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1、http:/ 圓周運動作為一種特殊的曲線運動，在高中物理中處于較重要的地位，是研究各種曲線運動的基礎(chǔ)，圓周運動與萬有引力定律相結(jié)合的應(yīng)用、帶電粒子在磁場中的運動、機械能守恒和轉(zhuǎn)化等知識有著密切的關(guān)系，本單元內(nèi)容是高中物理必備的基礎(chǔ)知識.從近年高考命題的發(fā)展趨勢看，涉及到圓周運動的命題有可能出現(xiàn)的情況：考查有關(guān)圓周運動基本概念和基礎(chǔ)知識的命題；在有關(guān)生活實踐方面探究性問題；圓周運動同萬有引力、平拋運動、機械能守恒和轉(zhuǎn)化相結(jié)合的命題；圓周運動同電磁學相結(jié)合的命題. http:/ 一、描述圓周運動的物理量1、線速度（v）描述圓周運動的物體運動 的物理量 。方向和半徑垂直，和圓周相切，是矢量?？炻笮?/p>

2、：v= s/t = (s是t時間內(nèi)通過的弧長)單位：m/s2、角速度() 描述物體繞圓心 的物理量() 中學不研究其方向轉(zhuǎn)動快慢大?。? /t = (是t時間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的圓心角)單位：rad/s http:/ 3、周期T 、頻率f和轉(zhuǎn)速 n作圓周運動的物體運動一周所用的時間,叫周期；單位時間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，叫頻率。也叫轉(zhuǎn)速.即周期的倒數(shù). 大?。篢= vr2 2= f1=4.v、T、f的關(guān)系frrTrv 22 http:/ 【例1】如圖所示裝置中，三個輪的半徑分別為r、2r、4r，b點到圓心的距離為r，求圖中a、b、c、d各點的線速度之比、角速度之比、加速度之比 abc d http

3、:/ 二、勻速圓周運動的規(guī)律定義：做圓周運動的物體，若在相等的時間內(nèi)通過的圓弧長 ， 就是勻速圓周運動相等運動性質(zhì)：勻速圓周運動是速度大小不變，方向時刻變化的變速曲線運動，是加速度大小不變而方向時刻變化的變加速曲線運動。即： F 合F向mahttp:/ 例、如圖.半圓形的光滑軌道槽豎直放置質(zhì)量為m的小物體由頂端從靜止開始下滑則物體在經(jīng)過槽底時，對槽底的壓力大小為( )A2mg B.3mg Cmg D5mg B http:/ 例、如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，兩個質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則 （ ）球A的角速度一定大于球

4、B的角速度球A的線速度一定大于球B的線速度球A的運動周期一定小于球B的運動周期球A對筒壁的壓力一定大于球B對筒壁的壓力B http:/ 例、如圖所示，用長為L的細繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則下列說法中正確的是A小球在圓周最高點時所受的向心力一定為重力B小球在最高點時繩子的拉力不可能為零C若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則其 在最高點的速率為D小球過最低點時繩子的拉力一定大于小球重力C D http:/ 例、如圖所示，一根長0.1m的細線，一端系著一個質(zhì)量為0.18kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上作勻速圓周運動，使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加，當小球的轉(zhuǎn)速增加到

5、開始時轉(zhuǎn)速的3倍時，細線斷開，線斷開前的瞬間線的拉力比開始時大40N，求：（1）線斷開前的瞬間，線的拉力大小。（2）線斷開的瞬間，小球運動的線速度。（3）如果小球離開桌面時做平拋運動， 桌面高出地 面0.8m，求小球飛出后的落地點距桌邊的水平 距離。1、F45N 2、3、2m http:/ 例、如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)半圓形導(dǎo)軌在B點相接，導(dǎo)軌半徑為R。一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度，當它經(jīng)過B點進入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運動恰能完成半圓周運動到達C點。（空氣阻力不計）求：（1）彈簧的彈力對物體做的功； （2）物

6、體從B點運動至C點克服阻力做的功； （3）物體離開C點后落回水平面時的動能。1、W 彈=EKB=3mgR 2、W阻=0.5mgR3、EK=EKCEPC=2.5mgR。 http:/ 1內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成 ，與它們之間的距離r的 成反比2公式：F 其中G Nm2/kg2 叫引力常量3適用條件：公式適用于 間的相互作用也適 用于兩個質(zhì)量分布均勻的球體間的相互作用，但此 時r是 間的距離，一個均勻球體與球外一個 質(zhì)點的萬有引力也適用，其中r為球心到 間 的距離二、萬有引力與航天正比平方6.671011質(zhì)點兩球質(zhì)點 http:/ 4、由于地球

7、的自轉(zhuǎn)角速度很小，地球的自轉(zhuǎn)帶來的影響很小，因此在地球表面可以認為： mg，故GMgR2，這是萬有引力定律應(yīng)用中經(jīng)常用到的“黃金代換式”5、距地面越高，物體的重力加速度越小，距地面高度為h處的重力加速度為g ，其中R為地球半徑，g為地球表面的重力加速度 http:/ 三、萬有引力定律的應(yīng)用 222 rvmrMmG rTm 224 rm 2 =maF萬=F向= http:/ 例、2008年9月27日“神舟七號”宇航員翟志剛順利完成出艙活動任務(wù)，他的第 一次太空行走標志著中國航天事業(yè)全新時代的到來(如圖442所示)“神舟七號”繞地球做近似勻速圓周運動，其軌道半徑為r，若另有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周

8、運動的半徑為2r，則可以確定()A衛(wèi)星與“神舟七號”的加速度大小之比 為1 4B衛(wèi)星與“神舟七號”的線速度大 小之比為1C翟志剛出艙后不再受地球引力D翟志剛出艙任務(wù)之一是取回外掛的實 驗樣品，假如不小心實驗樣品脫手，則它做自由落體運動A B http:/ 例如圖所示，是瑞士天體物理學家斯蒂芬妮尤德里(右)和日內(nèi)瓦大學天文學家米歇爾邁耶（左）拿著一張新繪制的天體運動圖片，圖片上顯示的是在紅矮星581（圖片右上角較大的天體）周圍的行星系統(tǒng)。代號“581c”的行星，正圍繞紅矮星581運行?，F(xiàn)已測出“581c”的質(zhì)量約是地球的6.4倍，其表面重力加速度是地球表面重力加速度的1.6倍，則該行星的半徑和地

9、球的半徑之比為（ ）A2 1 B1 1 C1 2 D無法確定A http:/ 例.（2010諸城模擬）2008年9月我國成功發(fā)射了“神州七號”載人飛船。為了觀察“神舟七號”的運行和宇航員艙外活動情況，飛船利用彈射裝置發(fā)射一顆“伴星”。伴星經(jīng)調(diào)整后，和“神舟七號”一樣繞地球做勻速圓周運動，但比“神舟七號”離地面稍高一些，如圖所示，那么（ ）A伴星的運行周期比“神舟七號”稍大一些B伴星的運行速度比“神舟七號”稍大一些C伴星的運行角速度比“神舟 七號”稍大一些D伴星的向心加速度比“神舟 七號”稍大一些A http:/ 例、近年來，人類發(fā)射的多枚火星探測器已經(jīng)相繼在火星上著陸，正在進 行著激動人心的科

10、學探究，為我們將來登上火星、開發(fā)和利用火星資源奠定了堅實的基礎(chǔ)如果火星探測器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運動，并測得該運動的周期為T，則火星的平均密度的表達式為(k為某個常數(shù))()A BkT CkT2 DD http:/ 例、（2010瀏陽模擬）宇航員在月球表面完成下面實驗：在一固定的豎直光滑圓弧軌道內(nèi)部的最低點，靜止一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）如圖示，當給小球水平初速度v0時，剛好能使小球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動。已知圓弧軌道半徑為r，月球的半徑為R，萬有引力常量為G。若在月球表面上發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星，則衛(wèi)星的線速度為多大？Rr rvv 550min http:/ 例、（ 2010濰坊模擬）

11、宇宙飛船在靠近某星球表面環(huán)繞飛行時，已測得其環(huán)繞周期為T.當飛船?？吭谠撔乔蛏虾?，地面指揮部下令該宇航員利用隨身攜帶的秒表、米尺、鋼球,粗測該星球質(zhì)量.宇航員在該星球表面將一個鋼球從高h處靜止釋放，記錄下落時間t和高度h(已知萬有引力常量為G),請你用所測物理量估算該星球的質(zhì)量. 64432 tGThM http:/ 例、隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的飛速發(fā)展，廣寒宮中的嫦娥不再寂寞，古老的月球即將留下中華兒女的足跡航天飛機將作為能往返于地球與太空、可以重復(fù)使用的太空飛行器，備受人們的喜愛宇航員現(xiàn)欲乘航天飛機對在距月球表面高h處的圓軌道上運行的月球衛(wèi)星進行維修(已知月球半徑為R，月球表面的重力加速度為gm

12、，計算過程中可不計地球引力的影響，計算結(jié)果用h、R、gm、T0等表示)試根據(jù)你所學的知識回答下列問題：(1)維修衛(wèi)星時航天飛機的速度應(yīng)為多大？(2)已知月球自轉(zhuǎn)周期為T 0，則該衛(wèi)星每天可繞月球 轉(zhuǎn)幾圈？http:/ 四、三種宇宙速度1、第一宇宙速度這是物體繞地球做圓周運動的最小發(fā)射速度，若7.9 km/s v11.2 km/s，物體繞_運行.地球(環(huán)繞速度)2、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11.2 km/s v16.7 km/s，物體繞 _ 運行 太陽http:/ 3、第三宇宙速度(逃逸速度)這是物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度，若v 16.7 km

13、/s，物體將掙脫_ 飛到太陽系外.太陽引力的束縛 http:/ 五、同步衛(wèi)星1軌道平面一定：軌道平面與 共面赤道平面2周期一定：與地球自轉(zhuǎn)周期 ，即T . 角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度 相同24 h相同4高度一定：由 同步衛(wèi)星離地面的 高度h 3.6107 m. http:/ 例.（2010錦州模擬）假設(shè)地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，則（ ）A同步衛(wèi)星運行速度是第一宇宙速度的 倍B同步衛(wèi)星的運行速度是第一宇宙速度的 倍C同步衛(wèi)星的運行速度是地球赤道上物體隨地 球自轉(zhuǎn)速度的n倍D同步衛(wèi)星的運行速度是第一宇宙速度的 倍n1 n1nB C http:/ 例.（2010青陽模擬）如圖為一質(zhì)量為m

14、的衛(wèi)星繞地球運行的橢圓軌道，其中A為近地點，距離地心為R1；B為遠地點，距離地心為R2。若已知衛(wèi)星在近地點的速度為v1，遠地點的速度為v2，則：（1）求衛(wèi)星從A運動到B萬有引力做的功（2）衛(wèi)星在A、B處的加速度之比1、 2 22 11 12 2W mv mv RRaa 212221 2、http:/ 例.（2010濟南模擬）我國自主研制的“神七”載人飛船于2008年9月25日21時10分04秒，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。第583秒火箭將飛船送到近地點200km，遠地點350km的橢圓軌道的入口，箭船分離。21時33分變軌成功，飛船進入距地球表面約343km的圓形預(yù)定軌道，繞行一周約90分鐘，關(guān)于“神七”載人飛船在預(yù)定軌道上運行時下列說法中正確的是（ ）A“神七”載人飛船可以看作是地球的一顆同步衛(wèi)星B飛船由于完全失重，飛船中的宇航員不再受到重 力的作用C當飛船要離開圓形軌道返回地球時，要啟動助推 器讓飛船速度增大D飛船繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的 角速度大D http:/