湖南省长沙市周南中学（人教版）高一物理必修二导学案：第六章 万有引力与航天（无答案）
文档属性
| 名称 | 湖南省长沙市周南中学（人教版）高一物理必修二导学案：第六章 万有引力与航天（无答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 40.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-10-24 18:01:44 | ||
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文档简介
第六章 万有引力与航天
一．开普勒行星运动定律
第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是_______，太阳处在椭圆的一个______上。
第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的_______。
第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的_______的比值都相等。即： ，比值k是一个与行星无关的常量。
练习题1．关于公式，下列说法中正确的是（ ）
A. 公式只适用于围绕太阳运行的行星
B. 公式只适用于太阳系中的行星或卫星
C. 公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星
D. 一般计算中，可以把行星或卫星的轨道看成圆，R是这个圆的半径
二．万有引力定律：
1。内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的 的乘积成正比，跟它们 成反比．
2。表达式：，其中r为两质点或球心间的距离；G为1798年由英国物理学家 利用 装置测出）
3。适用条件：适用于相距很远，可以看做 的两物体间的相互作用，质量分布均匀的球体也可用此公式计算，其中r指球心间的距离。
练习题2.设地球的质量为M，地球的半径为R，物体的质量为m，关于物体与地球间的万有引力的说法，正确的是：（ ）
A．地球对物体的引力大于物体对地球的引力。
B．物体距地面的高度为h时，物体与地球间的万有引力为F=。
C．物体放在地心处，因r=0，所受引力无穷大。
D．物体离地面的高度为R时，则引力为F=
三．万有引力定律在天文学上的应用：
1。基本方法：把天体的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由 提供：
2。在忽略天体自转影响时，天体表面的重力加速度：
表面重力加速度：
轨道上的重力加速度：，R为天体半径。
3。天体质量的估算：
测出环绕天体作匀速圆周运动的半径r，周期为T，由得被环绕天体的质量为 。
练习题3.已知月球绕地球运动周期T和轨道半径r，地球半径为R求
（1）地球的质量？（2）地球的平均密度？
解析：（1）设月球质量为m，月球绕地球做匀速圆周运动，
则： ，
（2）地球平均密度为
答案： ；
四.天体的运动的有关问题
1。运动模型：天体运动可看成是 运动，由万有引力提供
2。人造地球卫星：
①由可得：v= r越大，v ．
②由可得：ω= r越大，ω越 ．
③由可得：T= r越大，T越 ．
④由可得：a= r越大，a向越 ．
练习题4．我国发射的“神舟七号”载人飞船， ( http: / / www.21cnjy.com )与“神舟六号”船相比，它在较低的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图 所示，下列说法正确的是（ ）
A．“神舟七号”的速率较大
B．“神舟七号”的速率较小
C．“神舟七号”的周期更长
D．“神舟七号”的周期与“神舟六号”的相同
练习题5． 两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动,周期之比为TA:TB=1:8,则轨道半径之比.RA:RB= , 运动速率之比分别为VA:VB= .
五．三种宇宙速度
1.第一宇宙速度：v1= km/s，人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动的速度。
2.第二宇宙速度：v2= km/s，使物体挣脱地球束缚，在地面附近的最小发射速度。
3.第三宇宙速度：v3= km/s，使物体挣脱太阳引力束缚，在地面附近的最小发射速度。
练习题6．关于地球的第一宇宙速度,下列说法中正确的是( )
A它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度
B它是近地圆行轨道上人造卫星的运行速度
C 它是能使卫星进入近地轨道最小发射速度
D它是能使卫星进入轨道的最大发射速度
练习题7. 宇航员在某星球表面，将一小球从离地面h高处以初速水平抛出，测出小球落地点与抛出点间的水平位移为s，若该星球的半径为R，求该星球的第一宇宙速度。
六、经典力学的局限性
1。经典力学的适用范围：适用于 物体的 运动。
2。经典力学认为物体的质量是 的，而狭义相对论认为物体的质量随 的变化而变化。
3.经典力学是相对论及量子力学在一定条件下的特例，
课外练习
1．设行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比T2/R3=k为常数，此常数的大小：（ ）
A．只与恒星质量有关 B．与恒星质量和行星质量均有关
C．只与行星质量有关 D．与恒星和行星的速度有关
2．我国于2007年10月24日成功发射了“嫦娥一号”探月卫星.若卫星在半径为的绕 月圆形轨道上运行的周期，则其线速度大小是（ ）
A． B．
C． D．
3、人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动，下面说法中正确的是：（ ）
A、卫星内的物体失重，卫星本身没失重
B、卫星内的物体不再受重力作用
C、卫星内物体仍受重力作用
D、卫星内的物体没有重力作用而有向心力作用
4、设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动,若测 ( http: / / www.21cnjy.com )得土星到太阳的距离为R,土星绕太阳运动的周期为T,万有引力常量G已知,根据这些数据,能够求出的量有( )
A土星线速度的大小 B土星加速度的大小 C土星的质量 D太阳的质量
5．宇宙飞船在围绕太阳运行的近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是（ ）
A. 3年 B. 9年 C. 27年 D. 81年
6．一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面的高度为h，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为（ ）
A． B． C． D．
7.如图所示，卫星A、B、C在相隔不远的不同轨道上，以地球为中心做匀速圆周运动，且运动方向相同，若在某时刻恰好在同一直线上，则当卫星B经过一个周期时，下列关于三个卫星的位置说法中正确的是（ ）
A、三个卫星的位置仍在一条直线上
B、卫星A位置超前于B，卫星C位滞后于B
C、卫星A位置滞后于B，卫星C位置超前于B
D、由于缺少条件，无法比较它们的位置
8.两颗卫星在同一轨道平面绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高度等于R，b卫星离地面高度为2R。则 (1)a、b两卫星周期之比Ta：Tb= (2) a、b两卫星环绕速度之比 。
地球
A
B
C
一．开普勒行星运动定律
第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是_______，太阳处在椭圆的一个______上。
第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的_______。
第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的_______的比值都相等。即： ，比值k是一个与行星无关的常量。
练习题1．关于公式，下列说法中正确的是（ ）
A. 公式只适用于围绕太阳运行的行星
B. 公式只适用于太阳系中的行星或卫星
C. 公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星
D. 一般计算中，可以把行星或卫星的轨道看成圆，R是这个圆的半径
二．万有引力定律：
1。内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的 的乘积成正比，跟它们 成反比．
2。表达式：，其中r为两质点或球心间的距离；G为1798年由英国物理学家 利用 装置测出）
3。适用条件：适用于相距很远，可以看做 的两物体间的相互作用，质量分布均匀的球体也可用此公式计算，其中r指球心间的距离。
练习题2.设地球的质量为M，地球的半径为R，物体的质量为m，关于物体与地球间的万有引力的说法，正确的是：（ ）
A．地球对物体的引力大于物体对地球的引力。
B．物体距地面的高度为h时，物体与地球间的万有引力为F=。
C．物体放在地心处，因r=0，所受引力无穷大。
D．物体离地面的高度为R时，则引力为F=
三．万有引力定律在天文学上的应用：
1。基本方法：把天体的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由 提供：
2。在忽略天体自转影响时，天体表面的重力加速度：
表面重力加速度：
轨道上的重力加速度：，R为天体半径。
3。天体质量的估算：
测出环绕天体作匀速圆周运动的半径r，周期为T，由得被环绕天体的质量为 。
练习题3.已知月球绕地球运动周期T和轨道半径r，地球半径为R求
（1）地球的质量？（2）地球的平均密度？
解析：（1）设月球质量为m，月球绕地球做匀速圆周运动，
则： ，
（2）地球平均密度为
答案： ；
四.天体的运动的有关问题
1。运动模型：天体运动可看成是 运动，由万有引力提供
2。人造地球卫星：
①由可得：v= r越大，v ．
②由可得：ω= r越大，ω越 ．
③由可得：T= r越大，T越 ．
④由可得：a= r越大，a向越 ．
练习题4．我国发射的“神舟七号”载人飞船， ( http: / / www.21cnjy.com )与“神舟六号”船相比，它在较低的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图 所示，下列说法正确的是（ ）
A．“神舟七号”的速率较大
B．“神舟七号”的速率较小
C．“神舟七号”的周期更长
D．“神舟七号”的周期与“神舟六号”的相同
练习题5． 两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动,周期之比为TA:TB=1:8,则轨道半径之比.RA:RB= , 运动速率之比分别为VA:VB= .
五．三种宇宙速度
1.第一宇宙速度：v1= km/s，人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动的速度。
2.第二宇宙速度：v2= km/s，使物体挣脱地球束缚，在地面附近的最小发射速度。
3.第三宇宙速度：v3= km/s，使物体挣脱太阳引力束缚，在地面附近的最小发射速度。
练习题6．关于地球的第一宇宙速度,下列说法中正确的是( )
A它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度
B它是近地圆行轨道上人造卫星的运行速度
C 它是能使卫星进入近地轨道最小发射速度
D它是能使卫星进入轨道的最大发射速度
练习题7. 宇航员在某星球表面，将一小球从离地面h高处以初速水平抛出，测出小球落地点与抛出点间的水平位移为s，若该星球的半径为R，求该星球的第一宇宙速度。
六、经典力学的局限性
1。经典力学的适用范围：适用于 物体的 运动。
2。经典力学认为物体的质量是 的，而狭义相对论认为物体的质量随 的变化而变化。
3.经典力学是相对论及量子力学在一定条件下的特例，
课外练习
1．设行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比T2/R3=k为常数，此常数的大小：（ ）
A．只与恒星质量有关 B．与恒星质量和行星质量均有关
C．只与行星质量有关 D．与恒星和行星的速度有关
2．我国于2007年10月24日成功发射了“嫦娥一号”探月卫星.若卫星在半径为的绕 月圆形轨道上运行的周期，则其线速度大小是（ ）
A． B．
C． D．
3、人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动，下面说法中正确的是：（ ）
A、卫星内的物体失重，卫星本身没失重
B、卫星内的物体不再受重力作用
C、卫星内物体仍受重力作用
D、卫星内的物体没有重力作用而有向心力作用
4、设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动,若测 ( http: / / www.21cnjy.com )得土星到太阳的距离为R,土星绕太阳运动的周期为T,万有引力常量G已知,根据这些数据,能够求出的量有( )
A土星线速度的大小 B土星加速度的大小 C土星的质量 D太阳的质量
5．宇宙飞船在围绕太阳运行的近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是（ ）
A. 3年 B. 9年 C. 27年 D. 81年
6．一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面的高度为h，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为（ ）
A． B． C． D．
7.如图所示，卫星A、B、C在相隔不远的不同轨道上，以地球为中心做匀速圆周运动，且运动方向相同，若在某时刻恰好在同一直线上，则当卫星B经过一个周期时，下列关于三个卫星的位置说法中正确的是（ ）
A、三个卫星的位置仍在一条直线上
B、卫星A位置超前于B，卫星C位滞后于B
C、卫星A位置滞后于B，卫星C位置超前于B
D、由于缺少条件，无法比较它们的位置
8.两颗卫星在同一轨道平面绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高度等于R，b卫星离地面高度为2R。则 (1)a、b两卫星周期之比Ta：Tb= (2) a、b两卫星环绕速度之比 。
地球
A
B
C