1、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、万有引力定律公式: 。、 利用扭秤实验第一次测出了引力常量。()。、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、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
2、动近似看成匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供(): (), (), (), ()。、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,rR,则 。、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 。、三种宇
3、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。、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rArB,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
4、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bac地球图212、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
5、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
6、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、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。、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160,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90,则此时卫星离地心的距离有多远?已知地6.4103km,g取10m/s2(选做题)3、某星球质量为地球质量的倍,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)4
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