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高一物理必修2曲線運動

發布時間: 2020-11-18 20:58:27

㈠ 高一物理必修二中老師講的曲線運動具有等時性是什麼意思啊

就是說小船朝向對岸方向的速度大小不變,所以時間不變。比如從某一高度水平跑出一個物體,水平速度不同,但是時間還是一樣的,h=1/2gt^2

㈡ 高一物理必修二曲線運動中的渡河問題

兩種情況:①船速大於水速;②船速小於水速

兩種極值:①渡河回最小位移;答②渡河最短時間

1、渡河最小位移

1)船速大於水速時

船速方向應斜向上游某一角度θ

最短位移才可能為河寬 d

此時cosθ=
V/ V,從而求出θ

2)船速小於水速時

以水速末端為圓心,以船速為半徑畫圓一樣,對應的合速度方向如圖所示,

此時船速與合速度垂直,

船速方向仍應斜向上游某一角度θ,cosθ=V/ V,可求出θ,

由幾何關系可求最短位移Smin=d/
cosθ=d V/ V

2、渡河最短時間

不管船速和水速的大小關系如何

當船頭垂直正對岸邊運動時,

度和時間最短。

㈢ 高一物理必修二曲線運動那章算不算難

  • 高一物理必修二曲線運動那章難度不是很大。

  • 高一物理必修二曲線運動那章主要講述平拋運動和勻速圓周運動兩個部分相對而言平拋運動簡單一點,只要分解成水平方向的勻速直線運動;豎直方向的自由落體運動就可以了。勻速圓周運動的難點的難點在確定提供圓周運動的向心力的分析上,突破了這個難點,問題就迎刃而解了。

㈣ 高中物理必修二 請問:曲線運動中,為什麼速度大小可以不變

因為曲線運動中只是方向改變,速度不變。

㈤ 高一物理必修二的關於曲線運動

平拋運動
水平方向
V0T=0.01
豎直方向
(0.05/T)^2=Vy^2+2g*(0.05/2)
Vy=gt
拋出點距離a點的水平距離X=V0t=
拋出點距離a點的豎直距離Y=(1/2)gt^2=

㈥ 高一物理必修2的曲線運動好難啊!!我一點都不會啊~誰可以教教我

物體運動軌跡是曲線的運動,稱為「曲線運動」。當物體所受的合力和它運動的方向不在同專一直屬線上,物體的運動就是曲線運動。在曲線運動中:當力矢量與速度矢量間的夾角等於90°時,作用力僅改變物體速度的方向,不改變速度的量值;當夾角小於90°時,作用力不僅改變物體運動速度的方向,並且增大速度的量值;當夾角大於90°時,同樣改變物體運動速度的方向,但是卻減小速度的量值。曲線運動中速度的方向時刻在變,因為是個矢量,既有大小,又有方向。不論速度的大小是否改變,只要速度的方向發生改變,就表示速度矢量發生變化,也就具有了加速度,所以曲線運動是變速運動。常見的曲線運動有:平拋運動,斜拋物體運動,勻速圓周運動三種。
當然勻速圓周運動並不是真正的勻速運動,曲線運動是變速運動,而勻速圓周運動中所說的勻速指的是速度的大小.
當物體所受合力的方向與它的運動的方向不在同一直線上時,物體做曲線運動.
同時注意"切線",我們可以理解為質點在某一點的速度,沿曲線在這一點的切線方向.

㈦ 高中物理必修2第5章曲線運動公式中字母所代表的意思

具體那一個字母,你可以買一個教材,參考

㈧ 急求高中物理必修2曲線運動和天體運動的計算題(附帶詳解答案)

「萬有引力定律」習題歸類例析
萬有引力定律部分內容比較抽象,習題類型較多,不少學生做這部分習題有一種懼怕感,找不著切入點.實際上,只要掌握了每一類習題的解題技巧,困難就迎刃而解了.下面就本章的不同類型習題的解法作以歸類分析.
一、求天體的質量(或密度)
1.根據天體表面上物體的重力近似等於物體所受的萬有引力,由天體表面上的重力加速度和天體的半徑求天體的質量
由mg=G 得 .(式中M、g、R分別表示天體的質量、天體表面的重力加速度和天體的半徑.)
[例1]宇航員站在一星球表面上的某高處,沿水平方向拋出一小球,經過時間t,小球落在星球表面,測得拋出點與落地點之間的距離為L,若拋出時的初速度增大到2倍,則拋出點與落地點間的距離為 L,已知兩落地點在同一水平面上,該星球的半徑為R,引力常量為G,求該星球的質量M和密度ρ.
[解析]此題的關鍵就是要根據在星球表面物體的運動情況求出星球表面的重力加速度,再根據星球表面物體的重力等於物體受到的萬有引力求出星球的質量和星球的密度.
根據平拋運動的特點得拋出物體豎直方向上的位移為
設初始平拋小球的初速度為v,則水平位移為x=vt.有 ○1
當以2v的速度平拋小球時,水平位移為x'= 2vt.所以有 ②
在星球表面上物體的重力近似等於萬有引力,有mg=G ③
聯立以上三個方程解得
而天體的體積為 ,由密度公式 得天體的密度為 。
2.根據繞中心天體運動的衛星的運行周期和軌道半徑,求中心天體的質量
衛星繞中心天體運動的向心力由中心天體對衛星的萬有引力提供,利用牛頓第二定律得

若已知衛星的軌道半徑r和衛星的運行周期T、角速度 或線速度v,可求得中心天體的質量為
[例2]下列幾組數據中能算出地球質量的是(萬有引力常量G是已知的)( )
A.地球繞太陽運行的周期T和地球中心離太陽中心的距離r
B.月球繞地球運行的周期T和地球的半徑r
C.月球繞地球運動的角速度和月球中心離地球中心的距離r
D.月球繞地球運動的周期T和軌道半徑r
[解析]解此題關鍵是要把式中各字母的含義弄清楚,要區分天體半徑和天體圓周運動的軌道半徑.已知地球繞太陽運行的周期和地球的軌道半徑只能求出太陽的質量,而不能求出地球的質量,所以A項不對.已知月球繞地球運行的周期和地球的半徑,不知道月球繞地球的軌道半徑,所以不能求地球的質量,所以B項不對.已知月球繞地球運動的角速度和軌道半徑,由 可以求出中心天體地球的質量,所以C項正確.由 求得地球質量為 ,所以D項正確.
二、人造地球衛星的運動參量與軌道半徑的關系問題
根據人造衛星的動力學關系
可得
由此可得線速度v與軌道半徑的平方根成反比;角速度 與軌道半徑的立方的平方根成反比,周期T與軌道半徑的立方的平方根成正比;加速度a與軌道半徑的平方成反比.
[例3兩顆人造衛星A、B繞地球做圓周運動,周期之比為 ,則軌道半徑之比和運動速率之比分別為( )
A.
B.
C.
D.
[解析]由 可得衛星的運動周期與軌道半徑的立方的平方根成正比,由 可得軌道半徑 ,然後再由 得線速度 。所以正確答案為C項.
三、地球同步衛星問題
衛星在軌道上繞地球運行時,其運行周期(繞地球一圈的時間)與地球的自轉周期相同,這種衛星軌道叫地球同步軌道,其衛星軌道嚴格處於地球赤道平面內,運行方向自西向東,運動周期為23小時56分(一般近似認為周期為24小時),由 得人造地球同步衛星的軌道半徑 ,所以人造同步衛星離地面的高度為 ,利用 可得它運行的線速度為3.07 km/s.總之,不同的人造地球同步衛星的軌道、線速度、角速度、周期和加速度等均是相同的.不一定相同的是衛星的質量和衛星所受的萬有引力.
人造地球同步衛星相對地面來說是靜止的,總是位於赤道的正上空,其軌道叫地球靜止軌道.通信衛星、廣播衛星、氣象衛星、預警衛星等採用這樣的軌道極為有利一顆靜止衛星可以覆蓋地球大約40%的面積,若在此軌道上均勻分布3顆衛星,即可實現全球通信或預警.為了衛星之間不互相千擾,大約30左右才能放置1棵,這樣地球的同步衛星只能有120顆.可見,空間位置也是一種資源。
[例4]關於「亞洲一號」地球同步通訊衛星,下述說法正確的是( )
A.已知它的質量是1.24 t,若將它的質量增為2.84 t,其同步軌道半徑變為原來的2倍
B.它的運行速度為7.9 km/s
C.它可以繞過北京的正上方,所以我國能利用其進行電視轉播
D.它距地面的高度約為地球半徑的5倍,所以衛星的向心加速度約為其下方地面上物體的重力加速度的
[解析]同步衛星的軌道半徑是一定的,與其質量的大小無關.所以A項錯誤.因為在地面附近繞地球做勻速圓周運動的衛星的速度近似等於7.9 km/ s,而衛星的線速度隨軌道半徑的增大而減小,所以同步衛星的線速度一定小於7.9 km/s,實際計算表明它的線速度只有3.07 km/s。所以B項錯誤.因同步衛星的軌道在赤道的正上方,北京在赤道以北,所以同步軌道不可能過北京的正上方.所以C項錯誤.同步衛星的向心加速度 ,物體在地面上的重力加速度 ,依題意 ,所以 。D選項正確。
四、求天體的第一宇宙速度問題
人造地球衛星的線速度可用 求得 可得線速度與軌道的平方根成反比,當r=R時,線速度為最大值,最大值為7.9 km/s. (實際上人造衛星的軌道半徑總是大於地球的半徑,所以線速度總是小於7.9 km/s)這個線速度是地球人造衛星的最大線速度,也叫第一宇宙速度.發射人造衛星時,衛星發射的越高,克服地球的引力做功越大,發射越困難,所以人造地球衛星發射時,一般都發射到離地很近的軌道上,發射人造衛星的最小發射速度為7. 9 km/ s.
在其他的星體上發射人造衛星時,第一宇宙速度也可以用類似的方法計算,即 ,式中的M、R、g 分別表示某星體的質量、半徑、星球表面的重力加速度.
[例5]若取地球的第一宇宙速度為8 km/s,某行星的質量是地球質量的6倍,半徑是地球的1.5倍,這順行星的第一宇宙速度約為( )
A. 2 km/s B. 4 km/s
C. 16 km/s D. 32 km/s
[解析]由 得 8 m/s,某行星的第一宇宙速度為
16 m/s
五、人造衛星的變軌問題
發射人造衛星要克服地球的引力做功,發射的越高,克服地球的引力做功越多,發射越困難.所以在發射同步衛星時先讓它進入一個較低的近地軌道(停泊軌道)A,然後通過點火加速,使之做離心運動,進入一個橢圓軌道(轉移軌道)B,當衛星到達橢圓軌道的遠地點時,再次通過點火加速使其做離心運動,進人同步軌道C。
[例6]如圖所示,軌道A與軌道B相切於P點,軌道B與軌道C相切於Q點,以下說法正確的是( )
A.衛星在軌道B上由P向Q運動的過程中速率越來越小
B.衛星在軌道C上經過Q點的速率大於在軌道A上經過P點的速率
C.衛星在軌道B上經過P時的向心加速度與在軌道A上經過P點的向心加速度是相等的
D.衛星在軌道B上經過Q點時受到地球的引力小於經過P點的時受到地球的引力
[解析]衛星在軌道B上由P到Q的過程中,遠離地心,克服地球的引力做功,所以要做減速運動,所以速率是逐漸減小的,A項正確.衛星在A、C軌道上運行時,軌道半徑不同,根據 可知軌道半徑越大,線速度小,所以有 ,所以B項錯誤.衛星在A、B兩軌道上經過P點時,離地心的距離相等,受地球的引力相等,所以加速度是相等的,C項正確、衛星在軌道B上經過Q點比經過P點時離地心的距離要遠些,受地球的引力要小些,所以D項正確.
六、人造天體的交會對接問題
交會對接指兩個航天器(宇宙飛船、太空梭等)在太空軌道會合並連接成一個整體.它是實現太空裝配、回收、補給、維修、航天員交換等過程的先決條件.空間交會對接技術包括兩部分相互銜接的空間操作,即空間交會和空間對接.所謂交會是指兩個或兩個以上的航天器在軌道上按預定位置和時間相會,而對接則為兩個航天器相會後在結構上連成一個整體.
[例7]關於太空梭與空間站對接問題,下列說法正確的是( )
A.先讓太空梭與空間站在同一軌道上,然後讓太空梭加速,即可實現對接
B.先讓太空梭與空間站在同一軌道上,然後讓太空梭減速,即可實現對接
C.先讓太空梭進入較低的軌道,然後再對其進行加速,即可實現對接
D.先讓太空梭進入較高的軌道,然後再對其進行加速,即可實現對接
[解析]太空梭在軌道運行時,若突然對其加速時,地球對飛機的萬有引力不足以提供太空梭繞地球做圓周運動的向心力,太空梭就會做離心運動,所以選項A、B、D不可能實現對接。正確答案為C項。
七、雙星問題
兩棵質量可以相比的恆星相互繞著旋轉的現象,叫做雙星.雙星中兩棵子星相互繞著旋轉看作勻速圓周運動的向心力由兩恆星間的萬有引力提供.由於力的作用是相互的,所以兩子星做圓周運動的向心力大小是相等的,因兩子星繞著連線上的一點做圓周運動,所以它們的運動周期是相等的,角速度也是相等的,線速度與兩子星的軌道半徑成正比.
[例8]兩棵靠得很近的天體稱為雙星,它們都繞兩者連線上某點做勻速圓周運動,因而不至於由於萬有引力而吸引到一起,以下說法中正確的是( )
A.它們做圓周運動的角速度之比與其質量成反比
B.它們做圓周運動的線速度之比與其質量成反比
C.它們做圓周運動的半徑與其質量成正比
D.它們做圓周運動的半徑與其質量成反比
[解析]兩子星繞連線上的某點做圓周運動的周期相等,角速度也相等.由 得線速度與兩子星圓周運動的半徑是成正比的.因為兩子星圓周運動的向心力由兩子星間的萬有引力提供,向心力大小相等,由 可知 ,所以它們的軌道半徑與它們的質量是成反比的.而線速度又與軌道半徑成正比,所以線速度與它們的質量也是成反比的.正確答案為B、D選項.
八、地面上物體隨地球自轉做圓周運動問題
因地球自轉,地球赤道上的物體也會隨著一起繞地軸做圓周運動,這時物體受地球對物體的萬有引力和地面的支持力作用,物體做圓周運動的向心力是由這兩個力的合力提供,受力分析如圖所示.
實際上,物體受到的萬有引力產生了兩個效果,一個效果是維持物體做圓周運動,另一個效果是對地面產生了壓力的作用,所以可以將萬有引力分解為兩個分力:一個分力就是物體做圓周運動的向心力,另一個分力就是重力,如圖所示.這個重力與地面對物體的支持力是一對平衡力.在赤道上時這些力在一條直線上.
在赤道上的物體隨地球自轉做圓周運動時,由萬有引力定律和牛頓第二定律可得其動力學關系為 ,式中R、M、 、T分別為地球的半徑、質量、自轉角速度以及自轉周期。
當赤道上的物體「飄」起來時,必須有地面對物體的支持力等於零,即N=0,這時物體做圓周運動的向心力完全由地球對物體的萬有引力提供.由此可得赤道上的物體「飄」起來的條件是:由地球對物體的萬有引力提供向心力。以上的分析對其它的自轉的天體也是適用的。
[例9]地球赤道上的物體重力加速度為g,物體在赤道上隨地球自轉的向心加速度為a,要使赤道上的物體「飄」起來,則地球轉動的角速度應為原來的( )
A. B. C. D.
[解析]設地球原來自轉的角速度為 ,用F表示地球對赤道上的物體的萬有引力, N表示地面對物體的支持力,由牛頓第二定律得 ①
而物體受到的支持力與物體的重力是一對平衡力,所以有 ②
當當赤道上的物體「飄」起來時,只有萬有引力提供向心力,設此時地球轉動的角速度為 ,有 ③
聯立①、②、③三式可得 ,所以正確答案為B項。

㈨ 高一物理必修2 曲線運動 第5題求解析

水流抄速度大於船上在靜水中的航行速度,則不論船的航向如何,總是被水沖向下游。
怎樣才能使漂下的距離最短呢?如圖丙所示,
水流速度為Vs,已知船在靜水中的速度為Vc

設船頭Vc與河岸上游成θ角,合速度V與河岸下游成α角。
可以看出:α角越大,船漂下的距離x越短,那麼在什麼條件下α角最大呢?
以Vs的矢尖為圓心,以Vc為半徑畫圓,當V與圓相切時,α角最大,
根據cosθ=Vc/Vs,
船頭與河岸的夾角應為:θ=arccosVc/Vs。
此時渡河的最短位移為:

選 C

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