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第六章万有引力§
7.1行星的运动太阳与行星间的引力【学习目标】
1、了解人类认识天体运动的历史过程
2、理解开普勒三定律的内容及其简单应用,掌握在高中阶段处理行星运动的基本方法
3、知道太阳与行星间的引力与哪些因素有关
4、学习科学家发现万有引力定律的过程与方法【自主学习】
一、人类认识天体运动的历史
1、“地心说”的内容及代表人物
2、“日心说”的内容及代表人物
二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第一定律 开普勒第二定律 开普勒第三定律 即在高中阶段的学习中,多数行星运动的轨道能够按圆来处理
三、太阳与行星间的引力牛顿根据开普勒第
一、第二定律得出太阳对不同行星的引力与 成正比,与 成反比,即 然后,根据牛顿第三定律,推知行星对太阳的引力为 ,最后,得出 【典型例题】例
1、海王星的公转周期约为
5.19×109s,地球的公转周期为
3.16×107s,则海王星与太阳的平均距离约为地球与太阳的平均距离的多少倍?例
2、有一颗太阳的小行星,质量是
1.0×1021kg,它的轨道半径是地球绕太阳运动半径的
2.77倍,求这颗小行星绕太阳一周所需要的时间例
3、16世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,经过40多年的天文观测和潜心研究,提出了“日心说”的如下四个观点,这四个论点目前看存在缺陷的是()A、宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动B、地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星,月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动C、天穹不转动,因为地球每天自西向东自转一周,造成天体每天东升西落的现象D、与日地距离相比,恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离大得多例4.假设已知月球绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,假如地球对月球的万有引力突然消失,则月球的运动情况如何?若地球对月球的万有引力突然增加或减少,月球又如何运动呢?【针对训练】
1、某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3则此卫星运行的周期大约是()A.1-4天之间B.4-8天之间C.8-16天之间D.16-20天之间
2、两行星运行周期之比为12,其运行轨道的半长轴之比为()A.1/2B.C. D.
3、地球到太阳的距离是水星到太阳距离的
2.6倍,那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少?(设地球和水星绕太阳运转的轨道是圆轨道)4.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,行星的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
5、考察太阳M的卫星甲和地球mmM的卫星乙,甲到太阳中心的距离为r1,乙到地球中心的距离为r2,若甲和乙的周期相同,则A、r1r2 B、r1r2 C、r1=r2 D、无法比较
6、设月球绕地球运动的周期为27天则地球的同步卫星到地球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离R之比r/R为A.1/3B.1/9C.1/27D.1/18【能力训练】
1、关于公式R3/T2=k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.不同星球的行星或卫星,k值均相等C.围绕同一星球运行的行星或卫星,k值不相等 D.以上说法均错
2、地球质量大约是月球质量的81倍在登月飞船通过月、地之间的某一位置时,月球和地球对它的引力大小相等,该位置到月球中心和地球中心的距离之比为()A.127B.19C.13D.
913、两颗小行星都绕太阳做圆周运动,它们的周期分别是T和3T,则()A、它们绕太阳运转的轨道半径之比是13B、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1C、它们绕太阳运转的速度之比是14D、它们受太阳的引力之比是
974、开普勒关于行星运动规律的表达式为,以下理解正确的是A.k是一个与行星无关的常量B.R代表行星运动的轨道半径C.T代表行星运动的自传周期D.T代表行星绕太阳运动的公转周期
5、关于天体的运动,以下说__确的是()A.天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律B.天体的运动是最__、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绕太阳运动
6、关于太阳系中各行星的轨道,以下说__确的是()A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D.不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同
7、如果某恒星有一颗卫星,此卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T,则可估算此恒星的平均密度ρ=_________(万有引力常量为G)
8、两颗行星的质量分别是m1m2,它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为R
1、R2,如果m1=2m2R1=4R2那么,它们的运行周期之比T1T2=
9、已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b,则它们的公转周期之比为多少?
10、有一行星,距离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周期是多少年?
11、地球公转运行的轨道半径R=
1.49×1011m若把地球的公转周期称为1年,土星运行的轨道半径是r=
1.43×1012m,那么土星的公转周期多长?参考答案例
1.646倍例
2.
4.61年例
3.ABC例
4.略针对训练
1.B
2.C
3.
0.
624.AB
5.D
6.B能力训练
1.D
2.B
3.B
4.ABD
5.D
6.ACD
7.
8.
819.
10.
22.6年
11.
29.7年§
7.2万有引力理论的成就【学习目标】1.了解万有引力定律在天文学上的应用1.会用万有引力定律计算天体的质量和密度1.掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法能力目标通过求解太阳.地球的质量,培养学生理论__实际的运用能力德育目标通过介绍用万有引力定律发现未知天体的过程,使学生懂得理论来源于实践,反过来又可以指导实践的辨证唯物主义观点【自主学习】一.天体质量的估算对一个物体的物理特性进行测量的方法主要有两种直接测量和间接测量而直接测量往往很困难,无法测出结果,所以间接测量就成为一种非常有用的方法,但间接测量需要科学的方法和科学理论作为依据求天体质量的方法主要有两种:一种方法是根据重力加速度求天体质量即引力=重力mg=GMm/R2;另一种方法是根据天体的圆周运动即其向心力由万有引力提供1.某行星的一颗小卫星在半径为r的圆轨道上绕行星运行,运行的周期是T已知引力常量为G,这个行星的质量M=__
2.已知地球表面的重力加速度为g引力常量为G地球半径为R则地球质量M=__二.发现未知天体关于万有引力定律应用于天文学研究上的事实下列说法中正确的是A.天王星.海王星和冥王星都是运用万有引力定律经过大量计算以后发现的B.在18世纪已发现的7个行星中,人们发现第七个行星天王星的运动轨道总是根据万有引力定律计算出来的理论轨道有较大的偏差于是有人推测在天王星轨道外还有一个行星是它的存在引起上述偏差.C.海王星是运用万有引力定律经过大量计算以后发现的D.冥王星是英国的亚当斯和法国的勒维列运用万有引力定律经过大量计算以后发现的【典型例题】解决天体运动问题的基本思路很多天体运动都可以近似地看成圆周运动,其向心力由万有引力提供[例1]已知太阳光从太阳射到地球需时间500s地球公转轨道可近似看成圆轨道地球半径为6400km试计算太阳质量M与地球质量m之比跟踪练习所有行星绕太阳运转其轨道半径的立方和运转周期的平方的比值即r3/T2=k那么k的大小决定于A.只与行星质量有关B.只与恒星质量有关C.与行星及恒星的质量都有关D.与恒星质量及行星的速率有关地球表面物体的重力近似等于物体受到地球的引力[例2]某物体在地面上受到的重力为160N将它放置在卫星中在卫星以a=1/2g随火箭向上加速度上升的过程中当物体与卫星中的支持物的相互挤压力为90N时求此时卫星距地球表面有多远(地球半径R=
6.4×103kmg=10m/s2)估算天体的密度[例3]一艘宇宙飞船飞近某一个不知名的行星并进入靠近该行星表面的圆形轨道宇航员进行预定的考察工作宇航员能不能仅用一只表通过测定时间来测定该行星的密度说明理由及推导过程.双星问题[例4]两个星球组成双星它们在相互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星中心距离为R其运动周期为T求两星的总质量答案自主学习1M=4π2r3/GT22M=gR2/GBC例13×105B例
21.92×km例3ρ=3π/GT2例44π2r3/GT2【能力训练】
一、选择题1.设在地球上和在x天体上,以相同的初速度竖直上抛一物体,物体上升的最大高度比为K均不计阻力,且已知地球和x天体的半径比也为K,则地球质量与x天体的质量比为 A.1B.KC.K2D.1/K2.1988年·全国高考设地球表面重力加速度为g0,物体在距离地心4RR是地球的半径处,由于地球的作用而产生的加速度为g,则g/g0为 A.1B.1/9C.1/4D.1/163.对于万有引力定律的数学表达式F=,下列说__确的是 A.公式中G为引力常数,是人为规定的B.r趋近于零时,万有引力趋于无穷大 C.m
1、m2之间的万有引力总是大小相等,与m
1、m2的质量是否相等无关 D.m
1、m2之间的万有引力总是大小相等方向相反,是一对平衡力4.地球的半径为R,地球表面处物体所受的重力为mg,近似等于物体所受的万有引力.关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中,正确的是 A.离地面高度R处为4mg B.离地面高度R处为mg/2 C.离地面高度-3R处为mg/3 D.离地心R/2处为4mg5.物体在月球表面的重力加速度是在地球表面的重力加速度的1/6,这说明了 A.地球的半径是月球半径的6倍 B.地球的质量是月球质量的6倍C.月球吸引地球的力是地球吸引月球的力的1/6D.物体在月球表面的重力是其在地球表面的重力的1/66.关于天体的运动,下列叙述正确的是 A.地球是静止的,是宇宙的中心 B.太阳是宇宙的中心 C.地球绕太阳做匀速圆周运动 D.九大行星都绕太阳运动,其轨道是椭圆7.太阳表面半径为R’,平均密度为ρ′,地球表面半径和平均密度分别为R和ρ,地球表面附近的重力加速度为g0,则太阳表面附近的重力加速度g′ A.B.g0 C.g0D.g08.假设火星和地球都是球体,火星质量M火和地球质量M地之比为M火/M地=p,火星半径R火和地球半径R地之比为R火/R地=q,那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力加速度g地之比g火/g地等于 A.p/q2B.pq2 C.p/qD.pq
二、非选择题9.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,万有引力恒量为G,用以上各量表示地球质量M=________.10.已知地球半径约为
6.4×106m,又知月球绕地球的运动可近似看做圆周运动,则可估算出月球到地心的距离为________m.结果保留一位有效数字11.火星的半径是地球半径的一半,火星质量约为地球质量的1/9,那么地球表面质量为50kg的物体受到地球的吸引力约是火星表面同质量的物体受到火星吸引力的______倍.12.假如地球自转速度达到使赤道上的物体“飘”起来即完全失重,那么地球上一天等于多少小时?地球半径取
6.4×106m 13.飞船以a=g/2的加速度匀加速上升,由于超重现象,用弹簧秤测得质量为10kg的物体重量为75N.由此可知,飞船所处位置距地面高度为多大?地球半径为6400km,g=10m/s2 14.两颗靠得很近的恒星,必须各以一定的速率绕它们连线上某一点转动,才不至于由于万有引力的作用而将它们吸引到一起.已知这两颗恒星的质量为m
1、m2,相距L,求这两颗恒星的转动周期. 参考答案
一、选择题 1.解析mg=G,g=GH=,g= 两式联立求解得M∶M′=K∶1答案B 2.解析本题考查万有引力定律的简单应用.地球表面处的重力加速度和在离地心高4R处的加速度均由地球对物体的万有引力产生,所以有 F=G=mg,答案D3.C 4解析F=mg=G,F′=mg′=G,F′=F=mg.故C选项正确.答案C 5.D6.D 7.解析mg0=G,g0=G=GR3/R2,g0=GR.同理可得g′=G′R′.故g′=g0,则C选项正确.答案C8.解析由G=mg,得g= 所以,=·2=P/q2答案A
二、非选择题9.解析地球表面上物体重力等于地球对物体的万有引力,即mg=G所以 M=答案10.解析地球对月球的万有引力提供月球绕地球运转所需的向心力,月球绕地球运转的周期为27天,即 G=m·r
①T=27×24×3600sG=m′g
② 由
①、
②两式可得 r===4×108m答案4×108 11.解析物体受地球的吸引力为 F=G
①物体受火星的吸引力为F′=G
②两式相除得 答案 12.解析由万有引力提供向心力,则G=mg=m2R=m·R 所以T=2=2=2s=16×102s=h=
1.396h=
1.4h 答案
1.4h 13.解析该题应用第二定律和万有引力的知识来求解,设物体所在位置高度为h,重力加速度为g′,物体在地球表面重力加速度为g,则F-mg′=__
① g′=G
②g=G
③由
①式得g′=-a=-=由
②、
③得 所以h=R=6400km.答案6400km 14.解析由万有引力定律和向心力公式来求即可.m
1、m2做匀速圆周运动的半径分别为R
1、R2,它们的向心力是由它们之间的万有引力提供,所以 G=m1R1
①G=m2R2
② R1+R2=L
③由
①②③得,得R1=L 代入
①式T2= 所以T=2 答案2§
7.3宇宙航行【要点点拨】
1.第一宇宙速度
7.9km/s是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度,而如人造卫星绕地球做匀速圆周运动的半径越大,则所需的线速度相应越小
2.若实际发射卫星的的速度大于
7.9km/s且小于
11.2km/s,则卫星绕地球做椭圆运动卫星如做椭圆运动,它在各点的速度大小是不同的由可粗略看出,r变大时,变小
3.在求解有关人造卫星的的习题时,一定要注意卫星离地面高度与卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径是两个不同的概念
4.第
二、第三宇宙速度虽然数值上比第一宇宙速度大不多,但要达到这一速度是相当困难的【解题思路】
1.用万有引力定律处理天体问题,主要有两条解题思路
(1)在地面附近把万有引力看成等于物体受的重力,即,主要用于计算涉及重力加速度的问题;
(2)把天体的运动看成是匀速圆周运动,且,主要用于计算天体质量、密度以及讨论卫星的速度、角速度、周期随轨道的变化而变化等问题
2.地面上物体的重力是由于地球对物体的万有引力引起的,但一般情况下这两者并不相等,因为地面上物体随地球自转的向心力也由万有引力的一个分力提供,不过这一分力却较小,实际计算中常常忽略
3.人造卫星中的物体所受地球的万有引力全部提供卫星作圆周运动的向心力,因此卫星内部的物体处于完全失重状态【学习目标】
1.了解卫星的发射运行等情况.
2.了解飞船飞入太空的情况.
3.知道三个宇宙速度的含义会推导第一宇宙速度.【自主学习】
1、宇宙速度
1、人造地球卫星在地面附近绕地球做圆规道运行时,速度为如果将它发射至半径为二倍地球半径的高空轨道,那么它的运行速度是_
2、两颗人造地球卫星和的质量比,轨道半径之比,某一时刻它们的连线通过地心,则此时它们的线速度之比_,向心加速度之比_,向心力之比_
2、梦想成真
1、人造地球卫星以地心为圆心,做匀速圆周运动,下列说__确的是()半径越大,速度越小,周期越小半径越大,速度越小,周期越大所有卫星的速度均是相同的,与半径无关所有卫星的角速度均是相同的,与半径无关
2、若已知某行星绕太阳公转的半径为,公转周期为,万有引力恒量为,则由此可求出()某行星的质量太阳的质量某行星的密度太阳的密度【典型例题】例
1、月球的质量约为地球的1/81,半径约为地球半径的1/4,地球上第一宇宙速度约为
7.9km/s则月球上第一宇宙速度月为多少?例
2、人造地球卫星与地面的距离为地球半径的
1.5倍,卫星正以角速度ω做匀速圆周运动,地面的重力加速度为,、、这三个物理量之间的关系是()例
3、在绕地球做匀速圆周运动的__飞机的外表面上,有一隔热陶瓷片自动脱落,则陶瓷片的运动情况是平抛运动自由落体运动仍按原轨道做匀速圆周运动做速圆周运动,逐渐__于__飞机【针对训练】
1、利用所学的知识,推导第一宇宙速度的表达式
2、在某星球上,宇航员用弹簧称称得质量为的砝码的重为,乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行,测得其环绕周期是根据上述数据,试求该星球的质量
3、地球的同步卫星距地面高约为地球半径的5倍,同步卫星正__的地面上有一静止的物体,则同步卫星与物体的向心加速度之比是多少?若给物体以适当的绕行速度,使成为近地卫星,则同步卫星与近地卫星的向心加速度之比为多少?
4、我们国家在1986年成功发射了一颗实用地球同步卫星,从1999年至今已几次将“神州”号宇宙飞船送入太空在某次实验中,飞船在空中飞行了36绕地球24圈那么同步卫星与飞船在轨道上正常运转相比较()卫星运转周期比飞船大卫星运转速率比飞船大卫星运转加速度比飞船大卫星离地高度比飞船大
5、甲、乙两颗人造地球卫星在同一轨道平面上的不同高度处同向运行,甲距地面高度为地球半径的
0.5倍,乙甲距地面高度为地球半径的5倍,两卫星在某一时刻正好位于地球表面某处的正上空,试求
(1)两卫星运行的速度之比;
(2)乙卫星至少经过多少周期时,两卫星间的距离达到最大?
6、一宇航员在某一行星的极地着陆时,发现自己在当地的重力是在地球上重力的
0.01倍,进一步研究还发现,该行星一昼夜的时间与地球相同,而且物体在赤道上完全失去了重力,试计算这一行星的半径
7、侦察卫星通过地球两极上空的圆轨迹运动,他的运行轨道距地面高度为,要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部拍摄下来,卫星在通过赤道上空时,卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少?(设地球的半径为,地面处重力加速度为,地球自转周期为)8.登月火箭关闭发动机在离月球表面112km的空中沿圆形轨道运动,周期是
120.5min月球的半径是1740km,根据这组数据计算月球的质量和平均密度附答案[自主学习]
一、
1.
2.
二、
1.
2.[典型例题]例一.km/s例二.例三.[针对训练]
1.略
2.
3.
(1)61
(2)
1364.
5.
(1)21
(2)
6.
7.8.,§7万有引力章末测试题
(一)1要使两物体间万有引力减小到原来的1/4可采取的方法是A使两物体的质量各减少一半距离保持不变B使两物体间距离变为原来的2倍质量不变C使其中一个物体质量减为原来的1/4距离不变D使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的1/42根据天体演变的规律太阳的体积在不断增大几十亿年后将变成红巨星.在此过程中太阳对地球的引力太阳和地球的质量可认为不变将A变大B变小C不变D不能确定3把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动则离太阳越远的行星A周期越小B线速度越小C角速度越小D加速度越小4设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动若测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有一星球的密度与地球的密度相同但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍则该星球的质量将是地球质量的A1/4B4倍C16倍D64倍6苹果落向地球而不是地球向上运动碰到苹果原因是A由于苹果质量小对地球的引力小而地球质量大对苹果引力大造成的B由于地球对苹果有引力而苹果对地球无引力造成的C苹果与地球间的引力是大小相等的由于地球质量极大不可能产生明显的加速度D以上说法都不对7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8太阳由于辐射质量在不断减少地球由于接受太阳辐射和吸收宇宙中的尘埃其质量在增加.假定地球增加的质量等于太阳减少的质量且地球的轨道半径不变则A太阳对地球的引力增大;B太阳对地球的引力变小;C地球运行的周期变长;D地球运行的周期变短9两颗靠得较近的天体称双星它们以两者连线上某一点为共同圆心各自做匀速圆周运动才不至于因彼此之间的万有引力吸引到一起由此可知它们的质量与它们的A线速度成反比B角速度成反比C轨道半径成反比D所需的向心力成反比10地球上有两位相距非常远的观察者都发现自己的正上方有一颗人造地球卫__对自己静止不动则这两位观察者的位置以及两颗人造地球卫星到地球中心的距离可能是A一人在南极一人在北极两卫星到地球中心的距离一定相等B一人在南极一人在北极两卫星到地球中心的距离可以不等但应成整数倍C两人都在赤道上两卫星到地球中心的距离一定相等D两人都在赤道上两卫星到地球中心的距离可以不等但应成整数倍
11、一个半径比地球大2倍.质量是地球质量36倍的行星它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的____________倍
12、已知地球半径约为
6.4×106M又知月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动则可估算出月球___地心的距离约为___________M结果只保留一位有效数字
13、若取地球的第一宇宙速度为8km/s某行星的质量是地球质量的6倍半径是地球半径的
1.5倍则这一行星的第一宇宙速度为_________________
14、太阳的两颗行星A.B绕太阳做匀速圆周运动已知两行星质量之比为41,它们到太阳的距离之比为41,则它们绕太阳运动的线速度之比为__________向心加速度之比为_____
15、登月火箭关闭发动机后在离月球表面112㏎的空中沿圆形轨道运行周期为
120.5min月球的半径是1740㏎根据这些数据计算月球的质量和平均密度G已知16地球的同步卫星距地面高H约为地球半径R的5倍同步卫星正__的地面上有一静止的物体A则同步卫星与物体A的向心加速度之比是多少若给物体A以适当的绕行速度使A成为近地卫星则同步卫星与近地卫星的向心加速度之比是多少17中子星是由中子组成的密集星体具有极大的密度.已知某中子星的自转角速度W=60πrad/s为使中子星不因自转而瓦解其密度至少为多大又已知某中子星的密度是1×1017kg/m3,中子星的卫星绕中子星做圆周运动试求卫星运动的最小周期.参考答案一1ABC2C__CD4ABD5D6C7BC8AC9AC10C
11.
412.4*1081316km/s
141211615.M=
7.18*1022kgρ=
2.7*103kg/m3166:
113617.
1.3*1014kg/m
31.2*10-3s§7万有引力章末测试题
(二)1已知某行星绕太阳运动的轨道半径为r公转的周期为T万有引力常量为G则由此可求出A某行星的质量B太阳的质量C某行星的密度D太阳的密度2已知下面的哪组数据可以算出地球的质量M引力常量G为已知A月球绕地球运动的周期T及月球到地球中心的距离RB地球绕太阳运行周期T及地球到太阳中心的距离RC人造卫星在地面附近的运行速度V和运行周期TD地球绕太阳运行速度V及地球到太阳中心的距离R3关于人造地球卫星和宇宙飞船的下列说法中正确的是A如果知道人造地球卫星的轨道半径和它的周期再利用万有引力恒量就可算出地球的质量B两颗人造地球卫星只要它们的绕行速度大小相等不论它们的质量形状差别有多大它们的绕行半径和绕行周期一定是相同的C原来在同一轨道上沿同一方向绕行的人造卫星一前一后若要后一卫星追上前一卫星并发生相撞只要将后者速度增大一些即可D一只绕火星飞行的宇宙飞船宇航员从舱内慢慢走出并离开飞船飞船因质量减小所受万有引力减小4关于人造地球卫星及其中物体的超重.失重问题下列说__确的是A在发射过程中向上加速时产生超重现象;B在降落过程中向下减速时产生超重现象C进入轨道时做匀速圆周运动产生失重现象;D失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的5同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星A可以在地球上任意一点的正上方且离地心的距离可按需要选择不同的值B可以在地球上任意一点的正上方但离地心的距离是一定的C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只能在赤道的正上方离地心的距离是一定的6设想人类__月球不断把月球上的矿藏搬运到地球上.假设经过长时间开采后地球仍可看成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长D月球绕地球运动的周期将变短7我们国家在1986年成功发射了一颗实用地球同步卫星从1999年至今已几次将”神州”号宇宙飞船送入太空在某次实验中飞船在空中飞行了36h环绕地球24圈.则同步卫星与飞船在轨道上正常运转相比较A卫星运转周期比飞船大B卫星运转速度比飞船大C卫星运加转速度比飞船大D卫星离地高度比飞船大8宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动若飞船想与前面的空间站对接飞船为了追上轨道空间站可采取的方法是A飞船加速直到追上轨道空间站完成对接B飞船从原轨道减速至一个较低轨道再加速追上轨道空间站完成对接.C飞船加速至一个较高轨道再减速追上轨道空间站完成对接.D无论飞船如何采取何种措施均不能与空间站对接9可以发射一颗这样的人造地球卫星使其圆轨道A与地球表面上某一纬度非赤道是共面的同心圆B与地球表面上某一经线非赤道是共面的同心圆C与地球表面上的赤道是共面的同心圆且卫__对地球表面是静止的D与地球表面上的赤道是共面的同心圆且卫__对地球表面是运动的10在绕地球做匀速圆周运动的__飞机外表面有一隔热陶瓷片自动脱落则A陶瓷片做平抛运动B陶瓷片做自由落体运动C陶瓷片按原圆轨道做匀速圆周运动D陶瓷片做圆周运动逐渐__于__飞机
11、火星的球半径是地球半径的1/2火星质量是地球质量的1/10忽略火星的自转如果地球上质量为60㎏的人到火星上去则此人在火星表面的质量是_______㎏所受的重力是______N;在火星表面由于火星的引力产生的加速度是________m/s;在地球表面上可举起60㎏杠铃的人到火星上用同样的力可以举起质量_______㎏的物体
12、某行星的一颗小卫星在半径为r的圆轨道上绕行星运动运行的周期是T.已知引力常量为G这个行星的质量M=_____________
13、已知地球半径为R质量为M自转周期为T.一个质量为m的物体放在赤道处的海平面上则物体受到的万有引力F=_________重力G=__________
14、已知月球的半径为r月球表面的重力加速度为g万有引力常量为G若忽略月球的自转则月球的平均密度表达式为_________
15、一个登月的宇航员能用一个弹簧秤和一个质量为m的砝码估测出月球的质量和密度吗?写出表达式已知月球半径R16已知太阳光从太阳射到地球需要8分20秒地球公转轨道可近似看成固定轨道地球半径约为
6.4×106m试估算太阳质量M与地球质量m之比M/m为多少(保留一位有效数字)17火箭内平台上放有测试仪器火箭从地面启动后以加速度g/2竖值向上匀加速运动升到某一高度时测试仪对平台的压力为启动前压力的17/
18.已知地球半径R求火箭此时离地面的高度.g为地面附近的重力加速度参考答案1B2AC3AB4ABC5D6BD7AD8B9CD10C
11.
60235.
23.
9215012.4π2r3/GT213.GMm/R2GMm/R2-4π2mR/T2143g/4πRG15FR/Gm3F/4GR163*10517R/2PAGE-12-万有引力定律。