2022年高一物理下册万有引力知识点总结与习题练习.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载学问点回忆 圆周运动 1 匀速圆周运动及其特点：线速度、角速度、向心加速度、向心力a22,va2Tr,var,F2m2r,Fmv2,Fm22rTrTr ,v2,2 Trr2 变速圆周运动（几种运动模型）3 离心运动：做匀速圆周运动的物体,在所受的合力突然消逝或者不足以供应 圆周运动所需的向心力的情形下,就做逐步远离圆心的运动；万有引力与航天 一、学问点 1 地心说、日心说的区分；2 开普勒三条定律及适用范畴；（二）万有引力定律 1、万有引力定律：自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小和物体的质量 M和 m的乘积成正比,与它

2、们之间的距离r 的二次方成反比,即F引GMm,引力常量 G=6.671011N m 2/kg2,r 应r22、适用条件：可作质点的两个物体间的相互作用；如是两个匀称的球体是两球心间距 . （物体的尺寸比两物体的距离r 小得多时,可以看成 质点 ）名师归纳总结 3、万有引力定律的应用：运算天体质量、发觉未知天体等（中心天体质量M, 第 1 页,共 6 页天体半径 R, 天体表面重力加速度g ）（1）万有引力 =向心力 一个天体绕另一天体作圆周运动时,式中r=R+h,计算地球等行星的质量 MmmV2m2rm422rGr2r2T（2）重力 =万有引力（说明为什么不同物体在地球表面的重力加速度都是相等

3、的？为什么高山上的重力加速度比地面的小.）地面物体的重力加速度：Mmg = GM2 9.8m/s2mg = GR2R- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载MMm高空物体的重力加速度：mg = G R h 2g = G R h 29.8m/s 2 4、第一宇宙速度 -在地球表面邻近 轨道半径可视为地球半径 绕地球作圆周运动的卫星的线速度 , 在全部圆周运动的卫星中线速度是最大的 . 2Mm V GM由 mg=mv 2/ R或由 GR 2 mR VR = gR =7.9km/s （3）三种宇宙速度第一宇宙速度 :v1 =7.9km/s ,它是卫

4、星的最小发射速度,也是地球卫星的最大环绕速度 . 其次宇宙速度（脱离速度）小发射速度 . 第三宇宙速度（逃逸速度）小发射速度 . 5. 通讯卫星（又称同步卫星）:v2 =11.2km/s ,使物体摆脱地球引力束缚的最:v3 =16.7km/s ,使物体摆脱太阳引力束缚的最相对于地面静止不动 ,其圆轨道 位于赤道上空 ,其周期与地球自转周期相同（一天）,其轨道半径是一个定值 ；练习：1两个质量相等的球形物体,两球心相距r ,它们之间的万有引力为F,如它们的质量都加倍,两球心的距离也加倍,它们之间的作用力为 A4F BF C1F D1F 422行星绕恒星运动的椭圆轨道的半长轴量,设R3=k,就 k

5、 的大小 T2R的三次方与周期 T 的平方的比值为常A只与恒星的质量有关 B与恒星的质量及行星的质量有关系C只与行量的质量有关系 D与恒星的质量及行星的速度有关系3人造卫星中的物体处于失重状态是指物体（）A不受地球引力作用 B受到的合力为零 C对支持它的物体没有压力名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载D不受地球引力,也不受卫星对它的引力4可以发射一颗这样的人造地球卫星,使其圆轨道 A与地球表面上某一纬度线 非赤道 是共面同心圆B与地球表面上某一经度线所打算的圆是共面同心圆 C与地球表面上的赤道线是共面

6、同心圆,且卫星相对地球表面是静止的 D与地球表面上的赤道线是共面同心圆,但卫星相对地球表面是运动的 5关于地球同步通迅卫星,以下说法正确选项： A它肯定在赤道上空运行 B各国发射的这种卫星轨道半径都一样 C它运行的线速度肯定小于第一宇宙速度 D它运行的线速度介于第一和其次宇宙速度之间 6最近,科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星,并测得它环绕该恒星运行一周所用的时间为1200 年,它与该恒星的距离为地球到太阳距离的 100 倍；假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周,仅利用以上两个数据可以求出的量有（ ）A恒星质量与太阳质量之比 B恒星密度与太阳密度之比 C行星质量与

7、地球质量之比 D行星运行速度与地球公转速度之比 7如把地球视为密度均衡的球体,设想从地面挖一个小口径深井直通地心,将 一个小球从井口自由下落,不计其他阻力,有关小球的运动的说法中,正确 的是 A小球做匀速下落 B小球做加速运动,但加速度减小C小球先加速下落,后减速下落 D.小球的加速度增大,速度也增大8某人造地球卫星因受高空淡薄空气的阻力作用绕地球运转的轨道会渐渐减小；每次测量中,卫星的运动均可近似看作圆周运动,就它受到的万有引力、线名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 速度及运动周期的变化情形是学习必备欢迎下载 A变大

8、、变小、变大 B变小、变大、变小C变大、变大、变小 D变小、变小、变大9一名宇航员来到某一星球上,假如该星球质量为地球的一半,它的直径也为地球的一半,那么这名宇航员在该星球上的重力是它在地球上重力的 A4 倍 B0.5 倍 C0.25 倍 D2 倍10假如引力常量 G 值为已知,地球质量的数量级也就成为可知,如已知引力常 量 G=6.67 10 11Nm 2/kg 2 , 重 力 加 速 度 g=9.8m s 2 , 地 球 半 径R=6.4 l 0 6m,就可知地球质量的数量级是 A10 18kg B10 20kg C10 22kg D10 24kg 11已知地球的质量为 M, 万有引力恒量

9、为 G, 地球半径为 R. 用以上各量表示 , 在地球表面邻近运行的人造地球卫星的第一宇宙速度 . 12万有引力恒量是利用如图 5-8-3 所示的扭称装置测得的装置中 A 是, B 是 T 形架,放入两个等质量的球 M后,由于 M 对 m的引力作用, T 形架旋转,当力矩跟力矩相平稳时, T 形架停止不动,可依据小镜 N反射的光在其刻度尺上移动的距离求出,进而求得万有引力 F,再测出 m、M和两球图 58 3 球心间的距离 T即可算出引力常量 G13已知一颗人造卫星在某行星表面绕行星做匀速圆周运动,经过时间 t ,卫星的路程为 s,卫星与行星的中心连线扫过的角度是1 弧度,那么该卫星的环绕周期

10、 T= ,设万有引力恒量为G,该行星的质量为 M= ；14无人飞船“ 神州二号” 曾在离地面高度 求在这段时间里它绕地球少周（地球半径 g=9.8m/s 2）H=3.4 10 5m的圆轨道运动了 47h,R=6.37 10 6m,重力加速度名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载15已知地球半径约为64 10 6m,又知月球绕地球运动可以近似地看作匀速圆周运动,就可估算出月球到地心的距离约m 结果只保留一位有效数字 16试求赤道上空同步卫星离地面的高度h 和运动线速度 各是多少 .（已知地球质量 6.01

11、0 24kg 地球的赤道半径R=6.4105m, 引力常量 G=6.671011Nm2 / kg2, 地球自转周期 T=24h）18设想有一宇航员在某行星的极地上着陆时,发觉在当地的重力是同一物体在地球上重力的 0.01 倍,而该行星一昼夜的时间与地球相同,物体在它的赤道时恰好失重,如存在这样的星球,它的半径 R应是多大 . 19某人在一星球上以速度 0 竖直上抛一物体,设 t 秒钟后物体落回手里,已知星球的半径为 R,那么至少要用多大的速度沿星球表面抛出,才能使物体不再落回星球表面？21两个星球组成双星,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动,现测得两星中心距离

12、为R,其运动周期为T,求两星的总质量22A为地球赤道上放置的物体,随地球自转的线速度为 v1,B 为近地卫星,在 地球表面邻近绕地球运行,速度为 v2,C为地球同步卫星,距地面高度约为地球半径 5 倍,绕地球运行速度为v3,就 v1：v2：v3=_；23如下列图,要使卫星在预定的圆轨道上绕地球运动,一般是先用火箭将卫 星送入近地点为 A,远地点为 B的椭圆轨道上,实施变轨后再进入预定圆 轨道,已知近地点 A 距地面高度为 h1,在预定圆轨道上飞行 n 圈所用时间为 t ,地球表面重力加速度为 高度为多少？g,地球半径为 R,求： 远地点 B距地面的名师归纳总结 24已知一颗人造卫星在半径为R的

13、某行星上空绕该行星做匀速圆周运动,经弧第 5 页,共 6 页过时间 t ,卫星运动的弧长为S ,卫星与行星的中心连线扫过的角度是度, 已知万有引力常量为G 求:1 人造卫星距该行星表面的高度h2 该行星的质量 M 3 该行星的第一宇宙速度v1- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载参考答案： 1B2A3C4CD5ABC6AD7B8C9D10D 11Gm12A 是倒挂在支架上的石英丝 或金属丝 ；M 对 m 的万有引力的力R矩；石英丝 或金属丝 的扭转力矩平稳；石英丝 力矩 或金属丝 扭转的角度 或扭转132 t ；3 s 1431 周7 1

14、0 15 3 10 8m 3.08 10 3m/s Gt216卫星离地面的高度为3.59m同步卫星的线速度为181. 85 10 7m 1920R 2142R3 22解：1:66:6th2GT223 解： 设远地点距地面高度为预定轨道半径为RRh 2RGMmm42RR2T2R3GMT2TtGMgR242nR3gR2t2h 2R32 gRt24 n224 n22h 23gR2t2R4 n2224. 解：（1）s = r ,h= r R , h =S / R名师归纳总结 （2）v=s/t ,GMmvmv2,M2v2rs32第 6 页,共 6 页GGtr2r（3）GMmm2 v 1,1GMs3RRtR2R- - - - - - -