定律 (面積定律 ) 對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積 . 開(kāi)普勒 第三定律 (周期定律 ) 所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等 . ＝ k. 太陽(yáng) 橢圓 太陽(yáng) 二、萬(wàn)有引力定律 1．內(nèi)容： 自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向 在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量 m1和 m2的 成正比，與它們之間距離 r的 成反比． 2．公式： F＝ G ，其中 G＝ ，叫引 常量． 乘積 二次方 10－ 11Nm2/kg2 3．公式適用條件： 此公式適用于 間的相互作用．當(dāng)兩物 體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí)，物體可視為質(zhì) 點(diǎn)．均勻的球體可視為質(zhì)點(diǎn)， r是 間的距離．一個(gè)均 勻球體與球外一個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力也適用，其中 r為球心 到 間的距離． 質(zhì)點(diǎn) 兩球心 質(zhì)點(diǎn) 三、三種宇宙速度 宇宙速度 數(shù)值(km/s) 意義 第一 宇宙速度 (環(huán)繞速度 ) 這是物體繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小發(fā)射速度， 若 km/s v＜ km/s，物體繞 運(yùn)行 第二 宇宙速度 (脫離速度 ) 這是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度， 若 km/s v＜ km/s，物體繞 運(yùn)行 第三 宇宙速度 (逃逸速度 ) 這是物體掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度， 若 v km/s，物體將掙脫 ，飛到太陽(yáng)系外 地球 太陽(yáng) 太陽(yáng)引力的束縛 ≤≤≥1．三種宇宙速度均指的是發(fā)射速度，不能理解為運(yùn)行速度． 2．第一宇宙速度既是最小發(fā)射速度，又是衛(wèi)星繞地球做勻 速圓周運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度． 四、關(guān)于同步衛(wèi)星的五個(gè) “ 一定 ” 1．軌道平面一定：軌道平面與 共面． 赤道平面 24 h 相同 相同 2．周期一定：與地球自轉(zhuǎn)周期 ，即 T＝ . . 3．角速度一定：與地球自轉(zhuǎn)的角速度 ． . 4．高度一定：由 同步衛(wèi)星離