1、萬有引力定律內(nèi)容要求說明1.萬有引力定律B在地球表面附近可以認(rèn)為重力2.衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)（限于圓軌道）B近似等于萬有引力3、宇宙速度A閱讀內(nèi)容回答第一冊(cè)P114的本章小結(jié)”的中所列問題，并結(jié)合問題認(rèn)真閱讀書本；然后完成A組練習(xí)。A組練習(xí)地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，一個(gè)飛行器在地球和月球之間，當(dāng)?shù)厍驅(qū)λ囊驮虑虼笮∠嗟葧r(shí)，這飛行器距地心的距離與距月心的距離為。如圖，地球表面有一質(zhì)量為m的物體A，其所在處的緯度為0，若地球質(zhì)量M，半徑為R,地球自轉(zhuǎn)的角速度為3,則物體受到地球的萬有引力為,物體隨地球自轉(zhuǎn)所需要的向心力為;若物體位于赤道處，則物體隨地球自轉(zhuǎn)所需要的向心力為，物體所受的支持力為。（萬

2、有引力恒量為G,下同）個(gè)物體在地球表面所受的重力為G,則在距地面高度為地球半徑的2倍時(shí)，所受引力為。質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星在距地面高h(yuǎn)處繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為R,則衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)所需要的向心力為，運(yùn)行線速度為度為，周期為。甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星，離地面高度分別為R和2R（R為地球半徑），則運(yùn)行線速度的大小之比V甲：V乙為；運(yùn)行角速度之比3甲：3乙=；運(yùn)行的周期之比T甲：T乙為;向心加速度a甲：a乙某中子星的質(zhì)量大約與太陽的質(zhì)量相等，為2xio30kg，但是它的半徑才不過10km。引力常量G=6.67XI0-11N-m2/kg2。（保留兩位有效數(shù)字）（1）此中子星表面的自由落體加速度（2）貼近中

3、子星表面，沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的小衛(wèi)星的速度。已知地球半徑為R=6400km，引力常量G=6.67X0-11N-m2/kg2。求地球近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星的速度、周期、及軌道半徑。&同步衛(wèi)星是指相對(duì)于地面不動(dòng)的人造地球衛(wèi)星，它A.可以在地面上任一點(diǎn)上方，且離地心的距離可按需要選擇不同值B.可以在地面上任一點(diǎn)的上方，但離地心的距離是一定的3.已知地球半徑為R,地面重力加速度為g，一顆離地面高度為R的人造地球衛(wèi)星做C.只能在赤道的正上方，但離地心的距離可按需要選擇不同值D只能在赤道的正上方，且離地心的距離是一定的9第一宇宙速度是指人造地球衛(wèi)星在地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度。若已知地球半徑為R,質(zhì)量M，

4、則第一宇宙速度為;若已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為go,則第一宇宙速度為。10.下列說法正確的是A.第一宇宙速度是人造衛(wèi)星在空中環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度B.若發(fā)射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，人造衛(wèi)星將在高空沿圓軌道或橢圓軌道繞地球運(yùn)行C.如果需要，地球同步通訊衛(wèi)星的周期可以選擇不同的值D.地球同步通訊衛(wèi)星的軌道可以是圓的也可以是橢圓的11.某行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知行星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T,軌道半徑為r，太陽半徑為R。求太陽的質(zhì)量和平均密度。答案及提示GMm2.2GMm21、9:13、G/92、4、2,mRcos巧mR,2m，RR2R2GMmGMGM些2(R+h)3

5、(Rh)2，1Rh，,(Rh)3,、GM6、(1)1.3X012m/s2；(2)1.2Xl18m/s5、3:2;3、3:22;2一2:3、3;9:47、近地衛(wèi)星r=R=6400km,v=7.9km/s,TMJ4分鐘同步衛(wèi)星r=(6400+36000)km=42400km,v=3.1km/s,T=24小時(shí)。8、D9、10.B11、4二2r33二r3GT2GT2R3萬有引力定律B組練習(xí)1.某行星的半徑是地球半徑的速度是地球表面的重力加速度的3倍，質(zhì)量是地球質(zhì)量的36倍。則該行星表面的重力加A.4倍B.6倍C.1/4倍D.12倍2.一名宇航員來到某星上，此星的密度為地球的一半，半徑也為地球的一半，則

6、他受到的“重力”為在地球上所受重力的A.1/4B.1/2C.2倍D.4倍勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則可知A衛(wèi)星的加速度大小為g/2B衛(wèi)星的角速度為；.，曽C.衛(wèi)星的周期為2兀$D.衛(wèi)星的線速度大小為1t2Rg已知第一宇宙速度為7.90km/s，如果一顆人造衛(wèi)星的高度為3倍的地球半徑，它的運(yùn)行速度是A.7.90km/sB.3.95km/sC.1.98km/sD由于衛(wèi)星質(zhì)量不知，所以不能確定已知地球半徑約為6.4X118m，又知月球繞地球的運(yùn)動(dòng)可近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則可估算出月球到地心的距離約為m。(結(jié)果只保留一位有效數(shù)字)設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為27天，則地球的同步衛(wèi)星到地球中心的距離r與月球中心到地球中

7、心的距離R之比r/R為A.1/3B.1/9C.1/27D.1/817.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期跟月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期之比是p,地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑跟月球繞地球公轉(zhuǎn)軌道半徑之比是q,則太陽跟地球的質(zhì)量之比M日:M地為A.q3/p2B.p2q3C.p3/q2D.無法確定&有兩顆行星的質(zhì)量之比為P,它們的半徑之比為Q,每顆行星都有一顆環(huán)繞表面的衛(wèi)星，則這兩顆衛(wèi)星的環(huán)繞周期之比為。9.人造衛(wèi)星按第一宇宙速度運(yùn)行時(shí)每天繞地球17圈。設(shè)地球的半徑為R,第一宇宙速度為W,由此得到地球同步衛(wèi)星的高度等于，它的線速度為。10.在一個(gè)半徑為R的星球表面，以速度v豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)過時(shí)間t小球落回星球表面。若

8、在這個(gè)星球表面發(fā)射一個(gè)繞它做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，人造衛(wèi)星的最小周期11.一個(gè)球形天體的自轉(zhuǎn)周期為(N)，在赤道處稱得該物體的重力為T(s),在它兩極處用彈簧秤稱得某物體的重力為0.9P(N)。則該天體的平均密度為12.某行星一晝夜時(shí)間T=6h，若彈簧秤在其“赤道”上比在兩極處測同一物體的重量時(shí)，讀數(shù)小10%。設(shè)想該行星自轉(zhuǎn)角速度加快到某一值時(shí)，在赤道上的物體會(huì)自動(dòng)飄起來，這時(shí)行星的自轉(zhuǎn)角速度為多大？13.中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果，它的密度很大?，F(xiàn)有一中子星，觀測到它的自轉(zhuǎn)周期為。問該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解.計(jì)算時(shí)星體可視為均勻球體。宇航員站在一

9、星球表面上的某高處，沿水平方向拋出一個(gè)小球。經(jīng)時(shí)間t,小球落到星球表面，測得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L。若拋出時(shí)的初速增大到2倍，則拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為3Lo已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上，該星球的半徑為R，萬有引力常數(shù)為Go求該星球的質(zhì)量Mo某人造地球衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用，繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道會(huì)慢慢改變，每次測量中衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可近似看作圓周運(yùn)動(dòng)。某次測量衛(wèi)星的軌道半徑為，后來變?yōu)閞2,r2T2表示衛(wèi)星在這兩上軌道上繞地運(yùn)動(dòng)的周期，則A.Ek2Eki,T2TiB.Ek2T116.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道入同步軌道3o軌道圖），則衛(wèi)星分別在的是A.衛(wèi)星在軌道B衛(wèi)星在

10、軌道C.衛(wèi)星在軌道D衛(wèi)星在軌道C.Ek2Ek1,T2Ek1,T2T13先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確3上的速率大于在軌道1上的速率3上的角速度小于在軌道1上的角速度Q點(diǎn)的加速度P點(diǎn)的加速度1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過a2b2c17.地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可由r3=廠求出。已知式中a的單位是m,b的4兀單位是s,c的單位是A.a是地球半徑，B.a是地球半徑，C.a是赤道周長，D.a是地球半徑，m/s2，則b是地球自轉(zhuǎn)的周期，c是地球表面

11、處的重力加速度b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)的周期，c是同步衛(wèi)星的加速度b是地球自轉(zhuǎn)周期，c是同步衛(wèi)星的加速度b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)的周期，c是地球表面處的重力加速度.兩個(gè)星球組成雙星，它們?cè)谙嗷ブg的萬有引力作用下，繞連線上某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)現(xiàn)測得兩星中心距離為R,其運(yùn)動(dòng)周期為T,求兩星的總質(zhì)量。.2000年1月26日我國發(fā)射了一顆同步衛(wèi)星，其定點(diǎn)位置與東經(jīng)980的經(jīng)線在同一平面內(nèi)。若把甘肅省嘉峪關(guān)處的經(jīng)度和緯度近似取為東經(jīng)98和北緯a=40，已知地球半徑R.地球自轉(zhuǎn)周期T、地球表面重力加速度g（視為常量）和光速C。試求該同步衛(wèi)星發(fā)出的微波信號(hào)傳到嘉峪關(guān)處的接收站所需的時(shí)間（要求用題給的已

12、知量的符號(hào)表示）。.某顆地球同步衛(wèi)星正下方的地球表面有一觀察者，他用天文望遠(yuǎn)鏡觀察被太陽光照射的此衛(wèi)星。試問：春分那天（太陽光直射赤道）在日落后12小時(shí)內(nèi)有多長時(shí)間該觀察者看不見此衛(wèi)星？已知地球半徑為R,地球表面處的重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)周期為T,不考慮大氣對(duì)光的折射。21.(1)h=6.4106m(2)v=5.7km/s晴天的晚上，人能看到人造衛(wèi)星的條件是：衛(wèi)星直接被太陽照亮，且在人所在地理位置的視野內(nèi)?，F(xiàn)有一個(gè)可看成漫反射體的人造衛(wèi)星，其圓形軌道與地球的赤道共面。衛(wèi)星自西向東運(yùn)行，在春分期間，太陽光垂直射向赤道，位于赤道上的某位觀察者，在當(dāng)?shù)厝章渲?小時(shí)時(shí)刻，在該位置西邊的地平線附近恰好能看到這顆衛(wèi)星，之后又極快地變暗消失了。已知地球半徑為R=6.4118m，地球表面的重力加速度取g=10m/s2，試估算：衛(wèi)星軌道離地面的高度h衛(wèi)星的線速度的大小v(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)萬有引力B組答案1.A27.A8.113