必修2第3章万有引力定律.doc

万有引力定律 一、万有引力定律：（1687年） 适用于两个质点或均匀球体；r为两质点或球心间的距离；G为万有引力恒量（1798年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出） 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G ＝mg从而得出GM＝Rg。 （2）圆周运动的有关公式：＝，v=r。 讨论：1）由可得： r越大，v越小。 2）由可得： r越大，ω越小。 3）由可得： r越大，T越大。 4）由可得： r越大，a向越小。 点评：需要说明的是，万有引力定律中两个物体的距离，对于相距很远因而可以看作质点的物体就是指两质点的距离；对于未特别说明的天体，都可认为是均匀球体，则指的是两个球心的距离。人造卫星及天体的运动都近似为匀速圆周运动 （1）测天体的质量及密度：（万有引力全部提供向心力） 由 得 又 得 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： （3）人造卫星、宇宙速度： 人造卫星分类（略）：其中重点了解同步卫星 宇宙速度：（弄清第一宇宙速度与发卫星发射速度的区别） 《万有引力定律及其应用》 1、已知金星绕太阳公转的周期小于1年，则可判定………………… A. 金星公转的角速度小于地球的公转的角速度 B. 金星的质量大于地球的质量 C. 金星的密度大于地球的密度 D. 金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离 2、已知一物体在地球表面时,地球对该物体的万有引力的大小为F,若将该物体移到距地球表面为2R处(R为地球直径),则地球对该物体的万有引力的大小变为（　） A. F/4 B. F/8 C.F/16 D. F/25 3、地球表面处的重力加速度为g，则在距地面高度等于地球半径处的重力加速度为（　　） A. g B. g/2 C. g/4 D. 2g 4、人造地球卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的A. 半径越大，速度越小，周期越小 B. 半径越大，速度越小，周期越大 C. 所有卫星的速度均相同，与半径无关 D. 所有卫星的角速度均相同，与半径无关 5、如图所示，卫星A、B、C在相隔不远的不同轨道上，以地球为中心做匀速圆周运动，且运动方向相同，若在某个时刻恰好在同一直线上，则当卫星A转过一个周期时，下列关于三颗卫星的说法正确的是 A. 三颗卫星的位置仍在一条直线上 B. 卫星A的位置超前于B，卫星C的位置滞后于B C. 卫星A的位置滞后于B，卫星C的位置超前于B D 卫星A的位置滞后于B和C 6、关于第一宇宙速度，下列说法正确的是… A. 它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B. 它等于人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度 C. 它是卫星摆脱地球引力不再绕地球运动的最小发射速度 D. 它是飞出太阳系所具有的最小发射速度 7、火星与地球的质量之比为P，半径之比为q，则火星表面的重力加速度和地球表面的重力加速度之比为…… A. B. C. D. 8、人造地球卫星所受的向心力与轨道半径r的关系，下列说法中正确的是………（　） A. 由可知，向心力与r2成反比 B. 由可知，向心力与r成反比 C. 由可知，向心力与r成正比 D. 由可知，向心力与r 无关 9、神州六号飞船环绕地球做匀速圆周运动时,已知飞船离地高度为h,地球半径为R,地球质量位m,则下列说法正确的有……………… A. 飞船线速度的大小为 B. 飞船线速度的大小为 C. 飞船线速度的大小为 D. 飞船线速度的大小为 10、关于地球同步卫星下列说法正确的是…………… ①地球同步卫星和地球同步，因此同步卫星的高度和线速度大小是一定的 ②地球同步卫星的地球的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小 ③地球同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动 ④以上均不正确 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D.②④ 三、针对训练 1．利用下列哪组数据，可以计算出地球质量：（ ） A．已知地球半径和地面重力加速度 B．已知卫星绕地球作匀速圆周运动的轨道半径和周期 C．已知月球绕地球作匀速圆周运动的周期和月球质量 D．已知同步卫星离地面高度和地球自转周期 2．“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星，并测得两颗卫星的周期相等，以下判断错误的是 A．天体A、B表面的重力加速度与它们的半径成正比 B