万有引力定律全章复习错题档案拓展提高市公开课金奖市赛课一等奖课件

万有引力定律及其应用.4.22第1页两个星球组成双星，在相互之间万有引力作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动。现测得两星中心距离R，运动周期均为T，求两星总质量。O解：设两星质量分别为M1和M2，都绕连线上O点作周期为T圆周运动，星球1和星球2到O距离分别为l1和l2．由万有引力定律和牛顿第二定律及几何条件可得l1l2M2M1l1+l2=R联立解得名题导入优化P32.T4第2页（重庆卷）月球与地球质量之比约为1：80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点组成双星系统，它们都围绕月地连线上某点O做匀速圆周运动。据此观点，可知月球与地球绕O点运动线速度大小之比约为A1：6400B1：80C80：1D6400：1C

月球和地球组成双星系统绕某点O做匀速圆周运动，彼此间万有引力提供向心力。得答案是C由r表示什么？自主提升优化学习P56知识点4双星问题3点注意名题导入第3页质点或均匀球体1.重力.2.向心力开普勒第三定律三个宇宙速度v1=7.9km/sv2=11.2km/sv3=16.7km/s不再落回地面，在地面附近围绕地球做匀速圆周运动最小发射速度脱离地球引力，成为绕太阳运动人造行星最小发射速度脱离太阳引力束缚，飞出太阳系最小发射速度知识回顾

两个充当黄金代换式公式网、特征、推论同时卫星三万六千第4页错题档案第5页1．万有引力定律是由

发觉，而引力常量是由

测定。A．开普勒伽利略B．开普勒卡文迪许C．牛顿胡克D．牛顿卡文迪许D2．若已知某行星绕太阳公转半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（）A．某行星质量B．太阳质量C．某行星密度D．太阳密度B说明：两个思绪、密度推论—注意条件第6页3、假如一做圆周运动人造地球卫星轨道半径增大到原来2倍，仍做圆周运动，则（）由公式v=ωr知卫星线速度增大到原来2倍由公式F=mv2/r知向心力降低到原来1/2由公式F=GMm/r2知向心力将降低到原来1/4由B和C给出公式知线度将降低到原来CD牵一发而动全身！第7页5．一颗人造地球卫星在离地面高度等于地球半径圆形轨道上运行，其运行速度是地球第一宇宙速度

倍.此处重力加速度g＇=

.（已知地球表面处重力加速度为g0）0.25g0简单的算题！4．关于第一宇宙速度，下面说法正确有（

）A．它是人造卫星绕地球飞行最小速度B．它是发射人造卫星进入近地圆轨道最小速度C．它是人造卫星绕地球飞行最大速度D．它是发射人造卫星进入近地圆轨道最大速度。BC（提醒：注意发射速度和围绕速度区分）第8页6．三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所表示，已知MA=MB<MC，则三个卫星（）A．线速度关系为vA>vB=vCB．周期关系为TA<TB=TCC．向心力大小关系为FA=FB<FC

D．半径与周期关系为CAB地球ABD7、人造地球卫星在绕地球运行过程中，因为高空稀薄空气阻力影响，将很迟缓地逐步向地球靠近，在这个过程，卫星()(A)机械能逐步减小(B)速度逐步减小(C)运行周期逐步减小(D)加速度逐步减小AC越高越慢越难发！第9页8．宇宙飞船为了追上轨道空间站与轨道空间站对接（）A．只能从较低轨道上加速B．只能从较高轨道上加速C．只能从空间站同一高度轨道上加速D．不论从什么轨道上加速都能够A9．已知金星绕太阳公转周期小于地球绕太阳公转周期，它们绕太阳公转均可看做匀速圆周运动，则可判定（）A．金星到太阳距离大于地球到太阳距离B．金星运动速度小于地球运动速度C．金星向心加速度大于地球向心加速度D．金星质量大于地球质量C第10页11．一宇宙飞船在离地面h轨道上做匀速圆周运动，质量为m物块用弹簧秤挂起，相对于飞船静止，求物块所受合外力大小。（已知地球半径为R，地面重力加速度为g）10．月球表面重力加速度为地球表面1/6，一位在地球表面最多能举起质量为120kg杠铃运动员在月球上最多能举起（）A．120kg杠铃B．720kg杠铃C．重力600N杠铃D．重力720N杠铃B追问：弹簧秤到底能不能用？天平、温度计、水银气压计呢？第11页12、

从地球上发射两颗人造地球卫星A和B，绕地球做匀速圆周运动半径之比为4∶1，求它们线速度之比和运动周期之比。【解答】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，依据牛顿第二定律有∴vA∶

vB=1∶

2GMm/R2=m4π2R/T2∴T2∝R3（开普勒第三定律）∴TA/TB=8∶1

改变、

某彗星绕太阳运动最远点和最近点距离之比为4∶1，求这两点线速度之比。第12页下面题目难一些！第13页质点或均匀球体1.重力.2.向心力开普勒第三定律三个宇宙速度v1=7.9km/sv2=11.2km/sv3=16.7km/s不再落回地面，在地面附近围绕地球做匀速圆周运动最小发射速度脱离地球引力，成为绕太阳运动人造行星最小发射速度脱离太阳引力束缚，飞出太阳系最小发射速度再看一遍关键知识

两个充当黄金代换式公式网、特征、推论第14页1．一物体在地球表面重16N，它在以5m/s2加速度加速上升火箭中视重为9N，则此火箭离开地球表面距离是地球半径（

）A．1倍B．2倍C．3倍D．4倍解：G=mg=16NF-mg′=mamg′=F-ma=9-1/2mg=9–8=1N∴g′=1/16×gGM/(R+H)2=1/16×GM/R2∴H=3RC第15页2．如图所表示，有A、B两颗行星绕同一颗恒星M做圆周运动，旋转方向相同，A行星周期为T1，B行星周期为T2，在某一时刻两行星相距最近，则（）A．经过时间t=T1+T2两行星再次相距最近B．经过时间t=T1T2/(T2-T1)，两行星再次相距最近C．经过时间t=(T1+T2)/2，两行星相距最远D．经过时间t=T1T2/2(T2-T1)，两行星相距最远MAB解：经过时间t1，

B转n转，两行星再次相距最近，则A比B多转1转t1=nT2=（n+1）T1n=T1/(T2-T1)，∴t1=T1T2/(T2-T1)，经过时间t2，

B转m转，两行星再次相距最远，则A比B多转1/2转t2=mT2=（m+1/2）T1m=T1/2(T2-T1)∴t2=T1T2/2(T2-T1)BD第16页3．物体在一行星表面自由落下，第1s内下落了9.8m，若该行星半径为地球半径二分之一，那么它质量是地球

倍.解：h=1/2×g′t2

∴g′=19.6m/s2=2gmg′=GmM′/r2

mg=GmM/R2

GM′/r2=2×GM/R2∴M′/M=2r2/R2=2×1/4=1/21/2第17页4．若某行星半径是R，平均密度是ρ，已知引力常量是G，那么在该行星表面附近运动人造卫星线速度大小是

.

第18页5．某行星上一昼夜时间为T=6h，在该行星赤道处用弹簧秤测得一物体重力大小比在该行星两极处小10%，则该行星平均密度是多大？（G取6.67×10－11N·m2/kg2）解：由题意可知赤道处所需向心力为重力10%第19页

6．地核体积约为整个地球体积16%，地核质量约为地球质量34%，求地核平均密度(G=6.67×10－11N·m2/kg2，地球半径R=6.4×106m，结果取两位有效数字)解：GmM球/R球2=mgM球=gR球2/Gρ球=M球/V球=3M球/(4πR球3)=3g/（4πR球G）=30/(4π×6.4×106×6.67×10-11)=5.6×103kg/m3∴ρ核=M核/V核=0.34M球/0.16V球=17/8×ρ球=1.2×104kg/m3第20页7、（海南卷10）火星直径约为地球二分之一，质量约为地球十分之一，它绕太阳公转轨道半径约为地球公转半径1.5倍。依据以上数据，以下说法正确是A．火星表面重力加速度数值比地球表面小B．火星公转周期比地球长C．火星公转线速度比地球大D．火星公转向心加速度比地球大第21页8．有一双星各以一定速率绕垂直于两星连线轴转动，两星与轴距离分别为l1和l2，转动周期为T，那么以下说法中错误（

）A．这两颗星质量必相等B．这两颗星质量之和为4π2（l1+l2）3/GT2C．这两颗星质量之比为M1/M2=l2/l1

D．其中有一颗星质量必为4π2

l1（l1+l2）2/GT2提醒：双星运动角速度相等A第22页9、1990年5月，紫金山天文台将他们发觉第2752号小行星命名为吴键雄星，该小行星半径为16km。若将此小行星和地球均看成质量分布均匀球体，小行星密度与地球相同。已知地球半径R=6400km，地球表面重力加速度为g。这个小行星表面重力加速度为（） A．400g B．g/400 C．20g D．g/20北京20解：设小行星和地球质量、半径分别为m吴、M地、r吴、R地密度相同ρ吴=ρ地m吴/r吴3=M地/R地3由万有引力定律g吴=Gm吴／r吴2

g地=GM地／R地2g吴/g地=m吴R地2／M地r吴2=r吴／R地=1/400B第23页（广西16分）某颗地球同时卫星正下方地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射此卫星，试问，春分那天（太阳光直射赤道）在日落12小时内有多长时间该观察者看不见此卫星？已知地球半径为R，地球表面处重力加速度为g,地球自转周期为T，不考虑大气对光折射。10、解：设所求时间为t，用m、M分别表示卫星和地球质量，r表示卫星到地心距离.第24页春分时，太阳光直射地球赤道，如图所表示，图中圆E表示赤道，S表示卫星，A表示观察者，O表示地心.SRAEOθr阳光由图可看出当卫星S绕地心O转到图示位置以后（设地球自转是沿图中逆时针方向），其正下方观察者将看不见它.据此再考虑到对称性，有rsinθ=R②由以上各式可解得第25页11．如图所表示，某次发射同时卫星时，先进入一个近地圆轨道，然后在P点点火加速，进入椭圆形转移轨道（该椭圆轨道近地点为近地圆轨道上P，远地点为同时轨道上Q），抵达远地点时再次自动点火加速，进入同时轨道。设卫星在近地圆轨道上运行速率为v1，在P点短时间加速后速率为v2，沿转移轨道刚抵达远地点Q时速率为v3，在Q点短时间加速后进入同时轨道后速率为v4。试比较v1、v2、v3、v4大小，并用大于号将它们排列起来

。v4v3v1v2QP第26页解：v4v3v1v2QP依据题意在P、Q两点点火加速过程中，卫星速度将增大，所以有v2＞v1、v4＞v3，而v1、v4是绕地球做匀速圆周运动人造卫星线速度，因为它们对应轨道半径

r1＜r4，所以v1＞v4。卫星沿椭圆轨道由P→Q运行时，因为只有重力做负功，卫星机械能守恒，其重力势能逐步增大，动能逐步减小，所以有v2＞v3把以上不等式连接起来，可得到结论：v2＞v1＞v4＞v3第27页浙江23优化12、(16分)在勇气号火星探测器着陆最终阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过屡次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，抵达最高点时高度为h，速度方向是水平，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度大小，计算时不计火星大气阻力。已知火星一个卫星圆轨道半径为r，周期为T。火星可视为半径为r0均匀球体。第28页解：以g′表示火星表面附近重力加速度，M表示火星质量，m表示火星