(江苏专版)2019年高考物理总复习课时作业十六开普勒定律万有引力定律

课时作业十六开普勒定律万有引力定律(限时：45分钟)(班级________姓名________)1．(多项选择)第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而波折，牛顿在他们研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一——万有引力定律．以下相关万有引力定律的说法中正确的是( )．开普勒经过研究观察记录发现行星绕太阳运转的轨道是椭圆．太阳与行星之间引力的规律其实不合用于行星与它的卫星C．库仑利用实验较为正确地测出了引力常量G的数值．牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识2．(多项选择)如下图，对开普勒第必定律的理解，以下说法中正确的选项是( )第2题图．内行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是不变的．内行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是变化的．某个行星绕太阳运动的轨道必定是在某一固定的平面内．某个行星绕太阳运动的轨道必定不在一个固定的平面内3．开普勒的行星运动规律也合用于其余天体或人造卫星的运动规律，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，则此卫星运转的周期大概是3(

)A．1～4天

B．4～8天

C．8～16天

D．16～20天4．某行星沿椭圆轨道运转，远日点离太阳的距离为

a，近期点离太阳的距离为

b，过远日点时行星的速率为va，则过近期点时行星的速率为

(

)bA．vb＝ava

B．vb＝

abvaaC．vb＝bva

D．vb＝

bava5．(多项选择)质量为

m的探月航天器在凑近月球表面的轨道上飞翔，

其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为球自转的影响，则航天器的( )

R，月球表面重力加快度为

g，引力常量为

G，不考虑月GMA．线速度

v＝

R

B．角速度ω＝

gRR

GmC．运转周期

T＝2π

g

D．向心加快度

a＝R26．(多项选择)关于万有引力定律的表述式12＝mm2，下边说法中正确的选项是( )FGrA．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B．当r趋近于零时，万有引力趋于无量大．m1与m2遇到的引力老是大小相等的，方向相反，是一对作使劲与反作使劲D．1与2遇到的引力老是大小相等的，而与1、2能否相等没关mmmm7．设地球自转周期为T，质量为M，引力常量为G，假定地球可视为质量均匀散布的球体，半径为R.同一物体在南极和赤道水平面上静止时所收到的支持力之比为( )22A.GMTB.GMT22323GMT－4πRGMT＋4πR23223GMT－4πRD.GMT＋4πRC.22GMTGMT8．(多项选择)如下图，人造卫星P(可看作质点)绕地球做匀速圆周运动．在卫星运转轨道平面内，过卫星P作地球的两条切线，两条切线的夹角为θ，设卫星P绕地球运动的周期为T，线速度为v，万有引力常量为G.以下说法正确的选项是()第8题图A．θ越大，T越大B．θ越小，T越大C．若测得T和θ，则地球的均匀密度为3πρ＝θ23GT（tan2）D．若测得T和θ，则地球的均匀密度为3πρ＝θ）32（sinGT22已知地球半径为R，地球表面重力加快度为g，万有引力常量为G，不考虑地球自转的影响．求卫星环绕地球运转的第一宇宙速度v1；(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动且运转周期为T，求卫星运转半径r；由题目所给条件，请提出一种估量地球均匀密度的方法，并推导出均匀密度表达式．10．宇航员在月球表面邻近自h高处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L.已知月球半径为R，若在月球上发射一颗卫星，使它在月球表面邻近绕月球做圆周运动．若万有引力恒量为G，求：该卫星的周期；月球的质量．3课时作业(十六)开普勒定律万有引力定律1.AD【分析】开普勒经过研究观察记录发现行星绕太阳运转的轨道是椭圆，太阳与行星之间引力的规律既合用于其余行星，也合用于行星与它的卫星，选项A正确，B错误；引力常量G的数值是卡文迪许测出的，选项C错误；牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识，选项D正确．2．BC【分析】依据开普勒第必定律(轨道定律)的内容能够判断：行星绕太阳运动的轨道是椭圆，有时远离太阳，有时凑近太阳，因此它离太阳的距离是变化的，选项A错误，B正确；行星环绕着太阳运动，因为遇到太阳的引力作用而被拘束在必定的轨道上，选项C正确，D错误．a33．B【分析】由开普勒第三定律T2＝k3333r星r月T星＝r星T月＝得2＝2，因此3×27天≈5.2天．T星T月T月94．C【分析】如下图，若行星从轨道的远日点A经足够短的时间t运动到A′点，从轨道的近期点B经时间t运动到B′点．因t很小，OBB′和OAA′都可当作扇形，则OAA′＝1a，OBB′＝1b，由开普勒第二定律知OAA′＝OBB′，联立以上三式得vb＝aS2vatS2vbtSSbva，C正确．第4题图GMmv2GM5．AC【分析】由万有引力等于向心力R2＝mR可得线速度v＝R，选项A正确；GMgR角速度ω＝v/R＝R3＝R，选项B错误；运转周期T＝2πR/v＝2πg，选项C正确；GMmGM由R2＝ma可得向心加快度a＝R2，选项D错误．应选AC.6．ACD【分析】万有引力定律的表述式的合用条件是质点，应选ACD.GMmN4π2NGMm4π2GMmN7．A【分析】在赤道上R2－F＝mRT2可得F＝R2－mRT2①，在南极R2＝F′F′N2GMT23.应选A.②，由①②式可得＝2－4πFRN8．BD【分析】、B半径r＝R(R为地球的半径)，可知θ越大，半径越小，Aθsin2又运动周期：＝2πr3，则半径越小，周期越小；θ越小，半径越大，T越大．则A错TGM4误，B正确．CD：测得T和θ，由万有引力供给向心力：R4π23πR3ρmm·2＝GR得ρsinθT22（θ）sin243π，则D正确，C错误，应选BD.＝θ23GT（sin2）3229．(1)gRgRT(3)看法析(2)4π2【分析】(1)设卫星的质量为m，地球的质量为M，卫星在地球表面邻近绕地球做匀速圆周运动知足GMmRmg第一宇宙速度是指卫星在地球表面邻近绕地球做匀速圆周运动的速度，卫星做圆周运动的向心力等于它遇到的万有引力2GMmv1R2＝mR②①式代入②式，得v1＝gR；GMm2π23gR2T2(2)卫星遇到的万有引力为r2＝mrT③由①③式解得r＝4π2；Mm(3)设质量为m的小物体在地球表面邻近所受重力为0R＝mg.将地球当作是半0020径为R的球体，其体积为43地球的均匀密度为M3gV＝πRρ＝＝.3V4πGRπL2210