万有引力复习导学案1.doc

广州市第八十中学高一物理导学案高一物理必修2万有引力定律复习导学案一、知识总结：万有引力定律：一、两条主线：1. 重力等于万有引力：在地球表面（不考虑地球自转）：Gmg0，在高空：mgG h越大，g越小若考虑地球自转，(1)在赤道上：m2Rmg. (2)在两极：mg.地面上物体的重力随纬度的升高而增大2. 围绕中心天体做匀速圆周运动的物体：万有引力提供向心力由得，r越大，v越小由得，r越大，越小由得，r越大，T越大总结：随着纬度的升高，同一物体的重力会变大，物体的重力加速度会变大，同一物体所受向心力会变小，物体的向心加速度会变小；随着物体离地面高度的增加，它受到的重力会变小，重力加速度会变小；航天器（不是地面附近飞机之类的航空器）离开地面，在太空中关闭了发动机，绕地球做圆周运动时，所受万有引力全部用来提供航天器的向心力，航天器处于完全失重状态（里面的物体对航天器底面无压力，重力仍然存在），此时的重力就是万有引力，就是向心力，此时的重力加速度，就是向心加速度。 二、应用：1. 求天体的质量和密度 得 ， 若天体表面卫星做圆周运动的周期为T, 由于r=R，则2. 比较不同轨道的卫星线速度、角速度、周期和向心加速度的大小3. 理解三个宇宙速度：第一宇宙速度：最大的环绕速度（在轨道上做圆周运动的线速度），r=R，h=0; 也是最小的发射速度。会推导不同天体表面的第一宇宙速度。4. 卫星的特点：所有的卫星，利用万有引力提供向心力，万有引力指向地心，同时也是指向圆周运动的圆心。卫星做圆周运动的圆心一定是地心。卫星的最大环绕速度7.9Km/s，卫星的最小周期约为83分钟。同步卫星的特点：定位于赤道上空，轨道平面为赤道平面，转动方向与地球自转方向同向；T=24h，与地球自转周期相同；距地面的高度约为地球半径的6倍。所有的同步卫星在同一个圆周上。5. 双星的特点：两个天体之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力。双星的周期相同（角速度相同），圆心相同，质量与半径成反比。二、针对练习：1、火星的质量和半径分别约为地球的1/10和1/2，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为( )A02g B04g C25g D5g2、某星球的质量约为地球质量的9倍，半径约为地球半径的一半，若从地球表面高处平抛一物体，射程为60 m，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为( )A10 m B15 m C90 m D360 m3.对于地球同步卫星的认识，正确的是：（ ）A它们只能在赤道的正上方，但不同卫星的轨道半径可以不同， 卫星的加速度为零B它们运行的角速度与地球自转角速度相同，相对地球静止C不同卫星的轨道半径都相同，且一定在赤道的正上方，它们以第一宇宙速度运行D它们可在我国北京上空运行，故用于我国的电视广播 ABC4、如图所示，在同一轨道平面上，有绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C某时刻在同一条直线上，则（ ）A.经过一段时间，它们将同时回到原位置 B.卫星C受到的向心力最小C.卫星B的周期比C小 D.卫星A的角速度最大5、土星外层上有一个环。为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断： ( )A若vR，则该层是土星的一部分； B若v2R，则该层是土星的卫星群C若vR，则该层是土星的一部分 D若v2R，该层是土星的卫星群6、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7、天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运动周期由此可推算出 ( )A行星的质量 B行星的半径 C恒星的质量 D恒星的半径8、火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆.已知火卫一的周期为7小时39分.火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比( )A.火卫一距火星表面较近 B.火卫二的角速度较大C.火卫一的运动速度较大 D.火卫二的向心加速度较大9、以下说法正确的是（ ）A、第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B、第一宇宙速度是使物体成为一颗人造卫星理论上最小发射速度C、在地面附近发射卫星，如果发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它将挣脱地球引力的束缚D、紫金山天文台发现的“吴健雄星”直径为32km，密度与地球相同，地球的半径为6400 km，则该小行星的第一宇宙速度大小约为20m/s10、两颗靠得较近的天体称为双星，它们以连线上某点为圆心作匀速圆周运动，因而不至于由于引力作用而吸引在一起，以下说法中正确的是（ ）A它们作圆周运动的角速度之比与其质量成反比B它们作圆周运动的线速度之比与其质量成反比C它们所受向心力之比与其质量成反比D它们作圆周运动的半径与其质量成反比。11、若在“神舟二号”无人飞船的轨道舱中进行物理实验，下列实验仪器密度计物理天平电子秤摆钟水银气压计水银温度计多用电表 仍可以使用的是（）A. B. C. D.12、已知万有引力恒量，在以下各组数据中，根据哪几组可以测地球质量（）地球绕太阳运行的周期与太阳与地球的距离月球绕地球运行的周期与月球离地球的距离地球半径、地球自转周期及同步卫星高度地球半径及地球表面的重力加速度A. B. C. D.13、关于人造地球卫星及其中物体的超重和失重问题，下列说法正确的是（）在发射过程中向上加速时产生超重现象在降落过程中向下减速时产生失重现象进入轨道时作匀速圆周运动，产生失重现象失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的A. B. C. D.14.绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内，其内物体处于完全失重状态，物体：（ ） A不受地球引力作用 B所受引力全部用来产生向心加速度 C加速度为零 D物体可在飞行器悬浮15我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比A卫星的动能增加B 卫星总的机械能增加C卫星的加速度增加D卫星所受的万有引力减小16如图，在月球附近圆轨道上运行的“嫦娥二号”，到A点时变为椭圆轨道，B点是近月点，则AB嫦娥二号在A点变轨时，“嫦娥二号”必须突然加速在A点变轨时，“嫦娥二号”必须突然减速从A点运动到B点过程中，“嫦娥二号”受到月球的引力减小从A点运动到B点过程中，“嫦娥二号”速率增大17.地球赤道上的物体随地球自转而做圆周运动的向心力为F1 ,向心加速度为a1,线速度 为v1,角速度为1;地球同步卫星的向心力为F2，向心加速度为a2线速度为v2,角 速度为2;设物体与卫星的质量相等，则A. F1 F2B. a1 a2C. V1 V2D. 1 =2bac地球18、如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星， 下列说法正确的是：( ) Ab、c的线速度大小相等，且大于a的线速度； Bb、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度； Cc加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c； Da卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大19地球半径为R，地面重力加速度为g，地球自转周期为T，地球同步卫星高度为h，则此卫星线速度大小为：( ) A、 B、 C、 D、 20地球可视为球体，其自转周期为T,在它的两极处用弹簧秤测得某物体的重力为F,在赤道上用弹簧秤测得同一物体的重力为0.9F，则地球的平均密度是多少？21、宇宙中有一星球的质量约为地球质量的9倍，半径约为地球半径的一半。若从地球上h处水平抛出一物体，射程是30m，设第一宇宙速度约为8km/s，试求：（1）则在该星球上，从同样高度以同样的初速度水平抛出同一物体，射程是多少？ （2）至少以多大的速度抛出，物