高中物理圆周运动100题（高考物理圆周运动）

物理概念、规律和课本上的知识是“一级物理知识”，此外，有一些在做题时常常用到的物理关系或者做题的经验，叫做“二级结论”。这是在一些常见的物理情景中，由基本规律和基本公式导出的推论，或者解决某类习题的经验，这些知识在做题时出现率非常高，如果能记住这些二级结论，那么在做填空题或者选择题时就可以直接使用。在做计算题时，虽然必须一步步列方程，不能直接引用二级结论，但是记得二级结论能预知结果，可以简化计算和提高思维起点，因此也是有用的。

一般地讲，做的题多了，细心的同学自然会熟悉并记住某些二级结论。如果刻意加以整理、理解和记忆，那么二级结论就能发挥出更大的作用。常说内行人“心中有数”，二级结论就是物理内行心中的“数”。

运用“二级结论”的风险是出现张冠李戴，提出两点建议：

1．每个“二级结论”都要熟悉它的推导过程，一则可以在做计算题时顺利列出有关方程，二则可以在记不清楚时进行推导。

2．记忆“二级结论”，要同时记清它的适用条件，避免错用。

圆周运动与万有引力“二级结论”

1．向心力公式：

向心力的多个公式

2．变速圆周运动动力学：

沿半径方向外力Fn=mv²/R改变速度方向，沿切线方向外力改变速度大小。

3．竖直平面内的圆运动：

（1）“绳”类：最高点最小速度√（gR），最低点最小速度√（5gR） ，

要通过顶点，最小下滑高度2.5R.

最高点与最低点的拉力差6mg.

（2）绳端系小球，从水平位置无初速下摆到最低点：弹力3mg，向心加速度2g

（3）“杆”：最高点最小速度0，最低点最小速度√（4gR） .

对最高点【v临 =√（gR）】

• v > v临，杆对小球为拉力
• v = v临，杆对小球的作用力为零
• v < v临，杆对小球为支持力

4.关于重力加速度：

• 海平面重力加速度：g=(GM)/R²
• g与海拔高度的关系：g=（GM）/【（R h）²】=R²g/【（R h）²】

5．解决万有引力问题的基本模式：“引力＝向心力”，只选向心力公式。

6．人造卫星相关物理量：

高轨低速大周期，大机大势小引力

• 高度大则加速度小、线速度小、角速度小、周期大。同一轨道上各卫星加速度、线速度、角速度、周期均相同。
• 对于相同质量的卫星，高度越大动能越小、重力势能越大、机械能越大。
• 由卫星的运动学参量求不出卫星的质量和所受的引力。
• 同步卫星轨道在赤道上空h=5.6R，v=3.1km/s

7．卫星变轨：v2＞v1＞v4＞v3

卫星变轨示意图

8．天体质量可用绕它做圆运动的行星或者卫星求出：M=(4π²r³）/（GT²）

9．天体密度可用近地卫星的周期求出:ρ=(3π）/（GT²）

10．卫星因受阻力损失机械能：高度下降、速度反而增加、周期减小。

11．“黄金代换”：地面物体所受的重力等于引力，GM=gR²

12．在卫星里与重力有关的实验不能做（完全失重）。

13．双星：引力是双方的向心力，两星角速度相同，星与旋转中心的距离、星的线速度都跟星的质量成反比。

14．宇宙速度：

第一宇宙速度:近地飞行的速度，卫星的最小发射速度：

第二宇宙速度（脱离地球所需之起飞速度）：v2=11.2km/s

第三宇宙速度（飞离太阳系所需之起飞速度）：v3=16.7km/s

15．开普勒三定律

（1）行星绕恒星沿椭圆轨道运动，恒星位于椭圆的一个焦点上。

（2）连接行星与恒星的矢径在相同时间内扫过相同的面积。

所以，近地点速度大而远地点速度小。两处的速度与到地心的距离成反比：v1r1=v2r2

（3）行星轨道的半长轴的三次方与运动周期的二次方成正比：

16．卫星能量：

同一卫星在半长轴为a=R的椭圆轨道上运动的机械能，等于半径为R圆周轨道上的机械能。

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