万有引力知识点填空试卷

万有引力知识点填空试卷一、万有引力定律的基本概念万有引力定律由______在1687年发表的《______》中提出，其核心内容是：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m₁和m₂的______成正比，与它们之间距离r的______成反比。万有引力公式可表示为F=，其中G称为，其数值为______N·m²/kg²，单位中“N”代表______，“m”代表______，“kg”代表______。万有引力定律的适用条件：①两个物体可视为______（当物体的形状和大小对研究问题的影响可忽略时）；②对于质量分布均匀的球体，公式中的r指的是两球______之间的距离。重力是万有引力的一个分力，在地球表面附近，物体所受重力近似等于地球对物体的万有引力，即mg≈G(Mm/R²)，其中M为______，R为______，由此可推导出地球表面重力加速度g=______（用G、M、R表示）。二、天体运动的基本规律开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是______，太阳处在椭圆的一个______上。开普勒第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的______。这说明行星在近日点的速度比在远日点的速度______（填“大”或“小”）。开普勒第三定律（周期定律）：所有行星轨道的半长轴a的______跟它的公转周期T的______的比值都相等，表达式为______=k，其中k是一个与______无关、仅由______决定的常量。人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，其向心力由______提供，即G(Mm/r²)===______（分别用线速度v、角速度ω、周期T表示）。第一宇宙速度（环绕速度）是人造卫星在______附近绕地球做匀速圆周运动的速度，其大小为______km/s；第二宇宙速度（脱离速度）是使物体挣脱______引力束缚的最小发射速度，大小为______km/s；第三宇宙速度（逃逸速度）是使物体挣脱______引力束缚的最小发射速度，大小为______km/s。同步卫星是相对于地面______的卫星，其轨道平面与______平面重合，周期T=h，轨道高度约为______km，所有同步卫星的轨道半径、线速度大小、角速度、周期均（填“相同”或“不同”）。三、万有引力与航天的综合应用计算中心天体质量的两种方法：①已知卫星绕中心天体做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T，由G(Mm/r²)=m(4π²r/T²)可得M=；②已知中心天体表面的重力加速度g和半径R，由mg=G(Mm/R²)可得M=。计算中心天体密度的公式：ρ=（用M、V表示，其中V为中心天体体积）。若卫星绕中心天体表面运行（近地卫星），则r≈R，此时ρ=（用G、T表示，T为近地卫星周期）。地球同步卫星与月球都绕地球做圆周运动，同步卫星的周期为T₁=24h，月球的公转周期为T₂≈27天，则同步卫星与月球的轨道半径之比r₁/r₂=______（用开普勒第三定律计算，结果保留两位小数）。某行星的质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的0.5倍，则该行星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比g行/g地=______（用数字表示）。人造卫星的轨道半径越大，其线速度v越______，角速度ω越______，周期T越______，向心加速度a越______（填“大”或“小”）。四、万有引力与经典力学的局限性经典力学适用于解决______（填“宏观”或“微观”）、（填“低速”或“高速”）物体的运动问题，而万有引力定律在解释（填“水星近日点进动”或“苹果落地”）现象时出现了偏差，这需要用______（填“相对论”或“量子力学”）来修正。物体的质量随速度的增大而增大，这是______（填“牛顿力学”或“相对论”）的观点，其表达式为m=______，其中m₀为物体的______质量，v为物体的速度，c为真空中的光速。黑洞是一种密度极大的天体，其引力极强，连光也无法逃逸。若某黑洞的质量为M，根据逃逸速度公式v=√(2GM/r)，当v=c时，该黑洞的半径（称为“史瓦西半径”）R=______（用G、M、c表示）。五、拓展与应用潮汐现象是由______和______对地球上海洋的引力差异引起的，其中______的引潮力更大（填“太阳”或“月球”）。2021年5月15日，我国“天问一号”探测器成功着陆火星，火星与地球均绕太阳公转，火星的公转周期比地球______（填“长”或“短”），公转轨道半径比地球______（填“大”或“小”）。火星表面的重力加速度约为地球的3/8，若一个物体在地球表面的重量为800N，则在火星表面的重量为______N。双星系统是由两颗恒星组成，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的某一点做匀速圆周运动。设双星的质量分别为m₁和m₂，间距为L，它们的角速度分别为ω₁和ω₂，轨道半径分别为r₁和r₂，则ω₁______ω₂（填“>”“<”或“=”），r₁/r₂=，双星系统的总质量m₁+m₂=（用G、L、ω表示）。宇宙膨胀理论认为，星系之间的距离在不断增大，这一结论是基于______（填“多普勒效应”或“光电效应”）观测到的星系光谱的______（填“红移”或“蓝移”）现象得出的。万有引力与静电力的相似性：两者均与距离的平方成反比，均与相互作用的物理量（质量或电荷量）的乘积成正比，但万有引力总是______（填“吸引”或“排斥”）力，而静电力可以是吸引力也可以是______力；万有引力常量G的数值远______（填“大于”或“小于”）静电力常量k的数值，因此在微观粒子相互作用中，______（填“万有引力”或“静电力”）可忽略不计。六、计算与推导题已知地球质量M=5.98×10²⁴kg，半径R=6.4×10⁶m，一颗人造卫星在离地面高度h=3.6×10⁷m的轨道上绕地球做匀速圆周运动，求：（1）卫星的轨道半径r=______m；（2）卫星的运行周期T=______s（计算结果保留两位有效数字，G=6.67×10⁻¹¹N·m²/kg²）；（3）卫星的线速度v=______m/s（用r和T表示，无需代入数值计算）。假设某行星绕恒星做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，恒星的半径为R，求：（1）恒星的质量M=（用G、r、T表示）；（2）恒星表面的重力加速度g=（用G、M、R表示）；（3）若该行星的质量为m，它所受恒星的万有引力F=______（用m、r、T表示）。七、易错点辨析判断下列说法的正误（对的打“√”，错的打“×”）：（1）两物体间的万有引力与它们的质量成正比，与距离成反比。（）（2）当两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大。（）（3）同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度。（）（4）地球对月球的引力与月球对地球的引力大小相等。（）（5）开普勒第三定律中的k值与行星的质量有关。（）八、实际情境应用宇航员在太空中处于“失重”状态，这是因为宇航员所受的万有引力全部用来提供做______（填“匀速圆周运动”或“自由落体运动”）的向心力，此时宇航员的______（填“质量”或“重量”）仍存在，但______（填“质量”或“重量”）为零。地球的同步卫星常用于通信、气象等领域，其相对于地面静止，因此地球上的人看同步卫星的运动状态是______（填“静止”或“运动”）的。若某同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，则其线速度大小为地球赤道上物体线速度大小的______倍（已知地球自转周期与同步卫星周期相同）。我国“北斗”导航系统由地球同步卫星和中圆地球轨道卫星组成，中圆地球轨道卫星的周期比同步卫星______（填“长”或“短”），轨道高度比同步卫星______（填“高”或“低