《第三章、万有引力定律及其应用》复习课学案.doc

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10-11学年下学期

二师附中高一物理《第三章、万有引力定律及其应用》复习课学案

高一（）班姓名：

学号：

一、学习目标：

1、归纳本章基本知识，形成知识网络。

2、巩固综合运用万有引力定律、圆周运动知识解决天体运动问题的方法。

二、复习概念规律

1、重点知识梳理

（1）、万有引力定律

①、万有引力定律公式：

。

③、利用扭秤实验第一次测出了引力常量。

（）。

④、万有引力定律适用于物体，但用公式计算时，注意有一定的适用条件。

（2）、万有引力定律在天文学上的应用

①、基本思路与方法（比较法）：

（i）、在忽略天体自转影响时，近似认为在天体表面的重力等于万有引力，R为天体半径，得到（黄金代换）。

（ii）、把天体的绕行运动近似看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供（）：

（），（），

（），（）。

②、中心天体质量，密度的估算。

测出环绕天体作匀速圆周运动的半径r，周期为T，由得被环绕天体（中心天体）的质量为，密度为（R为被环绕天体的半径）；当环绕天体在中心的表面运行时，r＝R，则。

③、环绕天体的绕行速度，角速度、加速度、周期与半径的关系。

（1）、由得：

（越大，越）

（2）、由得：

（越大，越）

（3）、由得：

（越大，越）

（4）、由得：

（越大，越）

结论：

卫星绕同一中心天体运行时，由轨道半径唯一决定，而且除了周期T随轨道半径的增大而增大之外，其它三个物理量都是随半径的增大而。

④、三种宇宙速度（发射速度）

（i）、第一宇宙速度（环绕速度）：

，第一宇宙速度是人造卫星的最发射速度，卫星在轨道稳定运行后的最环绕速度。

（由得R为地球半径）

（ii）、第二宇宙速度（脱离速度）：

，使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。

（iii）、第三宇宙速度（逃逸速度）：

，使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。

⑤、同步卫星：

三定（定、定、定）

相对于地面静止，定点在赤道正上方与地球自转有相同的周期。

三、巩固练习

1、现有两颗绕地球匀速圆周运动的人造地球卫星A和B，它们的轨道半径分别为rA和rB。

如果rA＜rB，则（）

A、卫星A的运动周期比卫星B的运动周期大B、卫星A线速度的大小比卫星B的大

C、卫星A的角速度比卫星B的角速度大D、卫星A加速度的大小比卫星B的大

b

a

c

地球

图21

2、如图21所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，

下列说法正确的是：

（）

A、b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度；

B、b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度；

C、c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c；

D、a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大

3、地球的半径为R，地面的重力加速度为g，某卫星距离地面的高度也为R，设卫星做匀速圆周运动，下列说法正确的有（）

A、卫星的线速度为B、卫星的角速度为

C、卫星的加速度为D、卫星的周期为

4、已知两颗人造地球卫星轨道半径则它们的线速度的大小、角速度、加速度的大小和周期之比正确的是（）

A、B、C、D、

5、某星球的质量是地球的8倍，半径是地球的4倍，已知地球表面的重力加速度为，地球的第一宇宙速度为8Km/s,求：

（1）星球表面自由落体的加速度多大？

（2）该星球的第一宇宙速度多大？

6、某星球的质量约为地球的9倍，星球半径为地球半径的一半，若从地球上高h处平抛一物体，射程为60m，则在该星球上，从同样的高度，以同样的初速度平抛一物体，射程应为多少？

（地球表面重力加速度为）

7、（05广东卷）（13分）已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g。

某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：

同步卫星绕地球作圆周运动，由得

⑴、请判断上面的结果是否正确，并说明理由。

如不正确，请给出正确的解法和结果。

⑵、请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。

四、课后作业

（必做题）1、已知火星的半径是地球半径的一半，火星质量是地球质量1/10，的如果在地球上质量为60kg的人到火星上去．问：

在火星表面这人所受重力为多少？

（选做题）2、某物体在地面上受到的重力为160Ｎ，将它置于飞船中，当宇宙飞船以a=g/2的加速度加速上升时，在某高度处，物体与宇宙飞船中支持物相互挤压的力为90Ｎ，则此时卫星离地心的距离有多远？

已知Ｒ地＝6.4×103km，g取10m/s2

（选做题）3、某星球质量为地球质量的９倍，半径约为地球的一半，在该星球表面从某一高度以10m/s的初速度竖直向上抛出一物体，从抛出到落回原地需要多长时间？

（地球表面附近g取10m/s2）

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