第3课时和第4课时万有引力理论的成就第五节--宇宙航行.doc

第4节 万有引力理论的成就学习要求1.了解万有引力定律在天文学上的重要应用.2.了解“称量地球质量”的基本思路.3.了解计算太阳质量的基本思路.4.会用万有引力定律计算天体质量.自主学习1.计算天体的质量（1）将行星的运动近似看作匀速圆周运动，行星的向心力由 来提供，可以列出方程G=mr2，由=得到G，从而求出太阳的质量 .（2）如果已知卫星绕行星运动的 和卫星与行星之间的 、也可以算出行星的质量.（3）观测 的运动，可以计算太阳的质量，观测 的运动，可以测量地球的质量.2.发现未知天体（1）18世纪，人们观测到太阳系的第七个行星天王星的轨道和用 计算出来的轨道有一些偏差.（2） 、 最终确立了万有引力定律的地位.演练广场1. 利用下列哪组数据，可以计算出地球质量（ ）A.已知地球的半径和地面的重力加速度B.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径和周期C.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径和线速度D.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度和周期2.若万有引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2，重力加速度g=9.8 m/s2，地球半径R=6.4106 m，则可推知地球质量的数量级是（ ）A.1018 kgB.1020 kgC.1022 kgD.1024 kg3.把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星（ ）A.周期越小B.线速度越小C.角速度越小D.加速度越小4.若已知某行星的一颗卫星绕其运转的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G，则可求得（ ）A.该卫星的质量B.行星的质量C.该卫星的平均密度D.行星的平均密度5.一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，只需测定（ ）A.飞船的运行周期B.飞船的环绕半径C.行星的体积D.飞船的运动速度6.设行星a和行星b是两个均匀球体，两行星的质量之比mamb=21， 半径之比RaRb=12.行星a的卫星绕其表面附近做圆周运动的周期为Ta，行星b的卫星绕其表面附近做圆周运动的周期为Tb，则它们的周期之比TaTb为（ ）A.14B.12C.21D.41能力提升11.某行星的平均密度是，靠近行星表面飞行的航天器的周期为T，试证明T2为一个常数. 12.用火箭把宇航员送到月球上，如果他已知月球的半径，那么他用一个弹簧测力计和一个已知质量的砝码，能否测出月球的质量？应该怎样测定？13.某一行星上一昼夜的时间为T=6 h.在该行星赤道上，弹簧秤测得一物体的重力比两极上测得的重力小10%，求该行星的平均密度.（已知G=6.6710-11 Nm2/kg2，结果取一位有效数字）14.宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，小球落到星球表面，测出抛出点与落地点之间的距离L.若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L.已知两落地点在同一水平面上.该星球的半径为R，万有引力常量为G.求该星球的质量M.第五节 宇宙航行【学习目标】1、了解人造卫星的有关知识，正确理解人造卫星做圆周运动时，各物理量之间的关系。2、知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。【学习重点、学习难点】对第一宇宙速度的推导过程和方法人造地球卫星的发射速度与运行速度的区别。知识梳理（1） 第一宇宙速度大小 。第一宇宙速度指 ，也称为环绕速度。（2）第二宇宙速度大小 。第二宇宙速度指 ，也称为脱离速度。（3）第三宇宙速度。大小： 。第三宇宙速度指， ，也称为逃逸速度。 能力训练1航天飞机绕地球做匀速圆周运动时，机上的物体处于失重状态，是指这个物体（ ）A.不受地球的吸引力B.受到地球吸引力和向心力平衡C.受到地球的引力提供了物体做圆周运动的向心力D.对支持它的物体的压力为零2关于宇宙速度，下列说法正确的是（ ）A第一宇宙速度是能使人造地球卫星绕地球飞行的最小发射速度B第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度C第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度D第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度3地球半径为R，地面重力加速度为g，地球自转周期为T，地球同步卫星离地面的高度为h，则地球同步卫星的线速度大小为（ ）4当人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，其绕行速度（ ）A.一定等于7.9千米/秒 B.一定小于7.9千米/秒C.一定大于7.9千米/秒 D.介于7.911.2千米/秒5关于地球同步卫星，下列说法中正确的是（ ）A它的速度小于7.9km/sB它的速度大于7.9km/sC它的周期是24h,且轨道平面与赤道平面重合D每一个地球同步卫星离开地面的高度是一样的6人造地球卫星由于受大气阻力，其轨道半径逐渐减小，其相应的线速度和周期的变化情况是（ ）A.速度减小，周期增大 B.速度减小，周期减小C.速度增大，周期增大 D.速度增大，周期减小7宇航员在一个半径为R的星球上，以速度v0竖直上抛一个物体，经过t秒后物体落回原抛物点，如果宇航员想把这个物体沿星球表面水平抛，而使它不再落回星球，则抛出速度至少应是（ ）8已知近地卫星的速度为7.9km/s，月球质量是地球质量的1/81，地球半径是月球半径的3.8倍。则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度是多少？ 91970年4月25日18点，新华社授权向全世界宣布：1970年4月24日，中国成功地发射了第一颗人造卫星，卫星向全世界播送“东方红”乐曲。已知卫星绕地球一圈所用时间T=114分钟，地球半径R=6400km，地球质量M=61024kg。试估算这颗卫星的离地平均高度。10某物体在地面上受到的重力为160N，将它放置在卫星中，在卫星以加速度a=g/2随火箭向上加速上升的过程中，物体与卫星中的支持物间的压力为90N，地球半径为R0=6.4106m，取g=10m/s2