高中物理万有引力理论的成就实验专题训练

1、外装订线请不要在装订线内答题内装订线高中物理万有引力理论的成就实验，探究题专题训练姓名：_ 班级：_考号：_一、实验,探究题（共9题）1、 在万有引力定律研究太阳系中的行星围绕太阳运动时，我们可以根据地球的公转周期，求出地球的质量。在运算过程中，采用理想化方法，把太阳和地球看成质点，还做了和-的简化处理。有一人造天体飞临某个行星，并进入该行星的表面圆轨道，测出该天体绕行星运行一周所用的时间为T，则这颗行星的密度是-。2、 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材：A精确的秒表一只； B已知质量为m的物体一个；C弹簧秤一个

2、； D天平一台(附砝码)。已知宇航员在绕行时以及着陆后作了一次测量，依据测量数据，可求出该星球的半径R及星球的质量M。(已知万有引力常量为G)(1)两次测量所选用的器材分别是_ 、_ (填器材前的序号)(2)两次测量的物理量分别是_ 、_ (3)R=_ 、M=_ _3、 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上。飞船上备有以下实验器材 A精确秒表一只 B已知质量为m的物体一个 C弹簧秤一个 D天平一台（附砝码）已知宇航员在绕行时及着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该星球的半径R及星球的质量M。（已知万有引力常量为G） （1）两次测量所选

3、用的器材分别为 . 。（用序号表示） （2）两次测量的物理量分别是 . 。 （3）用该数据写出半径R.质量M的表达式。R= ,M= 。4、 两颗人造地球卫星分别绕地球作匀速圆周运动，卫星质量，轨道半径，则它们的角速度之比_，周期之比T1T2 = ，线速度之比 。5、 一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R (R为地球半径)，卫星的运动方向与地球自转方向相同。已知地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g。（1）求人造卫星绕地球转动的角速度。（2）若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求它下次通过该建筑物上方需要的时间。6、 侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨

4、道距地面高度为h，已知地球半径为R，地面表面处的重力加速度为g，地球的自转周期为T。 试求该卫星的运行速度； 要使卫星在一天内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部拍下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机应拍摄地面上赤道圆周的弧长S是多少?7、 科学家在地球轨道外侧发现了一颗绕太阳运行的小行星，经过观测该小行星每隔t时间与地球相遇一次，已知地球绕太阳公转半径是R，周期是T，设地球和小行星都是圆轨道，求小行星与地球的最近距离。 8、 某一行星有一质量为m的卫星，以半径r，周期T做匀速圆周运动，求：（1）行星的质量；（2）卫星的加速度；（3）若测得行星的半径恰好是卫星运行半径的，则行星表面的重

5、力加速度是多少？9、 假设我们已经进入航天时代，一个由高中学生组成的航天兴趣小组正乘宇宙飞船前往X星球，准备用下列器材测量X星球表面的重力加速度g，这些器材是：A、钩码一盒，B、重锤一个，C、已知直径的带孔小球一个，D、无弹性的丝线一根，E、刻度尺一把，F、测力计一个，G、天平一台（含砝码一盒），H、秒表一个，I、支架（能满足实验所需的固定作用），J、光电计时器（可用来精确测量运动物体经过两点的时间间隔）。到达X星球后，某同学从以上器材中选择合适的器材，根据不同的实验原理，用不同的方法测量出重力加速度g的值，现请你选用以上器材，至少用一种方法完成他所做的实验，需写出所选器材（填写代号）、所需测

6、量的物理量的名称（并以常用符号表示）、用直接测量的物理量表示出重力加速度。-。=参考答案=一、实验,探究题1、 2、 (1)A、 BC(2) 飞船在靠近星体表面圆形轨道绕行的周期T质量为m的物体在该星上的重力F(3)、3、 A BC 周期T 物体重力F 4、 8:1 8:1 2:15、 答案：（1）地球对卫星的万有引力提供作圆周运动的向心力 地面表面附近的重力加速度g = 把r2R代入，解方程可得 （2）卫星下次通过该建筑物上方时，卫星比地球多转2弧度，所需时间 6、 答案：设地球质量为M，卫星质量为m，卫星在运行时，由万有引力提供向心力：设地球表面有个质量为m0的物体，则：m0g= 由式联立

7、，卫星的运行速度为：设卫星的运动周期为T，则：得： 一天内侦察卫星经过有日照的赤道上空次数为：摄像机每次应拍摄地面上赤道圆周的弧长为：S 得：S 7、 解：设小行星绕太阳周期为T/，T/T,地球和小行星没隔时间t相遇一次，则有 设小行星绕太阳轨道半径为R/,万有引力提供向心力有同理对于地球绕太阳运动也有 由上面两式有 所以当地球和小行星最近时 8、 考点： 万有引力定律及其应用分析： （1）由万有引力提供向心力，可以列式求解；（2）同样由万有引力提供向心力，可以列式求解；（3）根据行星表面，重力等于万有引力，可以列式求解解答： 解：（1）设行星的质量为M，由行星对卫星的万有引力提供向心力得解之得（2）由式得到卫星的加速度（3）设行星表面的重力加速度为g，行星半