高一物理下冊萬有引力知識點總結(jié)與習(xí)題練習(xí)

知識點回顧圓周運動1勻速圓周運動及其特點：線速度、角速度、向心加速度、向心力，，，，，2變速圓周運動（幾種運動模型）3離心運動：做勻速圓周運動的物體，在所受的合力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運動。萬有引力與航天一、知識點1地心說、日心說的區(qū)分；2開普勒三條定律及適用范圍；（二）萬有引力定律1、萬有引力定律：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的大小和物體的質(zhì)量M和m的乘積成正比，與它們之間的距離r的二次方成反比，即，引力常量G=6.67×N·m2/kg22、適用條件：可作質(zhì)點的兩個物體間的相互作用；若是兩個均勻的球體,r應(yīng)是兩球心間距.（物體的尺寸比兩物體的距離r小得多時，可以看成質(zhì)點）3、萬有引力定律的應(yīng)用：計算天體質(zhì)量、發(fā)現(xiàn)未知天體等（中心天體質(zhì)量M,天體半徑R,天體表面重力加速度g）（1）萬有引力=向心力(一個天體繞另一天體作圓周運動時，式中r=R+h，計算地球等行星的質(zhì)量)G（2）重力=萬有引力（說明為什么不同物體在地球表面的重力加速度都是相等的？為什么高山上的重力加速度比地面的小?）地面物體的重力加速度：mg=Gg=G≈9.8m/s2高空物體的重力加速度：mg=Gg=G<9.8m/s24、第一宇宙速度----在地球表面附近(軌道半徑可視為地球半徑)繞地球作圓周運動的衛(wèi)星的線速度,在所有圓周運動的衛(wèi)星中線速度是最大的.由mg=mv2/R或由==7.9km/s（3）三種宇宙速度①第一宇宙速度:v1=7.9km/s，它是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度.②第二宇宙速度（脫離速度）:v2=11.2km/s，使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度.③第三宇宙速度（逃逸速度）:v3=16.7km/s，使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度.5.通訊衛(wèi)星（又稱同步衛(wèi)星）相對于地面靜止不動，其圓軌道位于赤道上空，其周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同（一天），其軌道半徑是一個定值。練習(xí)：1．兩個質(zhì)量相等的球形物體，兩球心相距r，它們之間的萬有引力為F，若它們的質(zhì)量都加倍，兩球心的距離也加倍，它們之間的作用力為()A．4FB．FC．FD．F2．行星繞恒星運動的橢圓軌道的半長軸R的三次方與周期T的平方的比值為常量，設(shè)=k，則k的大小()A．只與恒星的質(zhì)量有關(guān)B．與恒星的質(zhì)量及行星的質(zhì)量有關(guān)系C．只與行量的質(zhì)量有關(guān)系D．與恒星的質(zhì)量及行星的速度有關(guān)系3．人造衛(wèi)星中的物體處于失重狀態(tài)是指物體（）A．不受地球引力作用B．受到的合力為零C．對支持它的物體沒有壓力D．不受地球引力，也不受衛(wèi)星對它的引力4．可以發(fā)射一顆這樣的人造地球衛(wèi)星，使其圓軌道()A．與地球表面上某一緯度線(非赤道)是共面同心圓B．與地球表面上某一經(jīng)度線所決定的圓是共面同心圓C．與地球表面上的赤道線是共面同心圓，且衛(wèi)星相對地球表面是靜止的D．與地球表面上的赤道線是共面同心圓，但衛(wèi)星相對地球表面是運動的5．關(guān)于地球同步通迅衛(wèi)星，下列說法正確的是：()A．它一定在赤道上空運行B．各國發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑都一樣C．它運行的線速度一定小于第一宇宙速度D．它運行的線速度介于第一和第二宇宙速度之間6．最近，科學(xué)家在望遠(yuǎn)鏡中看到太陽系外某一恒星有一行星，并測得它圍繞該恒星運行一周所用的時間為1200年，它與該恒星的距離為地球到太陽距離的100倍。假定該行星繞恒星運行的軌道和地球繞太陽運行的軌道都是圓周，僅利用以上兩個數(shù)據(jù)可以求出的量有 （） A．恒星質(zhì)量與太陽質(zhì)量之比 B．恒星密度與太陽密度之比 C．行星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比 D．行星運行速度與地球公轉(zhuǎn)速度之比7．若把地球視為密度均衡的球體，設(shè)想從地面挖一個小口徑深井直通地心，將一個小球從井口自由下落，不計其他阻力，有關(guān)小球的運動的說法中，正確的是()A．小球做勻速下落B．小球做加速運動，但加速度減小C．小球先加速下落，后減速下落D.小球的加速度增大，速度也增大8．某人造地球衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用繞地球運轉(zhuǎn)的軌道會慢慢減小。每次測量中，衛(wèi)星的運動均可近似看作圓周運動，則它受到的萬有引力、線速度及運動周期的變化情況是()A．變大、變小、變大B．變小、變大、變小C．變大、變大、變小D．變小、變小、變大9．一名宇航員來到某一星球上，如果該星球質(zhì)量為地球的一半，它的直徑也為地球的一半，那么這名宇航員在該星球上的重力是它在地球上重力的()A．4倍B．0.5倍C．0.25倍D．2倍10．如果引力常量G值為已知，地球質(zhì)量的數(shù)量級也就成為可知，若已知引力常量G=6.67×10—11N·m2/kg2，重力加速度g=9.8m／s2，地球半徑R=6.4×lA．1018kgB．1020kgC．1022kgD．111．已知地球的質(zhì)量為M,萬有引力恒量為G,地球半徑為R.用以上各量表示,在地球表面附近運行的人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度.圖5－8－312．萬有引力恒量是利用如圖5-8-3所示的扭稱裝置測得的．裝置中A是，B是T形架，放入兩個等質(zhì)量的球M后，由于M對m的引力作用，T形架旋轉(zhuǎn)，當(dāng)力矩跟力矩相平衡時，T形架停止不動，可根據(jù)小鏡N反射的光在其刻度尺上移動的距離求出，進(jìn)而求得萬有引力F，再測出m、M和兩球球心間的距離T．即可算出引力常量G．圖5－8－313．已知一顆人造衛(wèi)星在某行星表面繞行星做勻速圓周運動，經(jīng)過時間t，衛(wèi)星的路程為s，衛(wèi)星與行星的中心連線掃過的角度是1弧度，那么該衛(wèi)星的環(huán)繞周期T=，設(shè)萬有引力恒量為G，該行星的質(zhì)量為M=。14．無人飛船“神州二號”曾在離地面高度H=3.4×105m的圓軌道運動了47h，求在這段時間里它繞地球少周（地球半徑R=6.37×106m，重力加速度g=15．已知地球半徑約為6．4×106m，又知月球繞地球運動可以近似地看作勻速圓周運動，則可估算出月球到地心的距離約16．試求赤道上空同步衛(wèi)星離地面的高度h和運動線速度υ各是多少?（已知地球質(zhì)量6.01024kg地球的赤道半徑R=6.4,引力常量G=6.67m,地球自轉(zhuǎn)周期T=24h）18．設(shè)想有一宇航員在某行星的極地上著陸時，發(fā)現(xiàn)在當(dāng)?shù)氐闹亓κ峭晃矬w在地球上重力的0.01倍，而該行星一晝夜的時間與地球相同，物體在它的赤道時恰好失重，若存在這樣的星球，它的半徑R應(yīng)是多大?19．某人在一星球上以速度豎直上拋一物體，設(shè)t秒鐘后物體落回手里，已知星球的半徑為R，那么至少要用多大的速度沿星球表面拋出，才能使物體不再落回星球表面？21．兩個星球組成雙星，它們在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上某點做周期相同的勻速圓周運動，現(xiàn)測得兩星中心距離為R，其運動周期為T，求兩星的總質(zhì)量．22．A為地球赤道上放置的物體，隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為v1，B為近地衛(wèi)星，在地球表面附近繞地球運行，速度為v2，C為地球同步衛(wèi)星，距地面高度約為地球半徑5倍，繞地球運行速度為v3，則v1：v2：v3=__________________。23．如圖所示，要使衛(wèi)星在預(yù)定的圓軌道上繞地球運動，一般是先用火箭將衛(wèi)星送入近地點為A，遠(yuǎn)地點為B的橢圓軌道上，實施變軌后再進(jìn)入預(yù)定圓軌道，已知近地點A距地面高度為h1，在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時間為t，地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，求：遠(yuǎn)地點B距地面的高度為多少？24．已知一顆人造衛(wèi)星在半徑為R的某行星上空繞該行星做勻速圓周運動，經(jīng)過時間t，衛(wèi)星運動的弧長為S，衛(wèi)星與行星的中心連線掃過的角度是θ弧度，(已知萬有引力常量為G)求:(1)人造衛(wèi)星距該行星表面的高度h(2)該行星的質(zhì)量M(3)該行星的第一宇宙速度v1參考答案：1．B2．A3．C4．CD5．ABC6．AD7．B8．C9．D10．D11．12．A是倒掛在支架上的石英絲(或金屬絲)；M對m的萬有引力的力矩；石英絲(或金屬絲)的扭轉(zhuǎn)力矩平衡；石英絲(或金屬絲)扭轉(zhuǎn)的角度(或扭轉(zhuǎn)力矩)13．2πt；14．31周15．