高中物理模型解題(參考版)
2025-04-07 02:38本頁面
【正文】 m2/kg2，ms＝2．01030kg）十四、機車啟動問題解題方法與技巧：（1）汽車以恒定功率起動時，它的牽引力F將隨速度v的變化而變化，其加速度a也隨之變化，具體變化過程可采用如下示意圖表示： 由此可得汽車速度達到最大時，a=0，=12 m/s （2）要維持汽車加速度不變，就要維持其牽引力不變，汽車功率將隨v增大而增大，當P達到額定功率P額后，不能再增加，： 所以，汽車達到最大速度之前已經歷了兩個過程：勻加速（0——t1時刻）和變加速（t1——t2)，勻加速過程能維持到汽車功率增加到P額的時刻。（3）恒星演化到末期，如果其質量大于太陽質量ms的2倍，它將有可能成為黑洞。兩星視為質點，不考慮其它天體的影響，A、B圍繞兩者連線上的O點做勻速圓周運動，它們之間的距離保持不變，如圖7所示。 列式時須注意：萬有引力定律表達式中的r表示雙星間的距離，按題意應該是L，而向心力表達式中的r表示它們各自做圓周運動的半徑，在本題中為rr2，千萬不可混淆。如圖6所示，這種結構叫做雙星．雙星問題具有以下兩個特點：⑴由于雙星和該固定點O總保持三點共線，所以在相同時間內轉過的角度必相等，即雙星做勻速圓周運動的角速度必相等，因此周期也必然相同?！ ∮钪嬷型鶗邢嗑噍^近，質量可以相比的兩顆星球，它們離其它星球都較遠，因此其它星球對它們的萬有引力可以忽略不計。 C．海南和太原相比，在海南的重力加速度略微小一點，同樣的運載火箭在海南可以發(fā)射質量更大的同步衛(wèi)星 【例8】 我中已經擁有甘肅酒泉、山西太原和四川西昌三個衛(wèi)星發(fā)射中心，又計劃在海南建設一個航天發(fā)射場，預計2010年前投入使用．關于我國在2010年用運載火箭發(fā)射一顆同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（同步衛(wèi)星必須自西向東運行，才可以與地球保持相對靜止，故發(fā)射階段，火箭在合適之時應盡量靠近赤道且自西向東輸送，以便利用地球自轉動能，節(jié)省火箭能量?！绢}7】如圖1所示，有A、B兩顆行星繞同一顆恒星M做圓周運動，旋轉方向相同，A行星的周期為T1，B行星的周期為T2，在某一時刻兩行星相距最近，則①經過多長時間，兩行星再次相距最近？②經過多長時間，兩行星第一次相距最遠？ 6)衛(wèi)星的發(fā)射能量問題分析天體運動的追及相遇重點是角度、角速度和時間等關系的判斷。C．它們的角速度可能不同 D．它們離地心的距離可能不同5)衛(wèi)星的追及與相遇問題 天體運動中也有追及相遇問題，它與地面上的追及相遇問題在思維有上相似之處，即也是找出一些物理量的關系，但它也不同之處，有其自身特點。 ） 地球同步衛(wèi)星是指相對地面靜止的、運行周期與地球的自轉周期相等的衛(wèi)星，這種衛(wèi)星一般用于通訊，又叫做同步通信衛(wèi)星，其特點可概括為“五個一定”即位置一定（必須位于地球赤道的上空）；周期一定（）；高度一定（）；速率一定（）；運行方向一定（自西向東運行）。 C．飛船在軌道1上經過Q點時的加速度大于在軌道2上經過Q點的加速度 A．飛船在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率【例5】 “神舟六號”飛行到第５圈時，在地面指揮控制中心的控制下，由近地點250km圓形軌道1經橢圓軌道2轉變到遠地點350km的圓軌道3?！ ⌒l(wèi)星繞中心天體穩(wěn)定運動時萬有引力提供了衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心力，有．當衛(wèi)星由于某種原因速度突然增大時，衛(wèi)星將做離心運動；當突然減小時，衛(wèi)星做向心運動。 B．飛船的運行速度 C．飛船的運行周期 ） 由得，則【例4】一飛船在某行星表面附近沿圓軌道繞該行星飛行，認為行星是密度均勻的球體，要確定該行星的密度，只需要測量（ 由和得，則 由得，則 根據得，則 C．11km/s ）【題3】我國發(fā)射的探月衛(wèi)星“嫦娥1號”軌道是圓形的，且貼近月球表面．已知月球的質量約為地球質量的，月球的半徑約為地球半徑的,地球上的第一宇宙速度約為7．9km/s，則該探月衛(wèi)星繞月運行的速率約為（ 由得，故越大，越小。（3）衛(wèi)星（行星）模型題型設計：1)討論衛(wèi)星（行星）的向心加速度、繞行速度、角速度、周期與半徑的關系問題。（1）衛(wèi)星（行星）的動力學特征：中心天體對衛(wèi)星（行星）的萬有引力提供衛(wèi)星（行星）做勻速圓周運動的向心力，即有：。?。?）若經過最低位置的速度為v0,能上升的最大高度是h，則該星球表面附近的重力加速度g等于多少？萬有引力常量為G?！绢}2】蕩秋千是大家喜愛的一項體育活動．隨著科技的迅速發(fā)展，將來的某一天，同學們也許會在其它星球上享受蕩秋千的樂趣。 D．P、Q做圓周運動的周期相等（2）忽略地球（星球）自轉影響，則地球（星球）表面或地球（星球）上方高空物體所受的重力就是地球（星球）對物體的萬有引力。 B．P、Q受地球重力相等 C．P、Q做圓周運動的角速度大小相等 A．P、Q做圓周運動的向心力大小相等 由于地球的自轉，因而地球表面的物體隨地球自轉時需要向心力，向心力必來源于地球對物體的萬有引力，重力實際上是萬有引力的一個分力，由于緯度的變化，物體作圓周運動的向心力也不斷變化，因而地球表面的物體重力將隨緯度的變化而變化，即重力加速度的值g隨緯度變化而變化；從赤道到兩極逐漸增大．在赤道上，在兩極處?！绢}2】如圖所示光滑管形圓軌道半徑為R（管徑遠小于R）固定，小球a、b大小相同，質量相同，均為m，其直徑略小于管徑，能在管中無摩擦運動．兩球先后以相同速度v通過軌道最低點，且當小球a在最低點時，小球b在最高點，以下說法正確的是（ ） A．速度v至少為，才能使兩球在管內做圓周運動 B．當v=時，小球b在軌道最高點對軌道無壓力 C．當小球b在最高點對軌道無壓力時，小球a比小球b所需向心力大5mg D．只要v≥，小球a對軌道最低點壓力比小球b對軌道最高點壓力都大6mg【補充】豎直平面內的圓周運動一般可以劃分為這兩類，豎直（光滑）圓弧內側的圓周運動，水流星的運動，過山車運動等，可化為豎直平面內輕繩類圓周運動；汽車過凸形拱橋，小球在豎直平面內的（光滑）圓環(huán)內運動，小球套在豎直圓環(huán)上的運動等，可化為輕豎直平面內輕桿類圓周運動。運動質點在一輕桿的作用下，繞中心點作變速圓周運動，由于輕桿能對質點提供支持力和拉力，所以質點過最高點時受的合力可以為零，質點在最高點可以處于平衡狀態(tài)。求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。一質量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運動。所以：（1）質點過最高點的臨界條件：質點達最高點時繩子的拉力剛好為零，質點在最高點的向心力全部由質點的重力來提供，這時有，式中的是小球通過最高點的最小速度，叫臨界速度；（2）質點能通過最高點的條件是；（3）當質點的速度小于這一值時，質點運動不到最高點高作拋體運動了。運動質
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