课件41张PPT。1 行星的运动 在古代，人们对于天体的运动，存在着两种对立的看法，人们称为两种学说，其对比如表：两种对立的学说 地球地球地球太阳太阳思考1：地心说和日心说是两种截然不同的观点，现在看来这两种观点哪一种是正确的？
提示：两种观点受人们意识的限制，是人类发展到不同历史时期的产物．两种观点都具有历史局限性，现在看来都是不完全正确的．1．下列说法中正确的是 ( )．
A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮和其他行星都绕地球运动
B．太阳是静止不动的，地球和其他行星绕太阳运动
C．地球是绕太阳运动的一颗行星
D．日心说和地心说都正确反映了天体运动规律
解析 宇宙中任何天体都是运动的，地心说和日心说都有局限性，只有C正确．
答案 C开普勒行星运动定律 行星椭圆椭圆焦点相等时间面积相等所有行星公转周期T相等无关思考2：开普勒定律除适用于行星绕太阳的运动外还适用于其他天体绕中心天体的运动吗？
提示：开普勒定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于其他天体绕中心天体的运动，如卫星绕地球的运动． 2．如图6－1－1所示行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是 ( )．
A．速度最大点是B点
B．速度最小点是C点
C．m从A到B做减速运动
D．m从B到A做减速运动图6－1－1解析 由在相等时间内扫过的面积相等可比较在同一轨道上某两个位置的线速度的大小、向心加速度的大小等．
答案 C3．已知两个行星的质量m1＝2m2，公转周期T1＝2T2，则它们绕太阳运转轨道的半长轴之比为 ( )．答案 C 行星的轨道与圆十分接近，中学阶段按_________处理，运动规律可描述为：
1．行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在______．
2．对某一行星来说，它绕太阳转动的角速度(或线速度大小) ______，即行星做__________运动．行星运动的一般处理方法 圆周运动圆心不变匀速圆周轨道半径公转周期3．所有行星_________的三次方跟它的_________的二次方的比值都相等，表达式为______.4.关于天体的运动，以下说法中正确的是 ( )．
A．天体的运动无法研究
B．天体的运动是最完美、和谐的匀速圆周运动
C．太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动
D．太阳系中所有行星都围绕太阳运动
解析 太阳系中所有行星都绕太阳运转，轨道是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上．
答案 D 1.开普勒第一定律说明了不同行星绕太阳运动时的椭圆轨道是不同的，在行星的轨道上出现了近日点和远日点．
2．开普勒第二定律说明行星在近日点的速率大于在远日点的速率，从近日点向远日点运动时速率变小，从远日点向近日点运动时速率变大．开普勒定律的理解 【典例1】 关于行星绕太阳运动，下列说法正确的是 ( )．
A．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速度小，距离大时速度大
B．所有行星在椭圆轨道上绕太阳运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上
C．所有行星绕太阳运动的周期都是相等的
D．行星之所以在椭圆轨道上绕太阳运动，是由于太阳对行星的引力作用解析 由开普勒第一定律知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，B正确；由开普勒第二定律知行星离太阳距离小时速度大，距离大时速度小，A错误；由开普勒第三定律知所有行星的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，C错误；行星间的引力、行星与其他天体间的引力远小于行星与太阳间的引力，行星与太阳间的引力提供行星绕太阳运动的向心力，D对．
答案 BD 开普勒定律与圆周运动问题综合时，注意行星靠近太阳的过程中都是向心运动，速度增加，在近日点速度最大；行星远离太阳的时候都是离心运动，速度减小，在远日点速度最小．【跟踪1】 某行星沿椭圆轨道运行，远日点A离太阳的距离为a，近日点B离太阳的距离为b，行星经过A点时的速率为va，则经过B点时的速率为 ( )．图6－1－2答案 C开普勒第三定律的应用 【典例2】 太阳系中的第二大行星——土星，其卫星目前已发现达数十颗．下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数．则两卫星相比较，下列判断正确的是 ( ).A．土卫五的公转周期较小
B．土卫六的转动角速度较大
C．土卫六的向心加速度小
D．土卫五的公转速度较大
解析 比较同一个行星的两卫星的运动情况，其方法与比较太阳的任意两颗行星的运动情况的方法一样．卫星本身的大小、形状与其运动快慢无关．筛选所给的信息，其重要信息是：卫星离土星的距离，设其运动轨道是圆形的，且做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律：轨道半径的三次方与公转周期的平方的比值相等，得A正确．土卫六的周期较大，则由匀速圆周运动的知识得： 答案 ACD【跟踪2】 地球到太阳的距离为水星到太阳距离的2.6倍，那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？(假设地球和水星绕太阳运转的轨道是圆)物理建模5 行星运动模型
建模指导
由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，因此，在中学阶段的研究中可以按圆轨道处理．这样，开普勒行星运动的三个定律就可以这样说：
(1)行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心．
(2)对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度大小)不变，即行星做匀速圆周运动．
典例剖析
【典例】 有一行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的8倍，则该行星绕太阳公转的周期约是多少年？答案 22.6年 【审题技巧】【我来冲关】
继美国发射的可重复使用的运载火箭后，印度称正在设计可重复使用的宇宙飞船，预计将在2030年发射成功，这项技术将使印度在太空领域占有优势．假设某飞船沿半径为R的圆周绕地球运行，其圆周期为T，地球半径为R0.该飞船要返回地面时，可在轨道上某点A处将速率降到适当数值，从而沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆与地球表面的B点相切，如图6－1－3所示．求该飞船由A点运动到B点所需的时间． 图6－1－3解析 飞船沿半径为R的圆周绕地球运动时，可认为其半长轴a＝R
飞船返回地面时，沿以地心为焦点的椭圆轨道运行，飞船由A点运动到B点的时间为其沿椭圆轨道运动周期T′的一半．【状元微博】
开普勒三定律的记忆诀窍一、两种学说
1．提出行星运动规律的天文学家为 ( )．
A．第谷 B．哥白尼 C．牛顿 D．开普勒
解析 开普勒整理了第谷的观测资料，在哥白尼学说的基础上提出了三大定律，提出了行星的运动规律．
答案 D2．关于日心说被人们所接受的原因是 ( )．
A．以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题
B．以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了
C．地球是围绕太阳转的
D．太阳总是从东面升起，从西面落下
解析 托勒密的地心说可以解释行星的逆行问题，但非常复杂，缺少简洁性，而简洁性是当时人们所追求的．哥白尼的日心说之所以被当时人们接受正是因为这一点．
答案 B二、对开普勒定律的理解及应用
3．关于行星的运动，下列说法正确的是 ( )．
A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大
B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大
C．水星轨道的半长轴最短，公转周期最小
D．海王星离太阳“最远”，绕太阳运行的公转周期最大答案 BCD答案 AC5．两行星运行周期之比为1∶2，其运行轨道半长轴之比为
( )．答案 C课件17张PPT。第六章 万有引力与航天2 太阳与行星间的引力开普勒三定律知识回顾开普勒第一定律——轨道定律所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上;开普勒第二定律——面积定律对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间扫过相等的面积;开普勒第三定律——周期定律所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.k值与中心天体有关，而与环绕天体无关。 什么力来维持行星绕太阳的运动呢？科学的足迹1、伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。
2、开普勒：受到了来自太阳的类似与磁力的作用。
3、笛卡儿：在行星的周围有旋转的物质(以太）作用在行星上，使得行星绕太阳运动。
4、胡克、哈雷等:受到了太阳对它的引力，证明了如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比，但没法证明在椭圆轨道规律也成立。
5、牛顿：在前人研究的基础上，凭借他超凡的数学能力证明了：如果太阳和行星间的引力与距离的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆.并且阐述了普遍意义下的万有引力定律。 一、太阳对行星的引力1、设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力由太阳对行星的引力来提供。
追寻牛顿的足迹2、天文观测难以直接得到行星的速度v，但可以得到行星的公转周期T代入追寻牛顿的足迹有学.科.网3、根据开普勒第三定律即所以代入追寻牛顿的足迹4、太阳对行星的引力 即追寻牛顿的足迹 太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离的二次方成反比。二、行星对太阳的引力 根据牛顿第三定律，行星对太阳的引力F /应满足追寻牛顿的足迹三、太阳与行星间的引力概括起来有G比例系数，与太阳、行星的质量无关则太阳与行星间的引力大小为方向：沿着太阳和行星的连线追寻牛顿的足迹学.科.网小 结 1、太阳对行星的引力：太阳对不同行星的引力，与行星的质量m成正比，与太阳到行星间的距离r的二次方成反比2、行星对太阳的引力：与太阳的质量M成正比，与行星到太阳的距离r的二次方成反比3、太阳与行星间的引力：与太阳的质量M、行星的质量m成正比，与两者距离的二次方成反比（1） G是比例系数，与行星、太阳均无关
（2）引力的方向沿太阳和行星的连线 1、下列关于行星对太阳的引力的说法中正确的是（ ）
A.行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力
B.行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关
C.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力
D.行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星距太阳的距离成反比随堂练习 A2．下面关于行星绕太阳旋转的说法中正确的是（ ）
A.离太阳越近的行星周期越大
B.离太阳越远的行星周期越大
C.离太阳越近的行星的向心加速度越大
D.离太阳越近的行星受到太阳的引力越大随堂练习 BC 学.科.网3．一群小行星在同一轨道上绕太阳旋转，这些小行星具有（ ）
A.相同的速率
B.相同的加速度
C.相同的运转周期
D.相同的角速度 随堂练习 ABCD思考与讨论1.如果要验证太阳与行星间的引力规律是否适用于行星与它的卫星,我们需要观测这些卫星运动的哪些数据？观测前你对这些数据的规律有什么假设?思考与讨论2、地球的实际运动为椭圆,那么,在近日点A，行星所受太阳的引力比它转动所需要的向心力大还是小？远日点B呢？AB思考与讨论3、请你运用已有知识，分析开普勒第二定律所描述的，地球在椭圆轨道上运动经过A、B两个位置时，运动快慢变化的原因。课件15张PPT。第六章 万有引力与航天
第四节 万有引力理论的成就人教版必修2一、计算天体的质量1、测量地球的质量思考： 测量地球质量运用了哪种思路？ 例1、一宇航员为了估测一星球的质量，他在该星球的表面做自由落体实验：让小球在离地面h高处自由下落，他测出经时间t小球落地，又已知该星球的半径为R，试估算该星球的质量。解：忽略星球自转的影响 ，于是2、测量太阳的质量八大行星围绕太阳运动，太阳为中心天体。
思考：（1）行星做圆周运动的向心力是什么？
（2）是否需要考虑九大行星之间的万有引力？ 如果设中心天体质量为M，行星质量为m，已知行星围绕太阳转动的轨道半径为r，即行星到太阳的距离及公转周期T。 我们如何利用这些条件来测量太阳的质量呢?是处理天体运动问题的哪种思路？2、测量太阳的质量地球绕太阳公转的轨道
半径为 ，
周期为 ，
引力常量 。 反思：
（1）不同行星与太阳的距离r和围绕太阳公转的周期T都是各不相同的，但是不同行星的r，T计算出来的太阳质量必须是一样的！上面的公式能否保证这一点？反思：（2）我们类比太阳，能不能通过月亮或地球卫星来计算出地球的质量呢？即通过行星的卫星计算出行星的质量呢？是否需要知道卫星的质量呢？（3）知道天体质量，能求天体密度吗？结论： 如果知道卫星围绕行星运动的周期和卫星与行星之间的 距离，同样可以算出行星的质量或密度 。二、发现未知天体总结： 万有引力理论的成就：
一、测量天体的质量或密度
二、发现未知天体1、利用下列哪组数据可以举算出地球的质量（ ）
A:已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g
B:已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和周期T
C:已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和线速度V
D:已知卫星围绕地球运动的线速度V和周期TABCD课堂练习 2、地球表面处重力加速度g取10m/s2，地球的半径R取6400km，引力常数G为6.67×10-11Nm2/kg2,由上述条件，可推得地球平均密度得表达式是 把上述数据代入，可算得其值为———————kg/m35.6×1033、 我国第一颗绕月球探测卫星“嫦娥一号”于2007年10月24日18时05分在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空，经多次变轨于11月7日8时35分进入距离月球表面200公里，周期为127分钟的圆轨道。已知月球的半径和万有引力常量，则可求出（ ）
A．月球质量
B．月球的密度
C．探测卫星的质量
D．月球表面的重力加速度ABD4、假如把地球上的体育器械搬到质量和半径均为地球两倍的
星球上进行比赛，那么运动员与在地球上的比赛相比（不考虑
星球自转和空气阻力影响），下列说法正确的是（ ）
举重运动员的成绩会更好
立定跳远成绩会更好
跳水运动员在空中完成动作时间更长
D. 射击运动员的成绩会更好ABC课件23张PPT。第六章 万有引力与航天
第五节 宇宙航行人教版必修2探究宇宙的奥秘，奔向遥远的太空。自古以来就是人类的梦想，怎样才能实现这一梦想呢？一、牛顿的设想 牛顿曾设想, 从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,则落点一次比一次远,如不计空气的阻力,当速度足够大时, 物体就永远不会落到地面上来,而围绕地球旋转,成为一颗人造地球卫星，简称 。人造卫星 由此可见，人造地球卫星运行遵从的规律是：卫星绕地球做匀速圆周运动，地球对卫星的引力提供向心力。探究问题一：思考与讨论：如图所示，A、B、C、D四条轨道中可以作为卫星轨道的是哪一条？根据：卫星做圆周运动的向心力必须指向地心。想一想：速度为多大时，物体将不会落回地面而成为绕地球旋转的人造卫星呢？ 卫星运动轨道特点：
万有引力提供向心力，所以轨道平面一定经过地球中心，卫星围绕地球的中心做匀速圆周运动。建立模型：卫星绕地球做匀速圆周运动基本思路：卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供。请同学们计算：已知地球半径R=6400km，地球质量M=6.0×1024kg，卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度有多大？二、宇宙速度1、第一宇宙速度即：卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度——第一宇宙速度 思考：如果不知道地球的质量，但知道地球表面的重力加速度g，如何求宇宙第一速度v？由第一宇宙速度的计算方法二：则思考：地面上的物体如何才能获得这么大的速度？由此可见：要发射一颗绕地球半径运行的人造卫星，发射速度必须等于7.9km/s 。所以宇宙第一速度是最小的发射速度。 所谓发射速度是指卫星在地面附近离开发射火箭的初速度。要发射一颗人造地球卫星，其发射速度就不能小于第一宇宙速度。即：人造卫星的运动有何规律？可见：v、ω、T 与 r 为 一 一对应关系高轨道上运行的卫星，线速度小、角速度小，周期长。思考：卫星运动的线速度、角速度和周期与轨道半径的关系呢？ 所以7.9km/s是最小发射速度，也是最大环绕（运行）速度。 思考：若发射速度大于7.9km/s，则人造卫星将如何运动？ 发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星绕地球运动的轨迹不是圆，而是椭圆。 等于或大于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。 运行速度指卫星在进入运行轨道后绕地球做圆周运动的线速度。当卫星“贴着”地面飞行时，运行速度等于第一宇宙速度，当卫星的轨道半径大于地球半径时，运行速度小于第一宇宙速度。2、第二宇宙速度 大小：v=11.2km/s
意义：以这个速度发射，物体刚好能克服地球的引力作用，永远的离开地球而绕太阳运动。3、第三宇宙速度 大小：v=16.7km/s
意义：以这个速度发射，物体刚好能摆脱太阳引力的束缚而飞到太阳系以外。发射速度大于11.2km/s，而小于16.7km/s，卫星绕太阳作椭圆运动，成为一颗人造行星。如果发射速度大于等于16.7km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。思考与讨论：人造卫星在地球表面做圆周运动的周期最小是多少？=84.6min或：思考：人造卫星的周期能否为24小时？三、梦想成真1、所谓地球同步卫星是指相对于地心静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自转，同步地做匀速圆周运动，它的周期：T＝24h2、所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上 ，即同步卫星轨道平面与地球赤道平面重合，卫星离地面高度为定值。对同步卫星：其r、 v、ω、T 、均为定值计算同步卫星高度由万有引力提供向心力同步通讯卫星轨道半径：同步卫星的线速度解：由万有引力提供向心力 故 : 将地球质量M及轨道半径r代入，可得同步通讯卫星的速率由此解出:同步卫星发射过程卫星的变轨问题四、梦想成真 1957年10月4日，原苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星。卫星重83.6kg，每96min绕地球飞行一圈。世界航天史 1961年4月12日苏联空军少校加加林进入了东方一号载人飞船。实现了人类第一次进入太空。他的非凡勇气，鼓舞了更多人为航天事业奋斗。 火箭点火起飞，飞船绕地球飞行一圈，历时108分，然后重返大气层，安全降落在地面，铸就了人类进入太空的丰碑。 1969年7月16日，阿波罗11号将人类送上了月球。当时，上亿人通过电视注视着走出登月舱的阿姆斯特朗，他在月球上迈出了一小步，确是人类迈出的一大步。1981年4月12日，世界上第一架航天飞机哥伦比亚号发射成功。同年11月12日和1982年3月22日、6月27日又相继进行了3次试飞，均获得成功。 但在2003年2月1日，哥伦比亚号航天飞机在重返地面的过程中突然发生解体燃烧，航天飞机上的七名宇航员全部遇难。（其中有6名美国人、1名以色列人） 1975年，返回式遥感卫星，中国第一颗返回式卫星，用于对地观测，运行三天后按计划返回地面；中国是第三个掌握卫星回收技术的国家。 1970年， “东方红”1号，中国第一颗人造卫星。中国是第五个能自行发射卫星的国家。中国航天史中国首颗气象卫星；中国是第三个独立研制并发射太阳同步轨道卫星的国家。1984年，试验通信卫星：“东方红”2号，标志着中国是世界上第5个能发射地球静止轨道卫星的国家。 飞船绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场．这次成功发射实现了中华民族千年的飞天梦想，标志着中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家，为进一步的空间科学研究奠定了坚实的基础。 1992年，中国载人航天工程正式启动。
2003年10月15日9时，我国“神舟”五号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，把中国第一位航天员杨利伟送人太空。 2005年10月12号，我国神州6号载人飞船发射升空，把费俊龙、聂海胜进入太空。 伴随着“神舟”号的发射成功，中国已正式启动“嫦娥工程”，开始了宇宙探索的新征程．课件23张PPT。第六章 万有引力与航天
第六节 经典力学的局限性人教版必修2§1 经典力学的成就和局限性§1 经典力学的成就和局限性一、经典力学的发展过程及伟大成就二、经典力学局限性：1、不能解决高速运动问题（接近光速）2、不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象一、经典时空观（绝对时空观）：（1）同时的绝对性（2）时间间隔的绝对性（3）空间距离的绝对性超新星爆发的持续时间：§2 经典时空观与相对论时空观实际：2年！？ 时间、长度和质量这三者都与参考系的运动无关。二、相对论时空观:（1）同时是相对的（3）动尺变短（4）运动的物体质量变大（1）不同惯性参考系，物理规律相同2、狭义相对论结论：（2）动钟变慢 时间、长度和质量这三者都与参考系的运动有关。相对的绝对的（不变）绝对的与运动无关，绝对的与运动无关，不变的相对的与运动有关，相对的随速度增加而增大 我们认识物理这门学科，已经有三年了，同学们，你有没有意识到自己是幸运的？我们从一开始就被直接带入了这座宏伟壮丽的物理学大厦
而这座大厦是由一大批杰出的物理学家前赴后继、呕心沥血构建而成的。
今天，我们在了解物理学发展过程当中，也结识几个早就和我们所学的知识一同陪伴在我们身边的物理学界的伟大人物。经 典 力 学 经典物理学体系：经典力学，热学、声学、光学、电磁学伽利略发现：惯性定律
自由落体规律
力学相对性原理 经 典 力 学第一次比较完整表述了惯性定律解决了完全弹性碰撞问题发现了行星运动规律经 典 力 学牛顿创立了完整的经典力学 经典力学之父创立狭义相对论普朗克
创立
量子力学 经典物理对物理学思想和科学方法作了重点总结，它只适用于宏观低速的物体；
相对论和量子论则适用于微观高速粒子的运动。
因此，相对论和量子力学的建立,并不是对经典力学的否定。 按照狭义相对论，不仅“同时”是相对的，有时候，甚至事情的先后也都是相对的。举一个例子，一节长为10米的列车，A在车后部，B在车前部。当列车以0.6c的高速度通过一个站台的时候,突然站台上的人看到A先向B开枪,过了12.5毫微秒,B又向A发射。因而站台上的人作证：这场枪战是由A挑起的。但是，车上的乘客却提供相反的情况，他们说，是B先开枪，过了10毫微秒，A才动手。事件是由B发动的。 到底是谁先动手呢？没有绝对的答案。在这个具体事件中，谁先谁后是有相对性的。在列车参考系中，B先A后，而在车站参考系中则是A先B后。选择的参考系不同，对运动的描述就不同：例如：让两小球从同一高度同时自由下落。符合牛顿运动定律不符合牛顿运动定律1、有关科学家和涉及的事实，正确的说法是（ ）
A．哥白尼创立了日心说
B．伽利略发现了行星运动规律
C. 惠更斯解决了弹性碰撞问题
D．爱因斯坦提出了量子论AC 课堂练习2、一列火车以速度v相对地面运动．如果地面上的人测得，某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁，以下说法中正确的是 （ ）
A．火车上的人测得，闪光先到达前壁
B．火车上的人测得，闪光先到达后壁
C．火车上的人测得，闪光同时到达车厢的前、后壁
D．条件不足，无法确定A 3、有三个完全相同的时钟，时钟A放在地面上，时钟B、C分别放在两个火箭上，以速度vB和vC朝同一方向飞行，vB＜vC．对于地面上的观察者来说，则以下说法中正确的是 （ ）
A．时钟A走得最慢 B．时钟B走得最慢
C．时钟C走得最慢 D．时钟C走得最快C 4、如果有一支静止时长30 m的火箭，以光速的二分之一的速度从观察者的身边掠过，以下说法中正确的是 （ ）
A．地面上的观察者测得的火箭长为30 m
B．地面上的观察者测得的火箭长小于30 m
C．地面上的观察者测得的火箭长大于30 m
D．火箭上的观察者测得的火箭长为30 mBD 5、有关物体的质量与速度的关系的说法, 正确的是（ ）
A．物体的质量与物体的运动速度无关
B．物体的质量随物体的运动速度增大而增大
C．物体的质量随物体的运动速度增大而减少
D．当物体的运动速度接近光速时，质量趋于零B 课件53张PPT。1666年夏末一个温暖的傍晚，在英格兰林肯郡乌尔斯索普，一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲家的花园里，坐在一棵树下，开始埋头读他的书．当他翻动书页时，他头顶的树枝中有样东西晃动起来，一只历史上最著名的苹果落了下来，打在23岁的伊萨克·牛顿的头上，恰巧在那天，牛顿正苦苦思索着一个问题：是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上，以及使行星保持在其环绕太阳运行的轨道上？为什么这只打中他脑袋的苹果会坠落到地上？(如下图所示)正是从思考这一问题开始，他找到了这些问题的答案——万有引力定律．1．假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力真的是同一种力，同样遵从__________的定律，那么，由于月球轨道半径约为地球半径的60倍，所以月球轨道上一个物体受到的引力是在地球上的__________倍．根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动的加速度(月球__________加速度)是它在地面附近下落时的加速度(________加速度)的____________倍．根据牛顿时代测出的月球公转周期和轨道半径，检验的结果是______________________，与______________________，真的是同一种力．2．自然界中任何两个物体都________，引力的大小与____________________________正比，与__________________成反比．其中G叫________，数值为______________________________，它是英国物理学家________在实验室利用扭秤实验测得的．
3．万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一．它把地面上______________规律和____________规律统一了起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响．它第一次揭示了____________________规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑．
(1)牛顿的猜想：地球与太阳之间的吸引力与地球对周围物体的引力可能是同一种力，遵循相同的规律．
(2)猜想的依据：①行星与太阳之间的引力使行星不能飞离太阳，物体与地球之间的引力使物体不能离开地球；②在离地面很高的距离内，都不会发现重力有明显的减弱，那么这个力必定延伸到很远的地方．(3)检验的思想：如果猜想正确，月球在轨道上运动的向心加速度与地面重力加速度的比值，应该等于地球半径平方与月球轨道半径平方之比，即1/3600.
(4)检验的结果：地面物体所受地球的引力，与月球所受地球的引力是同一种力.
(1)定律内容
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质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比．(3)万有引力定律适用的条件
①严格地说，万有引力定律只适用于质点的相互作用．
②两个质量分布均匀的球体或球壳间的相互作用，也可用万有引力定律计算，其中r是两个球体或球壳的球心间的距离．
③如果两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可看成质点，公式可近似适用，其中r为两物体质心间的距离．特别提醒：
(1)任何物体间的万有引力都是同种性质的力．
(2)任何有质量的物体间都存在万有引力，一般情况下，质量较小的物体之间万有引力忽略不计，只考虑天体间或天体对放入其中的物体的万有引力．
设想质量为m的物体放到地球的中心，地球质量为M，半径为R，则物体与地球间的万有引力是 ( )
答案：A
(1)万有引力的普遍性．万有引力不仅存在于星球间，任何客观存在的有质量的物体之间都存在着这种相互吸引力．
(2)万有引力的相互性．两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上．(3)万有引力的宏观性．在通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义，故在分析地球表面物体受力时，不考虑其他物体对它的万有引力．
(4)万有引力的特殊性．两个物体间的万有引力只与它们本身的质量有关，与它们之间的距离有关．而与所在空间的性质无关．
你能立即回答出你对地球的引力是多大吗？假设你身体的质量是60kg.
答案：588N
解析：我对地球的引力大小等于我的体重588N.
因为体重为mg＝60×9.8N＝588N，而我的体重即我所受的重力，近似等于地球对我的引力，又根据牛顿第三定律知，地球对我的引力和我对地球的引力是一对作用力与反作用力，大小应当相等，所以，我对地球的引力等于我的体重588N.
(1)1789年，英国物理学家卡文迪许用“扭秤实验”(如图所示)比较准确地测出了G的数值．
(2)标准值G＝6.67259×10－11N·m2/kg2，通常取G＝6.67×10－11N·m2/kg2.
如图所示，一位果农挑着两筐质量均为30kg的苹果．设两筐苹果质心间的距离为2m，请用万有引力定律计算它们之间的万有引力．(G取6.67×10－11N·m2/kg2)答案：1.5×10－8N
物体的重力并不等于万有引力，但物体的重力和地球对该物体的万有引力差别很小，物体的重力是地球对物体的万有引力的一个分力，万有引力F的另一个分力F1是使物体随地球自转做匀速圆周运动所需的向心力，越靠近赤道(纬度越低)，如图所示，物体绕地轴随地球一起运动的向心力F1就越大，重力就越小；反之，越靠近地球两极(纬度越高)，物体绕地轴随地球一起运动的向心力F1就越小，重力就越大．在两极，重力等于万有引力．
A．公式中的G是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的
B．当两个物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大
C．m1和m2所受引力大小总是相等的
D．两个物体间的引力总是大小相等，方向相反的，是一对平衡力解析：引力常量G值是由英国物理学家卡文迪许运用构思巧妙的“精密”扭秤实验测定出来的，所以选项A正确．两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上，所以选项C正确．
答案：AC
点评：如果对万有引力定律只适用于质点这一条件缺乏深刻理解(或根本不注意适用条件)，往往不能认识当两物体间的距离r趋于零时，这两个物体不能看做质点，万有引力定律不适用于此种情况，就容易盲目套用定律错选B. 答案：C
(四川西充中学08～09学年高一下学期月考)设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看作是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比 ( )
A．地球与月球间的万有引力将变大
B．地球与月球间的万有引力将变小
C．月球绕地球运动的周期将变大
D．月球绕地球运动的周期将变短
答案：BD
解析：在地面附近的物体，所受重力近似等于物体所受到的万有引力．
取测试仪为研究对象，其先后受力如图(甲)(乙)所示，据物体的平衡条件有FN1＝mg1，g1＝g，
一行星探测器从所探测的行星表面垂直升空，探测器的质量是1500kg，发动机推力为恒力，升空途中发动机突然关闭．如图所示为探测器速度随时间的变化图象，其中A点对应的时刻tA＝9s，此行星半径为6×103km，引力恒量G＝6.67×10－11N·m2/kg2.求：(1)探测器在该行星表面达到的最大高度；
(2)该行星表面的重力加速度；
(3)发动机的推力；
(4)距此行星高h＝6×103km处的重力加速度．
答案：(1)1200m (2)6.4m/s2 (3)2.6×104N (4)2.45m/s2
阅读下列材料，并提出和解决问题．
据《科技日报》报道：英国伦敦大学科学家最新测算表明，被称为地核的地球最内层的温度可达5500℃，这一结果大大高出早先的一些估算．
地球内部是一种层状结构，由表及里分别划分为地壳、地幔和地核．主要由铁元素组成的地核又细分为液态外核和固态内核，其中外核距地球表面约为2900km，地核距地球表面如此之深，直接测量其温度几乎是不可能的，为此科学家们提出，如果能估算出地核主要成分铁元素的熔点，特别是固态内核和液态外核交界处的熔融温度，那么就可以间接得出地核温度的高低．地核中的铁元素处于极高压力环境中，其熔点比其位于地表时的1800℃要高出许多，伦敦大学学院的研究人员在研究中采用了新的研究方法，来估算巨大压力下铁的熔点的变化情况，研究人员最终估算认为，地核的实际温度可能在5500℃.
(1)至少提出三个与本文有关的物理知识或方法的问题(不必回答问题，提问要简单明了，每一问不超过15个字)．
①__________________________________.
②__________________________________.
③__________________________________.
④__________________________________.(2)若地核的体积约为整个地球体积的a%，地核质量约为地球质量的b%，经估算地核的平均密度为________．
(可提供的数据还有：地球自转角速度ω，地球自转周期T，地球半径R，地球表面处的重力加速度g，引力常量G)
答案：(1)对于第一问可提出以下问题：
①液态外核内还会有固态的内核吗？
②为什么地核中压力极高？
③铁的熔点是如何随压强而变化的？
④液态外核会影响地球的自转运动吗？⑤强大压力和流动液态是地震原因吗？
⑥铁元素的熔点为什么与压力有关？
⑦地球内部的压力是怎样产生的？
⑧为何地核分液态外核和固态内核？ (广西鸿鸣中学08～09学年高一下学期月考)所以有“地球村”概念、“地球——我们共同的家园”的呼唤：都是源于人类生存环境日趋恶化！保护地球环境、开发太空城——任重而道远！假设将来的“球状太空城”的质量是目前地球质量的1/100，其直径是目前地球直径的1/10，那里的居民同样享受阳光、日出而耕日落而息……和现在没什么两样！(1)请画出“球状太空城”与太阳、地球的位置关系并作简要说明；
(2)试用有关物理知识分析那时运动员的跳高成绩、投掷成绩并不比现在更好的原因．
