高物理专题圆周运动和天体运动教师教学案及习题

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1、教学目标：1．掌握描述圆周运动的物理量及相关计算公式；2．学会应用牛顿第二定律解决圆周运动问题3．掌握分析、解决圆周运动动力学问题的基本方法和基本技能教学重点：匀速圆周运动教学难点：应用牛顿第二定律解决圆周运动的动力学问题【例1】如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。　【例2】如图所示，一摆长为L的单摆，摆球的质量为ｍ，要使摆球能在竖直平面内做完整的圆周运动，那么摆球在最底点的速度ｖ０至少要多大?聞創沟燴鐺險爱氇谴净。【例3】一内壁光滑的环形细圆管，位

2、于竖直平面内，环的半径为R（比细管的半径大得多）．在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球（可视为质点）．A球的质量为m1，B球的质量为m2．它们沿环形圆管顺时针运动，经过最低点时的速度都为v0．设A球运动到最低点时，B球恰好运动到最高点，若要此时两球作用于圆管的合力为零，那么m1、m2、R与v0应满足的关系式残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。8/9【例4】如图所示，滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力，又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动，且恰好通过轨道最高点C，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A，试求滑块在AB段运动过程中的加速度.酽锕极額閉镇桧猪訣锥

3、。．【例5】两颗人造卫星的质量之比m1∶m2＝1∶2，轨道半径之比R1∶R2＝3∶1．求：(1)两颗卫星运行的线速度之比；(2)两颗卫星运行的角速度之比；(3)两颗卫星运行的周期之比；(4)两颗卫星运行的向心加速度之比；(5)两颗卫星运行的向心力之比．【例6】(1997年全国，20)已知地球半径约为6.4×106m，又知月球绕地球的运动可近似看作圆周运动，则可估算出月球到地心的距离约为多少m．(月球的绕地周期为27天结果只保留一位有效数字)彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。8/9圆周运动和天体运动规律例题答案　例3解析：这是一道综合运用牛顿运动定律、圆周运动、机械能守恒定律的高考题

4、．A球通过圆管最低点时，圆管对球的压力竖直向上，所以球对圆管的压力竖直向下．若要此时两球作用于圆管的合力为零，B球对圆管的压力一定是竖直向上的，所以圆管对B球的压力一定是竖直向下的．謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。由机械能守恒定律，B球通过圆管最高点时的速度v满足方程根据牛顿运动定律又N1=N2解得解②④⑤得例4解析：设圆周的半径为R，则在C点：mg=m①离开C点，滑块做平抛运动，则2R＝gt2②vCt＝sAB③由B到C过程：mvC2+2mgR＝mvB2④由A到B运动过程：vB2＝2asAB⑤由①②③④⑤式联立得到：a=1.2g例58/9一、选择题1、时针、分针和秒针转动时，下列正

5、确说法是[　　]　　　A.秒针的角速度是分针的60倍　　　B.分针的角速度是时针的60倍　　　C.秒针的角速度是时针的360倍　　　D.秒针的角速度是时针的86400倍厦礴恳蹒骈時盡继價骚。2、火车转弯做圆周运动，如果外轨和内轨一样高，火车能匀速通过弯道做圆周运动，下列说法中正确的是[　　]茕桢广鳓鯡选块网羈泪。　　　A.火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力，所以外轨容易磨损　　　B.火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力，所以内轨容易磨损　　　C.火车通过弯道向心力的来源是火车的重力，所以内外轨道均不磨损　　　D.以上三种说法都是错误的鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。8/9

6、　3、关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是[]A.它一定在赤道上空运行B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D.它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。　4、人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为R，线速度为v，周期为T，若要使卫星的周期变为2T，可能的办法是[]預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。A.R不变，使线速度变为v/2B.v不变，使轨道半径变为2R　　C.轨道半径变为RD.无法实现渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。　5、两颗靠得较近天体叫双星，它们以两者重心联线上的某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于因引力作用而吸引在

7、一起，以下关于双星的说法中正确的是[]铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。A.它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B.它们做圆周运动的线速度与其质量成反比C.它们所受向心力与其质量成反比D.它们做圆周运动的半径与其质量成反比擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。　6、假设火星和地球都是球体，火星的质量M火和地球的质量M地之比M火/M地=p，火星的半径R火和地球的半径R地之比R火/R地=q，那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力的加速度g地之比等于[]贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。A.p/q2B.pq2C.p/qD.pq7、列说法中正确的是A.速度不变的运