万有引力高三复习学案.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流万有引力高三复习学案【精品文档】第 5 页万有引力定律一、 万有引力定律： 表达式：适用于两个质点或均匀球体；r为 距离；G为万有引力恒量（1798年由英国物理学家卡文迪许利用 测出）二、万有引力定律的应用 1解题的相关知识：（1）在高考试题中，应用万有引力定律解题的知识常集中于两点：一是天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力，即 ；二是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力，即 从而得出 （2）圆周运动的有关公式： 讨论：1由可得： r越大， 越小。2）由 可得： r越大， 越小。3）由 可得： r越大，T越大。4）由 可得： r越大，a向越小。定性

2、练习题：1、若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的卫星（ ） A线速度越大 B线速度越小 C周期越大 D周期越小 2某绕地运行的航天探测器因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运行的轨道会慢慢改变。每次测量中探测器的运动可近似看作是圆周运动。某次测量探测器的轨道半径为r1，后来变为r2，r2 r1。以EK1、EK2表示探测器在这两个轨道上的动能，T1、T2表示探测器在这两个轨道上绕地球运动的周期，则（ ）AEK2 EK1，T2 T1 BEK2 T1CEK2 EK1，T2 EK1，T2 T1定量练习题：1、一颗质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星到地心的距离为r，已知引力常量G和

3、地球质量M，求：（1）地球对卫星的万有引力的大小；（2）卫星的速度大小.2、我国首次载人航天飞行的“神舟”五号飞船从中国酒泉卫星发射中心发射升空，从而使我国成为世界上第三个进行载人航天飞行的国家。假设“神舟” 五号飞船绕地球做匀速圆周运动，圆周运动的轨道距地球表面为h，飞船的周期为T，质量为m,地球的半径为R。求：（1）“神舟”五号飞船绕地球做匀速圆周运动的速率。（2）“神舟”五号飞船受到地球对它的万有引力。万有引力重要应用（1）测天体的质量及密度：（万有引力全部提供向心力）1、已知月球绕地球公转的轨道近似为圆，它的周期为T ，轨道半径为r ，地球的半径为R，万有引力常量为G。 求：（1）地球

4、的质量（2）地球的密度2、 空间探测器进入某行星的万有引力范围之内以后，在靠近该行星表面的上只做匀速圆周运动，测得运动周期为T，则这个行星的平均密度？练习题：1、已知地球半径为R,月球半径为r,地球与月球之间的距离(两球中心之间的距离)为L.月球绕地球公转的周期为T1 ,地球自转的周期为T2 ,地球绕太阳公转周期为T3 ,假设公转运动都视为圆周运动，万有引力常量为G,由以上条件可知A地球的质量为m地= B.月球的质量为m月= C.地球的密度为= D.月球运动的加速度为a=2、我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假如宇航员在月球上测得摆长为L的单摆做小振幅振动的周期

5、为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为( ) ABCD中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为T=s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G=6.6710m/kg.s)（2）行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题：（重力近似等于万有引力）表面重力加速度： 轨道重力加速度： 1、地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g0，在距地心4R处的重力加速度为g，则gg0为 ( ) A.12 B.14 C. 116 D. 1252、一颗人造卫星绕地球做圆周运动的周期为，已知在球的

6、半径为，地球表面的重力加速度为，试求：（）此人造卫星离地面的高度（）在这个高度上的重力加速度.高考题型的一种：一卫星绕某行星做匀速圆周运动，已知行星表面的重力加速度为g0，行星的质量M与卫星的质量m之比M/m=81，行星的半径R0与卫星的半径R之比R0/R3.6，行星与卫星之间的距离r与行星的半径R0之比r/R060。设卫星表面的重力加速度为g，则在卫星表面有 经过计算得出：卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的1/3600。上述结果是否正确？若正确，列式证明；若有错误，求出正确结果。练习题：2005年 10月12日9时整，我国自行研制的“神舟六号”载人飞船顺利升空，飞行了115小时32

7、分，绕地球76圈，于17日4时33分在内蒙古主着陆场成功着陆，返回舱完好无损，宇航员费俊龙、聂海胜自主出舱，“神舟六号”载人航天飞行圆满成功。飞船点火竖直升空时，宇航员感觉“超重感比较强”，仪器显示他对座舱的最大压力等于他体重的4倍；飞船升空后，先沿椭圆轨道运行5圈再变轨，在距地面某一高度的圆形轨道上飞行，宇航员在舱内感觉到自己“漂浮起来”。（1）试分析宇航员在舱内感觉到自己“漂浮起来”的原因。（文字表述不超过20字）（2）求火箭升空时，火箭的最大加速度。（设火箭升空时的重力加速度为g）（3）若已知飞船在圆形轨道上运行的周期为T，距地面高度为h，地球半径为R，万有引力常量为G，求地球的质量M。

8、（3）人造卫星、宇宙速度：1、关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（ ）A)第一宇宙速度是卫星绕地球运动的最小环绕速度B)第一宇宙速度是发射卫星是的最小发射速度C)第一宇宙速度是卫星绕地球运动的最大环绕速度D)第一宇宙速度是卫星在近地圆形轨道上的环绕速度2、若取地球的第一宇宙速度为8km/s,某行星的质量是地球的6倍，半径是地球的1.5倍，这个行星的第一宇宙速度约为 ( ) A.2km/s B.16km/s C.4km/sD.32km/s同步卫星：1、在地球（看作质量均匀分布的球体）上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是（ ）A它们的质量可能不同B它们的速度可能不同C它们的向心加速度可能不同D它

9、们离地心的距离可能不同2、地球同步卫星到地心的距离r可由求出，已知式中a的单位是m，b的单位是s，c的单位是m/s2，则： Aa是地球半径，b是地球自转的周期，C是地球表面处的重力加速度；Ba是地球半径。b是同步卫星绕地心运动的周期，C是同步卫星的加速度；Ca是赤道周长，b是地球自转周期，C是同步卫星的加速度Da是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，C是地球表面处的重力加速度。万有引力（2004）20. 1990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为16km。若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同。已知地球半径km，地球

10、表面重力加速度为g。这个小行星表面的重力加速度为 A. 400g B. C. 20g D. （2005）（2006）18.一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量A飞船的轨道半径 B飞船的运行速度 C飞船的运行周期 D行星的质量(2007)15不久前欧洲天文学家在太阳系之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圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近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（2008）17.据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200 km,运用周期127分钟。若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是A.月球表面的重力加速度B.月球对卫星的吸引力C.卫星绕月球运行的速度D.卫星绕月运行的加速度