1、萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用（必修2第三章）一、物理學(xué)史 “地心說(shuō)”的觀點(diǎn)的代表人物是_,“日心說(shuō)”的觀點(diǎn)是由_提出的，日心說(shuō)的觀點(diǎn)是_(“正確”或“不正確”)的；提出行星運(yùn)動(dòng)三大定律的是_；萬(wàn)有引力定律是_提出的，_用_實(shí)驗(yàn)測(cè)出引力常數(shù)。練習(xí)：（05-06）（06-07）在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類歷史的進(jìn)步。在對(duì)以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中，不正確的說(shuō)法是：（）A哥白尼創(chuàng)立了日心說(shuō)； B愛(ài)因斯坦提出的狹義相對(duì)論時(shí)空觀是時(shí)空觀發(fā)展史上的一次大變革；C伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)定律； D牛頓總結(jié)出牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律，建立了完整的經(jīng)典力學(xué)。練習(xí)2：（05-06）下面說(shuō)

2、法中與事實(shí)相符合的是：（ ）海王星是人們依據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算出軌道而發(fā)現(xiàn)的 天王星是人們依據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算出軌道而發(fā)現(xiàn)的天王星的運(yùn)動(dòng)軌道偏離根據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算出來(lái)的軌道，其原因是由于天王星受到軌道外面其它行星的引力作用冥王星也是人們依據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算出軌道而發(fā)現(xiàn)的練習(xí)3：（07-08）某同學(xué)學(xué)完萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用后，得出了以下幾條結(jié)論，你認(rèn)為其中符合物理事實(shí)的是：A.開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律 B.牛頓通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常數(shù)C.海王星的發(fā)現(xiàn)充分說(shuō)明了正確理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)作用 D.天體運(yùn)動(dòng)都是最完美和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng)二、開(kāi)普勒三大定律（1）開(kāi)普勒第一定律（軌道定律）:所有的_圍繞_運(yùn)動(dòng)的軌

3、道都是_，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)_上。（2）開(kāi)普勒第二定律（面積定律）:行星和太陽(yáng)之間的_,在_內(nèi)掃過(guò)_。（3）開(kāi)普勒第三定律（周期定律）:行星繞太陽(yáng)_和_成_。表達(dá)式：_ 練習(xí)1：從天文望遠(yuǎn)鏡中觀察到銀河系中有兩顆行星繞某恒星運(yùn)動(dòng)，兩行星的軌道均為橢圓，觀察測(cè)量到它們的運(yùn)轉(zhuǎn)周期之比為8:1，則它們橢圓的半長(zhǎng)軸之比為（ ） A.4:1 B.2:1 C.8:1 D.16:1練習(xí)2：（05-06）美國(guó)天文學(xué)家宣布,他們發(fā)現(xiàn)了可能成為太陽(yáng)系第十大行星的紅色天體，并以女神“塞德娜”為其命名如果把該行星的軌道近似看成圓軌道，則它繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)軌道半徑的470倍，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的離太陽(yáng)

4、最遠(yuǎn)的太陽(yáng)系行星，該天體半徑約為1000 km，約為地球半徑的1/6，估算出它繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期最接近（ ）15年 60年470年 104年 三、萬(wàn)有引力定律1、內(nèi)容：_。數(shù)學(xué)表達(dá)式：_其中G為引力常數(shù)，英國(guó)科學(xué)家卡文笛許用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出G=_。練習(xí)1：下列說(shuō)法不正確的是： （ ）A.萬(wàn)有引力定律是牛頓發(fā)現(xiàn)的 B.卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)出了引力常數(shù)C.兩個(gè)質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)相距1m時(shí)的萬(wàn)有引力為6.67N D.萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)式只適合計(jì)算兩質(zhì)點(diǎn)間的引力練習(xí)2：（06-07）假設(shè)地球?yàn)橐幻芏染鶆虻那蝮w，若保持其密度不變，而將半徑縮小為原來(lái)的，則地面上的物體所受地球引力將變?yōu)樵瓉?lái)的（ ）A2倍 B

5、 C4倍 D 2、應(yīng)用一：計(jì)算天體的質(zhì)量：題型一：利用環(huán)繞天體求中心天體的質(zhì)量的解題方程：（1）已知距離r、環(huán)繞天體的公轉(zhuǎn)周期T:_;（2）已知距離r、環(huán)繞天體的線速度v:_;（3）已知距離r、環(huán)繞天體的角速度:_;題型二：利用黃金代換求天體的質(zhì)量：mg =_ AB練習(xí)1：（06-07）設(shè)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道為圓形，M為太陽(yáng)的質(zhì)量，m為行星的質(zhì)量，T為行星運(yùn)動(dòng)的周期，r為軌道半徑，G為萬(wàn)有引力常量請(qǐng)你推導(dǎo)出開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律：=k中常數(shù)k的表達(dá)式。練習(xí)2：（05-06）（06-07）如圖所示，A、B均為圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的兩顆行星，根據(jù)此圖可以得到的結(jié)論是：（ ）A行星A的角速度比行星B的小 B行星

6、A的線速度比行星B的小C行星A的運(yùn)行周期比行星B的大 D行星A的運(yùn)行周期比行星B的小練習(xí)3：已知金星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期小于地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期，它們繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則由此可以判定：（ ）A金星到太陽(yáng)的距離（即軌道半徑）小于地球到太陽(yáng)的距離 B金星公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的速度小于地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的速度C金星公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的向心加速度小于地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的向心加速度 D金星的質(zhì)量大于地球的質(zhì)量練習(xí)4：（07-08）科學(xué)家們預(yù)測(cè)，太陽(yáng)系的第十顆行星可能就在地球的軌道上，從地球上看，它永遠(yuǎn)在太陽(yáng)的背面，人類一直未能發(fā)現(xiàn)它，可以說(shuō)是“隱居”著的地球的“孿生兄弟”。由以上信息我們可以推知：A.這顆行星公轉(zhuǎn)周期與地球相

7、等 B.這顆行星的自轉(zhuǎn)周期與地球相等C.這顆行星的質(zhì)量等于地球的質(zhì)量D.這顆行星的密度等于地球的密度練習(xí)5：（多選）已知一顆靠近地面作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的近地人造衛(wèi)星的周期，且已知地球表面的重力加速度和萬(wàn)有引力常量，則下列物理量中可以求出的是（ ）A地球的半徑 B任一顆已知高度的人造衛(wèi)星的周期 C地球的質(zhì)量 D人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量練習(xí)6：（05-06）一個(gè)登月的宇航員，想用一個(gè)彈簧秤和一個(gè)已知質(zhì)量為的砝碼，估測(cè)出月球的質(zhì)量和密度，運(yùn)用你所學(xué)的知識(shí)幫助該宇航員完成估測(cè)，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出你的做法和理論推導(dǎo)。 (已知月球半徑為，萬(wàn)有引力常量為)練習(xí)7：（07-08）“嫦娥奔月”的過(guò)程可以簡(jiǎn)化為：“嫦娥一號(hào)”升空后

8、，繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行，遠(yuǎn)地點(diǎn)A距地面高度為h1，在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度為v，然后經(jīng)過(guò)變軌被月球捕獲（繞月球運(yùn)行），再經(jīng)過(guò)多次變軌，最終在距離月球表面高為h2的軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（1）已知地球半徑為R1，表面的重力加速度為g0，求“嫦娥一號(hào)”在遠(yuǎn)地點(diǎn)A處萬(wàn)有引力產(chǎn)生的加速度大小a。（2）已知月球質(zhì)量為M，半徑為R2，萬(wàn)有引力常數(shù)G，求“嫦娥一號(hào)”在距離月球表面高為h2的軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T。3、應(yīng)用二：計(jì)算人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度：第一宇宙速度：人造衛(wèi)星在_繞_做_運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度，稱為第一宇宙速度，也叫環(huán)繞速度。地球表面的人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度v =_。楊利偉乘坐的飛船繞地飛行速度

9、是7.9km/s。（填“大于，小于或等于”）理解1：求環(huán)繞速度時(shí)，衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑約等于。理解2：求環(huán)繞速度時(shí)，衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由力提供的，列等式。理解3：在地面附近，由黃金代換，向心力可以認(rèn)為是由衛(wèi)星所受的力，列等式。練習(xí)1：（04-05）某星球的半徑為，密度為，萬(wàn)有引力常量為。試問(wèn)該星球表面的重力加速度有多大？若在該星球表面發(fā)射衛(wèi)星，其環(huán)繞速度多大？（球的體積公式為：）第二宇宙速度：11.2km/s是物體可以掙脫_引力束縛，成為繞太陽(yáng)運(yùn)行的人造行星速度，叫作_速度或者_(dá)速度。第三宇宙速度：.16.7km/s是使物體掙脫_引力的束縛，飛到太陽(yáng)系以外的宇宙空間去的速度，叫作 _速度

10、或者_(dá)速度。練習(xí)2：2007年10月24日18時(shí)05分左右，嫦娥一號(hào)探測(cè)器從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭成功發(fā)射。根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)，你估計(jì)下列哪一個(gè)速度是該火箭的發(fā)射速度。（ ）A、6.5K/B、8.5K/ C、11.5K/D、17.5K/四、同步衛(wèi)星同步衛(wèi)星是指與地球_的衛(wèi)星。它繞地球公轉(zhuǎn)的周期是_，它的軌道平面必須與_平面重合，并且它必須位于_的上空，到地面的高度為_(kāi)。練習(xí)1：（05-06）（06-07）我國(guó)是世界上能夠發(fā)射地球同步衛(wèi)星的少數(shù)國(guó)家之一，關(guān)于同步衛(wèi)星，正確的說(shuō)法是：（ ）A可以定點(diǎn)在東莞市上空 B運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同的衛(wèi)星肯定是同步衛(wèi)星C同步衛(wèi)星內(nèi)的儀器處于超重

11、狀態(tài) D同步衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面重合E為避免通信衛(wèi)星在軌道上相撞，應(yīng)使它們運(yùn)行在不同的軌道上 F同步衛(wèi)星只能運(yùn)行在赤道上空某一恒定高度上練習(xí)2：（04-05）設(shè)地球的質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為，萬(wàn)有引力常量為G，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r，地表重力加速度為g，關(guān)于同步衛(wèi)星的速度v的下列關(guān)系式中，正確的是：v=rv=v=v=【仿真練習(xí)】1、（07-08）隨著“嫦娥一號(hào)”的發(fā)射成功，可以預(yù)見(jiàn)，航天員由于在軌道艙內(nèi)停留時(shí)間的增加，體育鍛煉成了一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，下列器材適宜航天員在軌道艙中進(jìn)行鍛煉的是：（ ） A.啞鈴 B.彈簧拉力器 C.單杠 D.跑步機(jī)2、地球?qū)υ虑蚓哂邢喈?dāng)大的萬(wàn)有引力，它們不靠在一起的原因是： （ ） A不僅地球?qū)υ虑蛴腥f(wàn)有引力，而且月球?qū)Φ厍蛞灿腥f(wàn)有引力，這兩個(gè)力大小相等，方向相反，互相平衡 B地球?qū)υ虑虻囊?/p>