2023年万有引力经典练习题知识点.docx

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1、根据牛顿第二定律有解得中心天G若已知行星或卫星绕中心天体做匀速圆周运动的轨道半错误!表达式:径为和运营的周期T,高中物理必修二第六章万有引力复习学习规定1、了解地心说和日心说两种不同的观点。2、知道开普勒对行星运动的观点。3、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。4、了解万有引力定律在天文学上有重要的应用.5、会用万有引力定律计算天体的质量6、了解人造卫星的有关知识。7、知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度。地心说与日心说地心说:认为地球是静止不动,是宇宙的中心,宇宙万物都绕地球运动(托勒密)日心说：认为太阳不动，地球和其他行星都绕太阳运动(哥白尼、布鲁诺)观测家：丹麦第谷行星运动

2、三定律:开普勒开普勒定律一关于行星运动的三大定律：错误!所有的行星分别在不同的椭圆轨道上绕太阳运动，太阳处在这些这些椭圆的一个焦点上O,2对每个行星而言，行星和太阳的连线在任意相等的时间内扫过的面积都相等Oac(O,3)所有行星的椭圆轨道长半轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等万有引力定律oac(0,1)内容：自然界中任何两个物体都是互相吸引的，引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比。错误!万有引力定律是两个具有质量的物体间的互相作用力，是宇宙中物体间的一种基本作用形式。公式中的尸应理解为互相作用的两个物体质心间的距离;对于均匀的球体，厂是两球心间的距离；对地表附

3、近的物体，不是物体和地心间的距离。错误!合用条件：1、严格地说，万有引力定律的公式只合用于计算质点间的互相作用。当两个物体间的距离比物体自身大得多时，也可用于近似计算两物体间的万有引力。2、质量均匀的球体间的互相作用，也可用于万有引力定律公式来计算,式中的是两个球体球心间的距离。3、一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也可用计算,式中的是球体球心到质点的距离。用万有引力定律分析天体运动的基本方法把天体的运动近似当作匀速圆周运动，其所需的向心力都来自万有引力，即:V22/21YG=m=mr=mr=m2f)rrrT)计算天体质量和密度的思绪和方法(1)对于行星或卫星的天体,可把行星或卫星绕中心天体

4、的运动近似看做匀速圆周运动,其所需的向心力由中心天体对其的万有引力提供的。若已知行星或卫星绕中心天体做匀速圆周运动的轨道半径为，.和运营的线速度为V,CMmV2G-mr-r体的质量为计算天体密度的方法我们近似把中心天体看作球体,，设中心天体的半径为R,V=-R3球体的体积公式3,P由上面方法求得中心天体的质量为“代入密度公式MP=V即可。人造卫星的发射速度和运营速度错误!人造卫星的发射速度。所谓发射速度是指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度，并且一旦发射后就再无能量补充，被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度，进入运动轨道。要发射一颗人造地球卫星,发射速度不能小于第一宇宙速

5、度。若发射速度等于第一宇宙速度，卫星只能“贴着”地面近地运营。假如要使人造卫星在距地面较高的轨道上运营，就必须使发射速度大于第一宇宙速度。错误!人造卫星的运营速度所谓运营速度，是指卫星在进入运营轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度。当卫星“贴着”地面运营时，运营速度等于第一宇宙速度。根据可知，人造卫星距地面越高（即轨道半径r越大），运营速度越小。事实上，由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径,所以卫星的实际运营速度一定小于发射速度。三种宇宙速度错误!第一宇宙速度（围绕速度）在地面附近运转的卫星:地球对卫星的引力近似等于卫星在地面附近所受的重力。V21即V=历=9.81036.4103=7kms第一

6、宇宙速度是地球卫星的最小发射速度。错误!第二宇宙速度（脱离速度）V=.2kms（卫星挣脱地球束缚的最小发射速度）。错误!第三宇宙速度（逃逸速度）Y=6：Ikm1S（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）。同步卫星所谓地球同步卫星,是相对地面静止的跟地球自转同步的卫星。卫星要与地球自转同步,必须满足下列条件：错误!卫星绕地球的运营方向与地球自转方向相同，且卫星的运营周期与地球自转周期相同（即等于24h）。错误!E星运营的圆形轨道必须与地球的赤道平面重合。卫星位于赤道上空，则地球对卫星的引力所有用来提供其做匀速圆周运动的向心力,这时卫星才也许相对地球静止。错误!由于卫星的周期与卫星的高度有关，所以要使其

7、运动周期T=24h,卫星距地面的高度h必须一定。练习1、（多选）下列说法中对的的是（）A.地球是宇宙的中心，太阳、月亮和行星都绕地球运动B.太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动C.地心说、日心说,现在看来都是错误的D.月亮跟随地球绕太阳运动,但月亮不是太阳系的行星,它是地球的一颗卫星R3i-=k2.（多选）关于公式T-,下列说法中对的的是（）A.-一般计算中，可以把行星的轨道抱负化成圆，R是这个圆的半径B.公式只合用于围绕地球运营的卫星C.公式只合用太阳系中的行星或卫星D.公式合用宇宙中所有的行星或卫星R3,-T=k3.（多选）关于公式T中的常量左,下列说法中对的的是（）A.上值是一个

8、与行星或卫星无关的常量B. Z值是一个与星球（中心天体）无关的常量C. Z值是一个与星球（中心天体）有关的常量D.对于所有星球（中心天体）的行星或卫星，化值都相等4、（多选）下列说法中对的的是（）A.大多数人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球处在这些椭圆的一个焦点上B.人造地球卫星在椭圆轨道上运动时速度是不断变化的；在近日点附近速率大,远地点附近速率小；卫星与地心的连线,在相等时间内扫过的面积相等C.大多数人造地球卫星的轨道,跟月亮绕地球运动的轨道，都可以近似看做为圆,这些圆的圆心在地心处D.月亮和人造地球卫星绕地球运动，跟行星绕太阳运动，遵循相同的规律5、（多选）关于开普勒定律,下列说法对的的是

9、（）A.开普勒定律是根据长时间连续不断的、对行星位置观B.根据开普勒第二定律,行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度随行星与太阳之间距离的变化而变化,距离小时速度大，距离大时速度小C.行星绕太阳运动的轨道，可以近似看做为圆，既可以认为行星绕太阳做匀速圆周运动D.开普勒定律，只合用于太阳系，对其他恒星系不合用；行星的卫星（涉及人造卫星）绕行星的运动，是不遵循开普勒定律的6.银河系中有两颗行星，它们绕太阳运转周期之比为8：1,则（1）它们的轨道半径的比为（）A.4：1B.8：1C.2：1D.1：4（2）两行星的公转速度之比为（）A.2：1B.4：1C.1：2D.1：47 .（多选）下列关于万有

10、引力定律说法对的的是（）A.万有引力定律是牛顿发现的8 .万有引力定律合用于质点间的互相作用尸=G1.两行星的质量分别为叫和巾2,绕太阳运营的轨道半径分别是八和G,若它们只要万有引力作用，那么这两个行星的向心加速度之比（）C.广中的G是一个比例常数，没有单位D.两个质量分布均匀的球体，是两球心间的距离8.如图6-2-1所示，两球的半径远小于R,而球质量均匀分布，质量为6、团2,则两球间的万有引力大小为（）G町加2Qmfn2测记录的大量数据，进行计算分析后获得的结论C.M+&）2D.（与+为+区）29 .假如认为行星围绕太阳做匀速圆周运动,下列说法中对的的是（）A.行星同时受到太阳的万有引力和向

11、心力B.行星受到太阳的万有引力,行星运动不需要向心力C.行星受到太阳的万有引力与它运动的向心力不等D.行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力10 .假设火星和地球都是球体。火星的质量为M火星，地球的质量为M地球，两者质量之比为P;火星的半径为R火，地球的半径为R地，两者半径之比为9。求它们表面处的重力加速度之比。B.在地面上的任何位置,物体向心加速度的大小都相等，方向都指向地心C.在地面上的任何位置，物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴D.物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的减小而增大13.一个人在某一星球上以速度V竖直上抛一个物体，经时间f落回抛出点。已知该星球的

12、半径为R,若要在该星球上发射一颗靠近该星球运转的人造卫星,则该人造卫星的速度大小为多少？14.宇航员站在一个星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球。通过时间1小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为1。若抛出时的初速增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为逐七。已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为H,万有引力常数为G。求该星球的质量M。15.若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，已知其周期为T,引力常量为G,那么该行星的平均密度为（）GT1A.1B.w2rC.rD.加也12.（多选）地球绕地轴自转时,对静止在地面上的某一个物体，下列说法对的的是（）A.物体的重力并不等

13、于它随地球自转所需要的向心力!4乃Igt2.FB.符C.G3D.彳16.太阳光到达地球需要的时间为500s,地球绕太阳运营一周需要的时间为365天,试估算太阳的质量（取一位有效数字）。17 .两个靠得很近的天体，离其它天体非常遥远，它们以其连线上某一点0为圆心各自做匀速圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”，如图6-4-2所示。已知双星的质量为,w和“2,它们之间的距离为1。求双星运营轨道半径4和，以及运营的周期T。18 .（多选）为了估算一个天体的质量，需要知道绕该天体作匀速圆周运动的另一星球（或卫星）的条件是（）A.质量和运营周期B.运转周期和轨道半径C.轨道半径

14、和围绕速度D.围绕速度和运转周期19.两个星球组成双星，它们在互相之间的万有引力作用下,绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动，现测得两个星球中心距离为R,其运动周期为T,求两个星球的总质量。20.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为7八：TB=1：8,则轨道把轨道半径之比和运营速度之比分别为（）K.Ra：RB=4：1v;vr=1：2aB.Ra：RB=4：1va：vb=2：1aC,：RB=1：4va：vb=1：2D.Ra：RB=I：4va：vr=2：121、同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星（）A.它可以在地面上任一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同的值B.它可以在地面上任一

15、点的正下方，但离地心的距离是一定的C.它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值D.它只能在赤道的正上方,切离地心的距离是一定的22.（多选）关于人造卫星，下列说法对的的是（）A.人造卫星围绕地球的运营的速度也许为5.0kmsB.人造卫星围绕地球的运营的速度也许为7.9kmsC.人造卫星围绕地球的运营的周期也许为80minD.人造卫星围绕地球的运营的周期也许为200min23 .（多选）同步卫星离地心的距离为J运营速度为匕，加速度6，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度出第一宇宙速度为匕，地球的半径为R,则（）A.B.V1V2D.可正常使用的仪器有（）A.温度计B.天平C.水银气压计D.摆钟E.秒表24 .（多选）关于人造卫星和宇宙飞船，下列说法对的的是（）A.假如