万有引力与航天知识点复习教案及练习

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时间：_2016年__月

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高

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月日人版类

知识讲解：√

考题讲解：√

本课统

第（）课时共（）课时学主

《万有引力与航天》复习

课数

第课时

授时教目

掌握开普勒行星运动定律和万有力定律及公式利用万用引力定律解决实际问题教重、掌握开普勒行星运动定律和万引力定律及公式的推导与理解难利万用引力定律解决实际问题知点习【知点理一、开普勒行星运动定律1、开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动轨道都椭圆太阳在椭圆一个焦点上。2开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在等的时内扫过等的面积。【指出日点速V近

远日点速

远3开普勒第三定律：所有行星的轨道半长轴三次跟它的转周期二次方的比值都相等。33a表达式k或T2T12二、万有引力定律

【指出只与中心天体的质量有关教过

1、内容：然界中任何个物体相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力大小与物体质量mm乘积成正比、与它们之间距离的二次方成反比。12m2、公式F=G引r公式适用条①两质间：r为质点之间的距②两质量分布均的球体间：r为两个球的球心距3、引力常量G：G/2，是由卡文迪许过扭秤实验测得的。三、万有引力的成就1、测量中心天质量法一：在天体表面找一个物体m，不计天体自转，万有引力=重力（F=引G

）MmGR2

M

gR

卡文迪许的扭秤实验说成“称出地球的质量”黄金代换式

GMgR

21

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电话：M3中心天体的密度：V33法二在中心天体周围找一颗卫星绕中心天体做圆周运动万有引力提供向心）引nvvrmrGMmGr2

mr

M

rmr

4GT

3以

M

2r3GT2

为例求中心天体的密度

MV

rGT3

2

3GT2R

3若为近地卫星，则，

3GT

T为地卫星的公转周期、发现未知天体：四、宇宙速度（一）三大宇宙速度

海王星和冥王星（1第一宇宙速度A、推导

v/s1

近地卫星的环绕速度近地卫星（，万引力提供向心力

=引n

）MmvGMm2RR

表达式一又由金代式GMgR

v

表达式二B、第一宇宙速度既是卫星最大的在速度，也是星最小发射速度７．第二宇宙速vkm2８．第三宇宙速v16.7/3（A）、近地卫星1、轨道：以地心为圆心的圆形轨道2

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电话：、万有引力提供向心力

=引n

r增大m

vrr

V减

km/sG

Mmr2

rTT

4

W减T增大

T84min

r

减(三)同步卫星1、轨道：在赤道的正上方，运行方向与地球自转方向相同2、定周期：T=24小时3、离地高度：h=36000km求解方法：万有引力提供向心力

2GMT2()34由黄金代换式

24

km4、线速度大小：v=3.1km/s5、角速度大小：定值6、向心加速度大小：定值【例题剖析】一选题．关于日心说被人们接受的原因是(

练题)A太阳总是从东面升起，从西面落下B若以地球为中心来研究的运动有很多无法解决的问题C．以太阳为中心许多问题都可以解决，对行星的描述也变得简单D．球围绕太阳运转的．有关开普勒关于行星运动的描述，下列说法中正确的()A所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上C．有的行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相D．同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的．关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的()A只适用于天体，不适用于地面物体3

22明轩教育22

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电话：B只适用于球形物体，不适用于其他形状的物体C．适用于质点，不适用于实际物体D．用自然界中任意两个物体之间．已知万有引力常量，计算地球的量还需要知道某些数据，现在给出下列各组数可以计算出地球质量的)A地球公转的周期及半径B月球绕地球运行的周期和运行的半径C．造卫星绕地球运行的周期和速率D．球径和同步卫星离地面的高度．人造地球卫星由于受大气阻力，轨道半径逐渐变小，则线速度和周期变化情况A速度减小，周期增大，动能减小B速度减小，周期减小，动能减小C．度增大，周期增大，动能增大D．度大，周期减小，动能增大．一个行星，其半径比地球的半径大2倍质量是地球的倍，则表面的重力加速度是地球表面重力加速度A6倍B4倍

)

C．25/9倍

D．12倍．假如一个做圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的倍仍做圆周运动，则)A根据公式=ωr知，卫星运动的线速度将增加到原来的倍B根据公式／r可，卫星所需向心力减小到原来的C．据公式F=GMm／r可知，地球提供的向心力将减小到原来的D．据述B和C给出的公式，可知卫星运动的线速将减小到原来的．假设在质量与地球质量相同，半径为地球半径两倍的天体上进行运动比赛，那么在地球上的比赛成绩相比，下列说法正确的是（）A跳高运动员的成绩会更好B用弹簧秤称体重时，体重数值变得更大C．相同高度由静止降落的棒球落地的时间会更短些D．手出的篮球，水平方向的分速度变化更慢在地球大气层外很多太空垃圾绕地球做匀速圆周运动到阳活动期由于受阳的影响，地球大气层的厚度开始增加，使得部分垃圾进入大气层．开始做靠近地球的近心运动，产生这结果的初始原因是（）A由于太空垃圾受到地球引力减小而导致做近心运动4

118332118332

您身边的个性化辅导专家B由于太空垃圾受到地球引力增大而导致做近心运动

电话：C．于太空垃圾受到空气阻力而导致做近心运动D．球力提供了太空垃圾做匀速圆周运动所需的向心力，故产生向心运动的结果与空气阻力无关方一号”人造地球卫星A和华卫二”人造卫星,它们的质量之比为m：=12,它A们的轨道半径之比为2，则下面的结论中正确的是（）A它们受到地球的引力之比为F=1：AB它们的运行速度大小之比为v：：A

C．们的运行周期之比为：2：AD．们运行角速度之比为=32：A11．西昌卫星发射中心的火箭发射架上，有一待发射的卫星，它随地球自转的线速度为、加速1度为；射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动，线速度为v、速度为a；施变轨后，使其在12同步卫星轨道上做匀速圆周运动，运动的线速度为v、速度为a。、、v的小关系和a、3231、a的小关系是（）23A>v；<<a2121C．>v>v；>aa2121

B．><；>a>a221D．v>；>a>32123．发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道．轨道1相于Q点，轨道2、3相于P点如图所示．当卫星分别在、2、轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）PA卫星在轨道上过Q点的加速度等于它在轨道2上过点时的加速度B卫星在轨道1上过点的动能等于它在轨道上经过Q点的动能

1Q图

2

C．星在轨道上动能小于它在轨上的动能D．星轨道上引力势能小于它在轨1上的引力势能二填题地绕太阳运行的轨道半长轴为1.50×10m周为365天月球绕地球运行的轨道半长轴为3.8×l0m周期为天则对于绕太阳运动的行星R／的值___，对于绕地运动的卫星R／的值为_。

．木星到太阳的距离约等于地球到太阳距离的5.2倍如果地球在轨道5

图

21明轩教育21

您身边的个性化辅导专家上的公转速度为，木星在其轨上公转的速度等_。

电话：．如图，有A颗行星绕同一恒星O圆周运动，旋转方向相同A行的周期为1行星的周期为，某一时刻两行星第一次相遇即两颗行星相距最近，则经过时间t＝_______21时两行星第二次相遇，经过时间＝时两行星第一次相距最远。2．火星和地球视为量均匀分布的球，它们绕太阳做圆周运动，已知火星和地球绕太阳运动的周期之比为T/，火星和地球各自表面处的重力加速度之比为g/g，星和地球半径之比为r／r。1ll2则火星和地球绕太阳运动的动能之比为／E1

能式为：E

）三计题阳系中除了有九大行星外许多围绕太阳运行的小行星中颗名“神的小行星，质量为kg它运行的轨道半径是地球的2.77倍求它绕太阳一周所要的时间是多少．某星球的质量约为地球的9倍半径为地球的一半，若从球上高处抛一物体，射程为，在该星球上以同样高度、同样初速度平抛同一物体，射程为多?6

2732明轩教育2732

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电话：．伽略”木星探测器从1989年10月入太空起，历经年，行程37亿米，终于到达木星周围，此后要在年内绕木星运行，对木星及其卫星进行考察，最后进入木星大气层烧毁．设这圈都是绕木星在同一个圆周上运行，试求探测器绕木星行的轨道半径和速(已知木星质量为1.9×10．宇宙飞船在一颗直径2.2km，均密度

3

kg/m的行星上着路，这颗小行星在缓慢地自转宇员计划用2.0时的时间在这颗小行星表面沿着赤道步行一圈过算明这计划是否能够实现？（引力常量G6.7N

/kg）7

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电话：．不同的方法估算河系的质量，所得结果也不相同。以下是诸多估算方法中的一种。根据观测结果估计银河系中心到离为=3（R表地球轨道半径围内集中了质量M=1.5001×(表太阳的质量。在上面所指的范围内星体运的周期为T×年求河系“隐00藏”的质量，即在半径为的体内未被观察到的物质的质量，计算中可以认为银河系的质量都集在其中心。．、

两颗人造卫星绕地球做圆周运动，它们的圆轨道在同一平面内，周期之比是

。若两颗卫星最近距离等于地球半径R这两颗卫星的周各是多少？从两颗卫星相距最近开始计时到两颗卫星相距最远至少经过多少时间？已知在地面附近绕地球做圆周运动的卫星的周期为T。0课作

练习题本节课教学计划完成情况：照常eq\o\ac(□,成)eq\o\ac(□,)提完eq\o\ac(□,成)eq\o\ac(□,)延完eq\o\ac(□,成)eq\o\ac(□,)____________________________学生的接受程度：4321______________________________学成

学生的课堂表现：很积eq\o\ac(□,极)eq