江苏专用高考物理二轮复习要点回扣专题7万有引力定律学案.docx

要点7万有引力定律规律要点1.解决天体圆周运动问题的两条思路(1)在地面附近万有引力近似等于物体的重力(常用于“地上”问题，如赤道上的物体)，即Gmg，整理得GMgR2(被称为黄金代换式)。利用此关系式可求得行星表面的重力加速度g。(2)天体运动都可以近似地看成匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供(常用于“天上”问题，如卫星)，即Gmm2rmrma2.万有引力与重力的区别与联系(1)在赤道上：Gmg1m2R(2)在两极上：Gmg23.人造地球卫星(1)三种宇宙速度(2)卫星的运行参量卫星绕地球的运动近似看成圆周运动，万有引力提供向心力，类比行星绕太阳的运动规律，同样可得Gmm2rmrma，可推导出：(3)同步卫星的特点注意：不同的同步卫星的质量不同，受到的万有引力不同。(4)卫星变轨：当卫星受到阻力作用后(或发动机做负功)，其总机械能要减小，卫星必定只能降至低轨道上飞行，故r减小。由G可知，v增大，动能增大。重力势能减少量大于动能增加量。(5)双星系统：相同，(质心距轨道半径)Gm12r1m22(Lr1)(如图所示)保温训练1.(2018江苏苏州高三期中)在物理学发展的进程中，许多科学家做出了重要的贡献。下列关于科学家及其成就的说法中正确的是()A.伽利略发现了万有引力定律B.卡文迪许测出了引力常量GC.亚里士多德指出“力是改变物体运动状态的原因”D.开普勒得出“加速度与力成正比，与质量成反比”的结论答案B2.(2018江苏徐州高三期中)牛顿在思考万有引力定律时就曾想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落点一次比一次远。如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。牛顿设想的一颗卫星，它沿椭圆轨道运动。下列说法正确的是()A.地球的球心与椭圆的中心重合B.卫星在近地点的速率小于在远地点的速率C.卫星在远地点的加速度小于在近地点的加速度D.卫星与椭圆中心的连线在相等的时间内扫过相等的面积答案C3.(2018江苏苏州高三期中)A、B两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，A的运行周期大于B的运行周期，则()A.A距离地面的高度一定比B的小B.A的运行速率一定比B的大C.A的向心加速度一定比B的小D.A的向心力一定比B的大答案C4.(多选)(2018江苏无锡高三期中)2016年12月22日，我国成功发射了国内首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星(以下简称“碳卫星”)。如图1所示，设“碳卫星”在半径为R的圆周轨道上运行，经过时间t，通过的弧长为s。已知引力常量为G。下列说法正确的有()图1A.“碳卫星”内的物体处于平衡状态B.“碳卫星”的运行速度大于7.9 km/sC.“碳卫星”的发射速度大于7.9 km/sD.可算出地球质量为答案CD5.(2018江苏无锡月考)如图2所示，在地面上发射一个飞行器，进入椭圆轨道运行，其发射速度()图2A.等于7.9 km/sB.大于16.7 km/sC.大于7.9 km/s，小于11.2 km/sD.大于11.2 km/s，小于16.7 km/s答案C6.2017年4月20日 “天舟一号”货运飞船发射，并与“天宫二号”空间实验室交会对接、实施推进剂在轨补加、开展空间科学实验和技术试验等功能。若对接前它们都绕地球做匀速圆周运动，且“天舟一号”处于低轨道，“天宫二号”空间实验室处于高轨道，如图3所示，则()图3A.“天舟一号”在地面上的发射速度不会超过7.9 km/sB.为了顺利实现对接，“天舟一号”在图示轨道需要点火减速C.对接成功后，“天舟一号”的动能减小，机械能增大D.对接后，由于“天宫二号”的质量增大，其轨道降低解析7.9 km/s为卫星实现绕地球做圆周运动时的最小发射速度，选项A错误；为了顺利实现对接，“天舟一号”在图示轨道需要点火加速做离心运动，选项B错误；“天舟一号”运动到“天宫二号”所在轨道过程中，外界对天舟一号卫星做正功，机械能增大，由v知，轨道高度增大，速度减小，动能也减小，选项C正确；对接后，“天宫二号”的质量增大，与地球间万有引力变大，所需的向心力也增大，由Gm知，“天宫二号”的轨道高度与其质量m无关，因此轨道不变，选项D错误。答案C7.(多选)科学探测表明，月球上存在丰富的硅、铝、铁等资源，设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经长期的开采后月球与地球仍可看成均匀球体，月球仍沿开采前的轨道运动，则与开采前相比(提示：ab常量，则当ab时，ab乘积最大)()A.地球与月球间的万有引力将变大B.地球与月球间的万有引力将变小C.月球绕地球运行的周期将变大D.月球绕地球运行的周期将变小解析万有引力公式F中，G和r不变，因地球和月球的总质量不变，当M增大而m减小时，两者的乘积减小，万有引力减小，故选项B正确；又mr，T，M增大，则T减小，故选项D正确。答案BD8.(2018盐城一模)牛顿提出太阳和行星间的引力FG后， 为证明地球表面的重力和地球对月球的引力是同一种力，也遵循这个规律，他进行了“月地检验”。已知月球的轨道半径约为地球半径的60倍，“月地检验”是计算月球公转的()A.周期是地球自转周期的B.向心加速度是地球自由落体加速度的C.线速度是地球自转地表线速度的602倍D.角速度是地球自转地表角速度的602倍解析已知月球绕地球运行轨道半径是地球半径的60倍，则月球轨道上一个物体受到的引力与它在地面附近时受到的引力