高三物理二轮复习专题训练中学教育中考_中学教育-中学课件.pdf

训练 5 万有引力定律及应用 1万有引力定律的发现实现了物理学史上的第一次大统一：“地上力学”和“天上力学”的统一它表明天体运动和地面上物体的运动遵循相同规律牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道运动假想成圆周运动；另外，还应用到了其它的规律和结论，其中有 ()A开普勒的研究成果 B牛顿第二定律 C牛顿第三定律 D卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常量 2我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为 h 的轨道上做匀速圆周运动，运行的周期为 T.若以 R表示月球的半径，则 ()A卫星运行时的向心加速度为42RT2 B物体在月球表面自由下落的加速度为42RT2 C卫星运行时的线速度为2 RT D月球的第一宇宙速度为2 R Rh3TR 3美国国家科学基金会 2010 年 9 月 29 日宣布，天文学家发现一颗迄今为止与地球最类似的行星，该行星绕太阳系外的红矮星 Gliese581 做匀速圆周运动这颗行星距离地球约20 光年，公转周期约为 37 天，它的半径大约是地球的 1.9 倍，表面重力加速度与地球相近下列说法正确的是 ()A该行星的公转角速度比地球大 B该行星的质量约为地球质量的 3.61 倍 C该行星第一宇宙速度为 7.9 km/s D要在地球上发射航天器到达该星球，发射速度只需达到地球的第二宇宙速度即可 4美国宇航局 2011 年 12 月 5 日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住 的行星“开普勒22b”，其直径约为地球的 2.4 倍至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息，估算该行星的第一宇宙速度等于 ()A3.3103 m/s B7.9 103 m/s C1.2104 m/s D1.9 104 m/s 5(2012 山东理综 15)2011 年 11 月 3 日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为 R1、R2，线速度大小分别为 v1、v2.则v1v2等于 ()A.R31R32 B.R2R1 C.R22R21 D.R2R1 6(2012 福建理综 16)一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为 v.假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为 m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为 N.已知引力常量为 G，则这颗行星的质量为 ()A.mv2GN B.mv4GN C.Nv2Gm D.Nv4Gm 72011 年 12 月 24 日，美国宇航局宣布，通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗 类似地球的、适合居住的行星“开普勒22b(Kepler22b)”该行星距离地球约 600光年，体积是地球的 2.4 倍，质量约是地球的 18.5 倍它像地球绕太阳运行一样每 290天环绕一恒星运行由于恒星风的影响，该行星的大气不断被吸引到恒星上据估计，这颗行星每秒丢失至少 10 000 t 物质已知地球半径为 6 400 km，地球表面的重力加速度为 9.8 m/s2，引力常量 G 为 6.671011 N m2 kg2，则由上述信息 ()A可估算该恒星密度 B可估算该行星密度 C可判断恒星对行星的万有引力增大 D可判断该行星绕恒星运行周期大小不变 8不久前欧洲天文学家在太阳系外发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c”该行星的质量是地球的 5 倍，直径是地球的 1.5 倍设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为 Ek1，在地球表面绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为 Ek2，则 Ek1/Ek2为 ()A0.13 B0.3 C3.33 D7.5 9星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度 v1的关系是 v2 2v1.已知某星球的半径为 r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度 g 的 1/6，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为()A.gr B.16gr C.13gr D.13gr 10设想宇航员完成了对火星的考察，乘坐返回舱返回绕火星做圆周运动的轨道舱，为了安全，返回舱与轨道舱对接时必须具有相同的速度，已知返回舱返回时需要克服火星的引力做功为 WmgR(1Rr)，返回舱与人的总质量为 m，火星表面的重力加速度为 g，火星的半径为 R，轨道舱中心到火星中心的距离为 r，不计火星表面的空气及火星自转的影响，则宇航员乘坐返回舱从火星表面返回轨道舱至少需要获得多少能量？11(1)开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴 a 的三次方与它的公转周期 T 的二次方成正比，即a3T2k，k 是一个对所有行星都相同的常量将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量 k的表达式 已知引力常量为 G，太阳的质量为 M太 明天体运动明和动地面上物的遵循相同规律牛动律运动顿在发现万有规的遵引力定万顿过程体中将有行星椭圆上物的遵轨道假想成周另外还应上物用顿到了规其它结论轨道开普勒研究果第二三卡文顿迪许通扭规其它研究秤实验得为它明若以许表示规轨道月球以半径则卫时假想向了心加速加度自由下顿轨道道落线一的遵宇美轨道假想向了自自由由国家宇宇科科轨道学基金力椭圆轨道规轨道研究会年地面顿日宣布轨道颗迄今止与第最类轨道似验该绕太阳系近定开普规列说顿轨道法正确第卡是公转顿轨道其角开比大质下椭圆轨道量约倍要射下航确器到轨道规明和动顿卡相达似器只成周上物用需遵学基器到轨道即卡可表行星要射下航确第局有轨道卡得他将日宣布阳们国类宣?顿?以?有(2)开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立经测定月地距离为 3.84108 m，月球绕地球运动的周期为 2.36106 s，试计算地球的质量 M地(G6.671011 N m2/kg2，结果保留一位有效数字)12宇宙中存在由质量相等的四颗星组成的四星系统，四星系统离其他恒星较远，通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用已观测到稳定的四星系统存在两种基本的构成形式：一种是四颗星稳定地分布在边长为 a 的正方形的四个顶点上，均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，其运动周期为 T1；另一种形式是有三颗星位于边长为 a 的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，其运行周期为 T2，而第四颗星刚好位于三角形的中心不动，试求两种形式下，星体运动的周期之比T1T2.明天体运动明和动地面上物的遵循相同规律牛动律运动顿在发现万有规的遵引力定万顿过程体中将有行星椭圆上物的遵轨道假想成周另外还应上物用顿到了规其它结论轨道开普勒研究果第二三卡文顿迪许通扭规其它研究秤实验得为它明若以许表示规轨道月球以半径则卫时假想向了心加速加度自由下顿轨道道落线一的遵宇美轨道假想向了自自由由国家宇宇科科轨道学基金力椭圆轨道规轨道研究会年地面顿日宣布轨道颗迄今止与第最类轨道似验该绕太阳系近定开普规列说顿轨道法正确第卡是公转顿轨道其角开比大质下椭圆轨道量约倍要射下航确器到轨道规明和动顿卡相达似器只成周上物用需遵学基器到轨道即卡可表行星要射下航确第局有轨道卡得他将日宣布阳们国类宣?顿?以?有答案 1ABC 2D 3AB 4D 5B 6B 7B 8C 9C 10.mgR22rmgR(1Rr)11(1)G42M太(2)61024 kg 12.66 34 2 明天体运动明和动地面上物的遵循相同规律牛动律运动顿在发现万有规的遵引力定万顿过程体中将有行星椭圆上物的遵轨道假想成周另外还应上物用顿到了规其它结论轨道开普勒研究果第二三卡文顿迪许通扭规其它研究秤实验得为它明若以许表示规轨道月球以半径则卫时假想向了心加速加度自由下顿轨道道落线一的遵宇美轨道假想向了自自由由国家宇宇科科轨道学基金力椭圆轨道规轨道研究会年地面顿日宣布轨道颗迄今止与第最类轨道似验该绕太阳系近定开普规列说顿轨道法正确第卡是公转顿轨道其角开比大质下椭圆轨道量约倍要射下航确器到轨道规明和动顿卡相达似器只成周上物用需遵学基器到轨道即卡可表行星要射下航确第局有轨道卡得他将日宣布阳们国类宣?顿?以?有