萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用課件

萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用（下）066.

珠海市2008年高考模擬考試

9067.

廣州市重點(diǎn)中學(xué)07～08學(xué)年度第三次質(zhì)檢6gk009.

2008年高考理綜山東卷18013.

南昌二中08屆第二次階段性考試12042.

08年蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市教學(xué)情況調(diào)查（一）7006.

江蘇南通08屆第一次調(diào)研測(cè)試14013.

南昌二中08屆第二次階段性考試18012.

湖北省黃岡中學(xué)08屆9月模擬考試9044.

鹽城市2008屆六所名校聯(lián)考試題15056.

08年蘇北四市第三次調(diào)研試題15gk003.

2008年高考理綜北京卷17gk010.

2008年高考理綜四川卷20057.

廣東省汕頭市2008年模擬考試18067.

廣州市重點(diǎn)中學(xué)07～08學(xué)年度第三次質(zhì)檢15055.

08年佛山市教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)（二）17

gk015.

2008年高考理綜四川延考區(qū)卷18萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用（下）066.珠海市2008年高考模擬考試99．我國(guó)未來(lái)將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站．如圖所示，關(guān)閉動(dòng)力的航天飛機(jī)在月球引力作用下向月球靠近，并將與空間站在B處對(duì)接，已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T(mén)，萬(wàn)有引力常量為G，下列說(shuō)法中正確的是（）A．圖中航天飛機(jī)正加速飛向B處B．航天飛機(jī)在B處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道必須點(diǎn)火減速C．根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量D．根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小B月球航天飛機(jī)空間站ABCgk009.2008年高考理綜山東卷1818、據(jù)報(bào)道，我國(guó)數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號(hào)01星”于2008年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過(guò)4次變軌控制后，于5月1日成功定點(diǎn)在東經(jīng)77°赤道上空的同步軌道。關(guān)于成功定點(diǎn)后的“天鏈一號(hào)01星”，下列說(shuō)法正確的是()A．運(yùn)行速度大于7.9km/sB．離地面高度一定，相對(duì)地面靜止C．繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大D．向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等BC013.南昌二中08屆第二次階段性考試1212．A為地球赤道上放置的物體，隨地球自轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度為v1，B為近地衛(wèi)星，在地球表面附近繞地球運(yùn)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(yùn)行速度為v3，則v1：v2：v3=__________________。解：設(shè)A、B、C的周期分別為T(mén)1

、T2

、T3,有T3=T1由開(kāi)普勒第三定律:042.08年蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市教學(xué)情況調(diào)查（一）77．2007年11月5日，“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)月球，在距月球表面200km的P點(diǎn)進(jìn)行第一次“剎車(chē)制動(dòng)”后被月球俘獲，進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行，然后，衛(wèi)星在P點(diǎn)又經(jīng)過(guò)兩次“剎車(chē)制動(dòng)”，最終在距月球表面200km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，PⅠ地月轉(zhuǎn)移軌道ⅢⅡ006.江蘇南通08屆第一次調(diào)研測(cè)試1414．“神州六號(hào)”飛船的成功飛行為我國(guó)在2010年實(shí)現(xiàn)探月計(jì)劃——“嫦娥工程”獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)．假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛船在距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B再次點(diǎn)火進(jìn)入月球近月軌道Ⅲ繞月球作圓周運(yùn)動(dòng)．求：⑴飛船在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速率；⑵飛船在A點(diǎn)處點(diǎn)火時(shí)，動(dòng)能如何變化；⑶飛船在軌道Ⅲ繞月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間．

ABⅡⅢ月球Ⅰ解：⑴設(shè)月球的質(zhì)量為M，飛船的質(zhì)量為m，則解得⑵飛船在A點(diǎn)處點(diǎn)火時(shí)，動(dòng)能減?、窃O(shè)飛船在軌道Ⅲ繞月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間為T(mén)，則

013.南昌二中08屆第二次階段性考試1818．如圖所示，要使衛(wèi)星在預(yù)定的圓軌道上繞地球運(yùn)動(dòng)，一般是先用火箭將衛(wèi)星送入近地點(diǎn)為A，遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，實(shí)施變軌后再進(jìn)入預(yù)定圓軌道，已知近地點(diǎn)A距地面高度為h1，在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)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(diǎn)B距地面的高度為多少？

AB預(yù)定軌道012.湖北省黃岡中學(xué)08屆9月模擬考試99．我國(guó)發(fā)射“神舟”六號(hào)飛船時(shí)，先將飛船發(fā)達(dá)到一個(gè)橢圓軌道上，其近地點(diǎn)M距地面200km，遠(yuǎn)地點(diǎn)N距地面340km，進(jìn)入該軌道正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)M、N點(diǎn)的速率分別為v1和v2，如圖7所示。當(dāng)飛船通過(guò)N點(diǎn)時(shí)，地面指揮部發(fā)出指令，點(diǎn)燃飛船上的發(fā)動(dòng)機(jī)，使飛船在短時(shí)間內(nèi)加速后進(jìn)入離地面340km的圓形軌道，開(kāi)始繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這時(shí)飛船的速率為v3。比較飛船在M、N、P三點(diǎn)正常運(yùn)行時(shí)（不包括點(diǎn)火加速階段），則速率大小和加速度大小，下列結(jié)論正確的是（）A．v1>v2>v3,a1>a3>a2

B．v1>v2>v3,a1>a2=a3C．v1>v2=v3,a1>a2>a3

D．v1>v3>v2,a1>a2=a3v1v2v3NPD解見(jiàn)下頁(yè)解：v1v2v3NP

根據(jù)題意在N點(diǎn)點(diǎn)火加速過(guò)程中，衛(wèi)星速度將增大，所以有v3＞v2，衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)行時(shí)，由于只有萬(wàn)有引力做負(fù)功,衛(wèi)星機(jī)械能守恒，動(dòng)能逐漸減小，因此有v1＞v2在橢圓軌道近地點(diǎn)的速率v1應(yīng)大于距地面200km做圓周運(yùn)動(dòng)的速率v'1，v1>v'1由萬(wàn)有引力定律∴v'1>v3∴v1>v3>v2由∴a1>a2=a3044.鹽城市2008屆六所名校聯(lián)考試題1515．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(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t

，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為S

，衛(wèi)星與行星的中心連線(xiàn)掃過(guò)的角度是θ弧度，(已知萬(wàn)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v1056.08年蘇北四市第三次調(diào)研試題1515.太陽(yáng)系以外存在著許多恒星與行星組成的雙星系統(tǒng)．它們運(yùn)行的原理可以理解為，質(zhì)量為M的恒星和質(zhì)量為m的行星（M>m），在它們之間的萬(wàn)有引力作用下有規(guī)則地運(yùn)動(dòng)著．如圖所示，我們可認(rèn)為行星在以某一定點(diǎn)C為中心、半徑為a的圓周上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圖中沒(méi)有表示出恒星）．設(shè)萬(wàn)有引力常量為G，恒星和行星的大小可忽略不計(jì)．（1）恒星與點(diǎn)C間的距離是多少？（2）試在圖中粗略畫(huà)出恒星運(yùn)動(dòng)的軌道和位置；（3）計(jì)算恒星的運(yùn)行速率v．行星mCa解：（1）（2）恒星運(yùn)動(dòng)的軌道和位置大致如圖．行星mCa恒星M（3）對(duì)恒星M

代入數(shù)據(jù)得gk003.2008年高考理綜北京卷1717.據(jù)媒體報(bào)道,嫦娥一號(hào)衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道,軌道高度200km,運(yùn)用周期127分鐘。若還知道引力常量和月球平均半徑,僅利用以上條件不能求出的是（）A.月球表面的重力加速度 B.月球?qū)πl(wèi)星的吸引力C.衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的速度 D.衛(wèi)星繞月運(yùn)行的加速度B解見(jiàn)下頁(yè)20、1990年4月25日，科學(xué)家將哈勃天文望遠(yuǎn)鏡送上距地球表面約600km的高空，使得人類(lèi)對(duì)宇宙中星體的觀測(cè)與研究有了極大的進(jìn)展。假設(shè)哈勃望遠(yuǎn)鏡沿圓軌道繞地球運(yùn)行。已知地球半徑為6.4×106m,利用地球同步衛(wèi)星與地球表面的距離為3.6×107m這一事實(shí)可得到哈勃望遠(yuǎn)鏡繞地球運(yùn)行的周期。以下數(shù)據(jù)中最接近其運(yùn)行周期的是（）

A．0.6小時(shí)B．1.6小時(shí)

C．4.0小時(shí)D．24小時(shí)gk010.2008年高考理綜四川卷20B解見(jiàn)下頁(yè)r為地球的半徑，h1表示望遠(yuǎn)鏡到地表的距離，T1表示望遠(yuǎn)鏡的周期,h2表示同步衛(wèi)星距地表的距離,T2表示同步衛(wèi)星的周期（24h），解析：由開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知，代入數(shù)據(jù)得：T1=1.6h．057.廣東省汕頭市2008年模擬考試1818．（12分）我國(guó)成功發(fā)射了“嫦娥一號(hào)”探測(cè)衛(wèi)星,標(biāo)志著中國(guó)航天正式開(kāi)始了深空探測(cè)新時(shí)代.已知月球的半徑約為地球的1/4，月球表面的重力加速度約為地球的1/6．地球半徑R地=6.4×103km，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2．求繞月球飛行的衛(wèi)星的周期最短約為多少？（計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字）解：

繞月球飛行的衛(wèi)星，軌道半徑越小，則周期越短，因此周期最短的衛(wèi)星在很靠近月球表面的軌道上運(yùn)行，軌道半徑可看成月球的半徑．067.廣州市重點(diǎn)中學(xué)07～08學(xué)年度第三次質(zhì)檢1515．（13分）10月24日，“中國(guó)嫦娥一號(hào)”告別“故鄉(xiāng)”發(fā)射升空，開(kāi)始出使月球的旅程。它首先被送入近地點(diǎn)200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)約5.1萬(wàn)公里、運(yùn)行周期約為16小時(shí)的地球同步轉(zhuǎn)移軌道，在此軌道上運(yùn)行總計(jì)數(shù)10小時(shí)之后，嫦娥一號(hào)衛(wèi)星進(jìn)行第１次近地點(diǎn)加速，將自己送入周期為24小時(shí)的停泊軌道上，在停泊軌道飛行３天后，嫦娥一號(hào)實(shí)施第２次近地點(diǎn)加速，將自己送入遠(yuǎn)地點(diǎn)高度12.8萬(wàn)公里、周期為48小時(shí)的大橢圓軌道，10月31日，嫦娥一號(hào)實(shí)施第３次近地點(diǎn)加速，進(jìn)入遠(yuǎn)地點(diǎn)高度為38萬(wàn)公里的奔月軌道，開(kāi)始向著月球飛去。11月5日，來(lái)到月球面前的高速飛行的嫦娥一號(hào)衛(wèi)星放緩了自己的腳步，開(kāi)始第一次“剎車(chē)”制動(dòng)，以使自己被月球捕獲，之后，經(jīng)過(guò)第二次、第三次的制動(dòng)，嫦娥一號(hào)衛(wèi)星繞月運(yùn)行的橢圓軌道逐步變?yōu)檐壍乐芷?27分鐘、軌道高度200公里的環(huán)月軌道。月球的半徑為1.7×106m，則月球表面的重力加速度為多少？地球表面的重力加速度約為月球表面重力加速度的幾倍？（地球表面g=9.8m/s2）（3）設(shè)月球半徑約為地球半徑的1/4，月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/81，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，在月球上要發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星，則最小發(fā)射速度多大？（地表處的重力加速度g取10m/s2，地球半徑R=6400km，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【解析】本題考查原子核反應(yīng)方程、機(jī)械能守恒定律、萬(wàn)有引力定律、牛頓第二定律等知識(shí)。考查理解能力、綜合分析能力。（1）（2）設(shè)豎直彈回的速度大小為v2，則：由機(jī)械能守恒定律可得：兩式聯(lián)立解得：

（3）設(shè)地球、月球質(zhì)量分別為M1、M2，地球、月球半徑分別為R1、R2，衛(wèi)星質(zhì)量為m，在地球、月球上發(fā)射衛(wèi)星的最小速度分別為v1、v2。在地球表面附近，最小發(fā)射速度對(duì)地球近地衛(wèi)星，根據(jù)萬(wàn)有引力定律有①對(duì)月球近地衛(wèi)星，根據(jù)萬(wàn)有引力定律有②題目解①②兩式得在月球上發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星，最小發(fā)射速度為1.8km/s。答：月球表面的重力加速度題目第2頁(yè)gk015.2008年高考理綜四川延考區(qū)卷1818．如圖，地球赤道上山丘e，近地資源衛(wèi)星p和同步通信衛(wèi)星q均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)e、p、q的圓周運(yùn)動(dòng)速率分別為v1、v2、v3，向心加速度分別為a1、a2、a3，則（）

A．v1＞v2＞v3B．v1＜v2＜