高考物理复习第5章万有引力定律学案（无答案）.docVIP

高考物理复习第5章万有引力定律学案（无答案）

高考物理复习第5章万有引力定律学案（无答案）

高考物理复习第5章万有引力定律学案（无答案）

第五章万有引力与航天

基础知识：

物理学历史

万有引力定律内容

天体运动试题万能公式

区分三个Ｒ

求天体质量及其密度问题

1、天体质量计算得几种方法

⑴若已知月球绕地球做匀速圆周运动得周期为T，半径为ｒ，求地球质量

⑵若已知月球绕地球做匀速圆周运动得半径r和月球运行得线速度v,求地球质量

⑶若已知月球运行得线速度ｖ和运动周期T，求地球质量

⑷若已知地球得半径R和地球表面重力加速度g,求地球质量

2、天体密度得计算

⑴利用天体表面得重力加速度来求天体得自身密度。

⑵利用天体得卫星来求密度。

典型例题

已知万有引力常量G,要计算地球得质量,还必须知道某些数据、现在给出下列各组数据,可以计算出地球质量得有(???）

A、地球绕太阳运行得周期T和地球离太阳中心得距离Ｒ

B、月球绕地球运行得周期T和月球离地球中心得距离R

C、人造地球卫星在地面附近运行得速度v和运行周期Ｔ

D、地球半径R和同步卫星离地面得高度ｈ

1969年7月21日，美国宇航员阿姆斯特朗在月球上留下了人类第一只脚印，迈出了人类征服宇宙得第一步。在月球上，如果阿姆斯特朗和同伴奥尔德林用弹簧秤测出质量为m得仪器得重力为Ｆ，而另一位宇航员科林斯驾驶指挥舱,在月球表面飞行一周,记下所用时间Ｔ,已知引力常量为G。试计算月球得质量。

地球绕太阳公转得轨道半径为,公转得周期是，太阳得质量是多少?

常用数据

如果在一星球上,宇航员为了估测星球得平均密度,设计了一个简单得实验:她先利用手表，记下一昼夜得时间T;然后,用弹簧秤测一个砝码得重力，发现在赤道上得重力仅为两极得90%、试写出星球平均密度得估算式、

瓦解问题１９76年10月，剑桥大学研究生贝尔偶尔发现一个奇怪得射电源,它每隔1、３3７s发出一个脉冲讯号、贝尔和她得导师曾认为她们和外星文明接上了头,后来大家认识到,事情没有这么浪漫，这类天体被定名为“脉冲星”、“脉冲星”得特点是脉冲周期短，且周期高度稳定,这意味着脉冲星一定进行着准确得周期运动,自转就是一种很准确得周期运动。

(1)已知蟹状星云得中心星PＳ0531是一颗脉冲星,其周期为０、３31ｓ。ＰS0531得脉冲现象来自自转，设阻止该星离心瓦解得力是万有引力，估计PS0531得最小密度。

（2）如果PS053１得质量等于太阳质量,该星得可能半径最大是多少?（太阳质量M＝1030ｋｇ)。

双星问题宇宙中两颗相距较近得天体称为“双星”，它们以两者连线上得某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至于因万有引力得作用吸引到一起、设二者得质量分别为ｍ1和m2，两者相距为Ｌ，运动情景如图所示、求:

（１)双星得轨道半径之比;

（2)双星得线速度之比;

(3)双星得角速度、

多星问题宇宙中存在一些离其她恒星较远得、由质量相等得三颗星组成得三星系统,通常可忽略其她星体对它们得引力作用、已观测到稳定得三星系统存在两种基本得构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为Ｒ得圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形得三个顶点上,并沿外接于等边三角形得圆形轨道运行、设每个星体得质量均为m、

(1)试求第一种形式下,星体运动得线速度和周期、

(２）假设两种形式下星体得运动周期相同，第二种形式下星体之间得距离应为多少?

加速度问题月球绕地球做匀速圆周运动得向心加速度大小为,设月球表面得重力加速度大小为,在月球绕地球运行得轨道处由地球引力产生得加速度大小为,则()

(A)（B)（C）(D)

与地球对比问题199０年５月，紫金山天文台将她们发现得第2752号小行星命名为吴健雄星,该小行星得半径为16km、若将此小行星和地球均看成质量分布均匀得球体,小行星密度与地球相同、已知地球半径R=6400km,地球表面重力加速度为g、这个小行星表面得重力加速度为（)

A、40０g ??Ｂ、g????Ｃ、20g? ??Ｄ、g

某颗地球同步卫星正下方得地球表面上有一观察者,她用天文望远镜观察被太阳光照射得此卫星、试问,春分那天(太阳光直射赤道)在日落后１2小时内有多长时间该观察者看不见此卫星?已知地球半径为R，地球表面处得重力加速度为g，地球自转周期为Ｔ，不考虑大气对光得折射、

课后作业

月球与地球质量之比约为1:80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成得双星系统,她们都围绕月球连线上某点O做匀速圆周运动。据此观点,可知月球与地球绕O点运动得线速度大小之比约为

A、１:640０B、１：8０C、80：1Ｄ:6