萬(wàn)有引力定律及應(yīng)用

萬(wàn)有引力定律及應(yīng)用第1頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第2頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第3頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第4頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第5頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第6頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第7頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五一、天體運(yùn)動(dòng)1．歷史上關(guān)于天體運(yùn)動(dòng)的兩種爭(zhēng)論：“地心說(shuō)”、哥白尼的“日心說(shuō)”2．開普勒運(yùn)動(dòng)定律(1)開普勒第一定律：所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．(2)開普勒第二定律：對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等．(3)開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等(即＝k，k取決于中心天體的質(zhì)量)第8頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五二、萬(wàn)有引力定律1．內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體都相互吸引，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比，與它們之間距離r的二次方成反比．2．表達(dá)式：3．引力常數(shù)：G＝6.67×10－11N·m2/kg2(由英國(guó)科學(xué)家卡文迪許測(cè)出)4．適用范圍：質(zhì)點(diǎn)間萬(wàn)有引力的計(jì)算(兩個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體間的萬(wàn)有引力的計(jì)算是比較常見(jiàn)的，這時(shí)要注意r是兩個(gè)球體的球心間的距離)第9頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第10頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第11頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第12頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(3)人造地球同步衛(wèi)星：相對(duì)于地球靜止的衛(wèi)星(通信衛(wèi)星)說(shuō)明：①人造地球同步衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同．即T＝24h②人造地球同步衛(wèi)星的位置一定是在赤道的上空，即衛(wèi)星軌道平面和赤道平面重合．③衛(wèi)星的軌道半徑一定(高度距地面3.6萬(wàn)公里)④所有的地球同步衛(wèi)星都有相等的周期、軌道半徑、向心加速度、角速度和環(huán)繞速度等；但質(zhì)量可以不同．第13頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第14頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(單選Ⅰ)(2010年江蘇學(xué)業(yè)水平測(cè)試)牛頓發(fā)現(xiàn)的萬(wàn)有引力定律是科學(xué)史上最偉大的定律之一，在天體運(yùn)動(dòng)中起著決定性作用．萬(wàn)有引力定律告訴我們，兩物體間的萬(wàn)有引力()A．與它們間的距離成正比B．與它們間的距離成反比C．與它們間距離的二次方成正比D．與它們間距離的二次方成反比第15頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第16頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(單選Ⅰ)(2010年廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試)若使空間探測(cè)器掙脫太陽(yáng)引力的束縛，其發(fā)射速度至少要達(dá)到()A．環(huán)繞速度B．第一宇宙速度C．第二宇宙速度D．第三宇宙速度解析：當(dāng)發(fā)射速度達(dá)到第三宇宙速度時(shí)，物體能脫離太陽(yáng)的引力范圍，飛到太陽(yáng)系以外的空間．答案：D點(diǎn)評(píng)：理解三個(gè)宇宙速度的意義．第17頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(多選)由下列哪一組物理量可以計(jì)算地球的質(zhì)量()A．月球的軌道半徑和月球的公轉(zhuǎn)周期B．月球的半徑和月球的自轉(zhuǎn)周期C．衛(wèi)星的質(zhì)量和衛(wèi)星的周期D．衛(wèi)星離地面高度、衛(wèi)星的周期和地球的半徑解析：只要知道天體的一顆衛(wèi)星或行星的周期和軌道半徑，就可以計(jì)算中心天體的質(zhì)量，正確答案是A、D.答案：AD第18頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(單選Ⅱ)宇宙飛船在半徑為R1的軌道上運(yùn)行，變軌后的半徑為R2，R1>R2.宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則變軌后宇宙飛船的()A．線速度變小B．角速度變小C．周期變大D．向心加速度變大第19頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五點(diǎn)評(píng)：解此類問(wèn)題的關(guān)鍵是把人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)處理，并且其向心力的來(lái)源是人造衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力．對(duì)于人造地球衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度和周期與軌道半徑的關(guān)系的結(jié)論應(yīng)該熟悉．第20頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(單選Ⅰ)關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法不正確的是()A．它的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同B．它的周期、高度、角速度都是一定的C．我們國(guó)家發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星可以定點(diǎn)在北京上空D．我國(guó)發(fā)射同步通訊衛(wèi)星必須定點(diǎn)在赤道上空解析：所有地球同步衛(wèi)星都定點(diǎn)在赤道上空，且都在同一軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的角速度、周期都相同，周期等于地球自轉(zhuǎn)周期．答案：C點(diǎn)評(píng)：同步衛(wèi)星定點(diǎn)在赤道上空，與地球自轉(zhuǎn)同步．第21頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1．(單選Ⅰ)(2010年貴陽(yáng)會(huì)考)我國(guó)2005年發(fā)射的“神舟六號(hào)”載人飛船，與“神舟五號(hào)”飛船相比，它在更高的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是()A．“神舟六號(hào)”的速度較小B．“神舟六號(hào)”的速度與“神舟五號(hào)”的相同C．“神舟六號(hào)”的周期更短D．“神舟六號(hào)”的周期與“神舟五號(hào)”的相同第22頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第23頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2．(單選Ⅰ)(2010年廣東學(xué)業(yè)水平考試)在經(jīng)典力學(xué)的建立過(guò)程中，牛頓和伽利略均作出了重要貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．伽利略總結(jié)出了慣性定律B．牛頓提出了萬(wàn)有引力定律C．伽利略總結(jié)得出作用力和反作用力之間的關(guān)系D．牛頓利用理想實(shí)驗(yàn)推斷出勻速運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持解析：伽利略提出了理想斜面實(shí)驗(yàn)，證明了勻速運(yùn)動(dòng)不需力來(lái)維持；而牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，選B.答案：B第24頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3．(單選Ⅰ)(2010年廣東學(xué)業(yè)水平考試)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，其向心力來(lái)源于()A．衛(wèi)星自帶的動(dòng)力B．衛(wèi)星的慣性C．地球?qū)πl(wèi)星的引力D．衛(wèi)星對(duì)地球的引力解析：繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，萬(wàn)有引力提供了向心力，故選C.答案：C第25頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4．(單選Ⅱ)(2010年廣東學(xué)業(yè)水平考試)卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)量的物理量是()A．地球的半徑B．太陽(yáng)的質(zhì)量C．地球到太陽(yáng)的距離D．萬(wàn)有引力常數(shù)解析：卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，選D.答案：D第26頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5．(單選Ⅰ)(2010年江蘇學(xué)業(yè)水平測(cè)試)物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度叫“第一宇宙速度”，其大小為()A．7.9km/sB．11.2km/sC．16.7km/sD．24.4km/sA第27頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第28頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第29頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五二、單項(xiàng)選擇題(Ⅱ)(11－16)11．把太陽(yáng)系各行星的運(yùn)動(dòng)近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，比較各行星周期，則離太陽(yáng)越遠(yuǎn)的行星()A．周期越小B．周期越長(zhǎng)C．周期都一樣D．無(wú)法確定第30頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五三、多項(xiàng)選擇題(17－20)17．人造地球衛(wèi)星A