2019高考物理一轮复习 第四章 第4课时 万有引力与航天练习（无答案） 4页

万有引力与航天 知识点一、万有引力定律及其应用 ‎1．内容：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的乘积成 ，与它们之间距离r的平方成 。‎ ‎2．表达式：F＝ ‎ G为引力常量：G＝6.67×10－11 N·m2/kg2。‎ ‎3．适用条件 ‎(1)公式适用于 间的相互作用。当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点。‎ ‎(2)质量分布均匀的球体可视为质点，r是 的距离。‎ 知识点二、环绕速度 ‎1．第一宇宙速度又叫 速度。‎ ‎2．第一宇宙速度是人造地球卫星在 附近绕地球做匀速圆周运动时具有的速度。‎ ‎3．第一宇宙速度是人造卫星的最大 速度，也是人造地球卫星的最小 速度。‎ ‎4．第一宇宙速度的计算方法 ‎(1)由G＝m得v＝ ＝‎7.9 km/s ‎(2)由mg＝m得v＝ ＝‎7.9 km/s 知识点三、第二宇宙速度和第三宇宙速度 名称 大小 挣脱 第二宇宙速度 ‎（逃逸速度）‎ ‎ km/s ‎ 的引力束缚 第三宇宙速度 ‎ km/s ‎ 的引力束缚 ‎　[思考判断]‎ ‎(1)两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大。(　　)‎ ‎(2)行星在椭圆轨道上运行速率是变化的，离太阳越远，运行速率越小。(　　)‎ ‎(3)近地卫星距离地球最近，环绕速度最小。(　　)‎ ‎(4)人造地球卫星绕地球运动，其轨道平面一定过地心。(　　)‎ 4‎ ‎(5)地球同步卫星根据需要可以定点在北方正上空。(　　)‎ ‎(6)极地卫星通过地球两极，且始终和地球某一经线平面重合。(　　)‎ ‎(7)发射火星探测器的速度必须大于‎11.2 km/s。(　　)‎ ‎(8)牛顿运动定律可以解决自然界中的所有问题。(　　)‎ ‎(9)狭义相对论认为在不同惯性参考系中真空中的光速不变。(　　)‎ 万有引力定律的理解及应用 ‎1．万有引力与重力的关系 地球对物体的万有引力F表现为两个效果：一是重力mg，二是提供物体随地球自转的向心力F向，如图所示。‎ ‎ (1)在赤道上：G＝__________。‎ ‎(2)在两极上：G＝__________。‎ ‎(3)在一般位置：万有引力G等于重力mg与向心力F向的_______。‎ 越靠近南北两极g值越大，由于物体随地球自转所需的向心力较小，常认为万有引力近似等于重力，即＝mg。‎ ‎2．星体表面上的重力加速度 ‎(1)在地球表面附近的重力加速度g(不考虑地球自转)：‎ mg＝G，得g＝ ‎(2)在地球上空距离地心r＝R＋h处的重力加速度为g′‎ mg′＝，得g′＝________‎ 所以＝_____________‎ ‎1．(多选)第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折，牛顿在他们研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一——万有引力定律。下列有关万有引力定律的说法中正确的是(　　)‎ A．开普勒通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆 B．太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星 C．库仑利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值 D．牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识 4‎ ‎2．(多选)如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R。下列说法正确的是(　　)‎ A．地球对一颗卫星的引力大小为 B．一颗卫星对地球的引力大小为 C．两颗卫星之间的引力大小为 D．三颗卫星对地球引力的合力大小为 ‎3．[重力加速度的计算]宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象。若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为(　　)‎ A．0 B. C. D. 中心天体质量和密度的估算 中心天体质量和密度常用的估算方法 使用 方法 已知 量 利用 公式 表达式 备注 质量的计算 利用运行天体 r、T G＝mr M＝______‎ 只能得到中心天体的质量 r、v G＝m M＝______‎ v、T G＝m G＝mr M＝_______‎ 利用天体表面重力加速度 g、R mg＝ M＝_____‎ ‎—‎ 密度的计算 利用运行天体 r、T、‎ R G＝mr M＝ρ·πR3‎ ρ＝当r＝R时ρ＝____‎ 利用近地卫星只需测出其运行周期 利用天体表面重力加速度 g、R mg＝ M＝ρ·πR3‎ ρ＝_____‎ ‎—‎ ‎　卫星的运动规律 4‎ ‎1．卫星的各物理量随轨道半径变化的规律 万有引力提供向心力：即由G＝m＝mrω2＝mr＝man可推导出：‎ ⇒当r增大时 ‎2.同步卫星的周期______.同步卫星的离地高度____________。‎ 4‎