高中物理第六章万有引力与航天全章PPT课件人教版必修二万有引力定律复习课.ppt

万有引力定律复习 一 概念和规律 教学与测试第八节 二 习题 1 选择题 2 论述与解答 1 人造地球卫星在运行中 由于受到稀薄大气的阻力作用 其运动轨道半径会逐渐减小 在此进程中 以下说法中正确的是 a 卫星的速率将增大b 卫星的周期将增大c 卫星的向心加速度将减小d 卫星的向心力将减小e 卫星与地球系统机械能将减少 ae 2 人造卫星在轨道上绕地球做圆周运动 它所受的向心力f跟轨道半径r的关系是 a 由公式f b 由公式f m 2r可知f和 2成正比c 由公式f m v可知f和r无关d 由公式f 可知f和r2成反比 可知f和r成反比 e 若地球质量已知 那么r t v a向五个物理量中 知道一个就可以求出其它四个 ae 3 人造地球卫星在环绕地球的轨道上做匀速圆周运动时 以下叙述不正确的是 a 卫星的线速度一定大于第一宇宙速度b 卫星的线速度一定小于或等于第一宇宙速度c 在卫星中用弹簧秤称一物体 读数为零d 在卫星中一个天平的两个盘上 左盘中放置质量m的物体 右盘中未加砝码 天平也可能平衡 e 在卫星中烧水 水会沸腾 bcd 4 通信卫星又叫同步卫星 下面关于同步卫星的说法中不正确的是 a 所有的地球同步卫星都位于地球的赤道平面内b 所有的地球同步卫星的质量都相等c 所有的地球同步卫星绕地球作匀速圆周运动的角速度都相等d 所有的地球同步卫星离地心的距离都相等 e 同步卫星相对其正下方地球上的某点线速度为0 f 所有同步卫星绕地轴的转动方向都是一致的 g 我国的同步卫星通常定位于我国国土的正上方 beg 5 一颗人造地球卫星距地面的高度为h 设地球半径为r 卫星运动周期为t 地球表面处的重力加速度为g 则该同步卫星的线速度的大小应该为 a b 2 r t c d 用什么解法 是从题干直接推导还是逐个辨析选项 c 6 关于 亚洲一号 地球同步通信卫星 下列说法中正确的是 a 它的运行的速度约7 9km sb 已知它的质量是1 42t 若将它的质量增为2 84t 其同步的轨道的半径将变为原来的2倍c 它可以绕过北京的正上方 所以我国可以利用它进行电视转播 d 它距地面的高度约是地球半径的5倍 所以它的向心加速度约是地面处的重力加速度的1 36 e 我国驻华盛顿记者可以租用美国上方的同步卫星直接将布什讲话的声音和图像传回国内 ad 7 地球赤道上的物体加速度为 物体在赤道上随地球自转的向心加速度为 要使赤道上物体 飘 起来 则地球的转速应为原来的 倍 b 8 一圆柱形飞船的横截面半径为r 使这飞船绕中心轴o自转 从而给飞船内的物体提供了 人工重力 若飞船绕中心轴o自转的角速度为 那么 人工重力 中的 重力加速度g 的值与离开转轴o的距离l的关系是 其中k为比例系数 d g kl a 1 1 试由万有引力定律推导 绕地球做圆周运动的人造卫星的周期t跟它轨道半径r的3 2次方成正比 2 a b两颗人造卫星绕地球做圆周运动 它们的圆轨道在同一平面内 周期之比是 若两颗卫星的最近距离等于地球半径r 求这两颗卫星的周期各是多少 从两颗卫星相距最近开始计时到两颗卫星相距最远至少经过多少时间 已知在地面附近绕地球做圆周运动的卫星周期为t0 2 两颗靠得很近的天体 离其他天体非常遥远 靠相互吸引力一起以连线上某一点为圆心分别作圆周运动 从而保持两者之间的距离不变 这样的天体称为 双星 现测得两星中心距离为r 运动周期为t 求 双星的总质量 解 设双星的质量分别为m1 m2 它们绕其连线上的o点以周期t作匀速圆周运动 由万有引力定律及牛顿第二定律得 联立解得 上述结果是否正确 若正确 请列式证明 若错误 请求出正确结果 答案 3 2004年 我国现代版的 嫦娥奔月 正式开演 力争2006年12月正式发射 媒体曾报道从卫星图片和美 苏 原苏联 两国勘测结果证明 在月球的永暗面存在着大量常年以固态形式蕴藏的水冰 但根据天文观测 月球半径为r 1738km 月球表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的1 6 月球表面在阳光照射下的温度可达127 此时水蒸气分子的平均速度达到v0 2000m s 试分析月球表面没有水的原因 取地球表面的重力加速度g 9 8m s2 要求至少两种方法 解法一 假定月球表面有水 则这些水在127 时达到的平均速度v0 2000m s必须小于月球表面的第一宇宙速度 否则这些水将不会降落回月球表面 导致月球表面无水 取质量为m的某水分子 因为gmm r2 mv12 r2 mg月 gmm r2 g月 g 6 所以代入数据解得v1 1700m s v1 v0 即这些水分子会象卫星一样绕月球转动而不落到月球表面 使月球表面无水 解法二 设v0 2000m s为月球的第一宇宙速度 计算水分子绕月球的运行半径r1 如果r1 r 则月球表面无水 取质量为m的某水分子 因为gmm r12 mv02 r12 mg月 gmm r12 g月 g 6 所以r1 v02 g月 2 449 106m r1 r 即以2000m s的速度运行的水分子不在月球表面 也即月球表面无水 解法三 假定月球表面有水 则这些水所受到的月球的引力必须足以提供水蒸气分子在月球表面所受到的向心力 即应满足 mg月 gmm r2 当v v0 2000m s时 g月 v02 r 2 30m s2 而现在月球表面的重力加速度仅为g 6 1 63m s2 所以水分子在月球表面所受的重力不足以提供2000m s所对应的向心力 也即月球表面无水 解法四 假定有水 则这些水所受到的月球的引力必须足以提供水蒸气分子在月球表面所受