第5章 万有引力定律 经典力学的成就与局限
考纲展示 | 考纲汇总 | 备考指导 | |||||
2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | ||
万有引力定律及其应用(Ⅱ) | T1、T1(1) T9(1)、T17(1)、T44(1) | T40、T41 | T1、T19 T39 | T39 | T9 | 对于前两个考点,要灵活运用万有引力定律公式＝m＝mω2R＝mR,能区别出公式中物理量的概念,并得出某个物理量的表达式,在计算中勿忘记黄金代换公式；考查星球卫星的题目,特别要注重地球同步卫星的特点；对于三个宇宙速度的数值、概念,特别是第一宇宙速度的计算模型,要非常熟悉．第三个考点,简单识记教材中所描述的经典力学的适用范围和局限性,能轻松解决考题. | |
环绕速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度(Ⅰ) | T17、T35、T41(1) | T18、T51 | T17 | ||||
经典力学的适用范围和局限性(Ⅰ) | T7、T14、T33(1) | T20 | T1 | T12健步如飞的蜗牛作文300字三年级 | 梦见金项链 | ||
万有引力定律及其应用 | |
[基础知识填充]
1．开普勒行星运动定律
(1)第一定律(轨道定律)：所有太阳系中的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上．拍案
(2)第二定律(面积定律)：对于任意一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积．
(3)第三定律(周期定律)：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,即＝k.比值k是一个与行星无关的常量．
2．万有引力定律
(1)自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比．
(2)万有引力定律公式：F＝G.
(3)万有引力定律适用于一切物体,但用公式计算时,注意有一定的适用条件：
①公式适用于质点间的相互作用；
②当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点；
③均匀球体可视为质点,r为两球心间的距离．
lol龙女攻略3．万有引力定律在天文学上的应用有哪些网约车平台
(1)基本方法
①把天体的运动看成匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供；
②在忽略天体自转影响时,天体表面的重力加速度
g′＝.
(2)估算天体的质量和密度
由G＝mr,得：M＝.即只要测出环绕星体M运转的一颗卫星运转的半径和周期,就可以计算出中心天体的质量．
由ρ＝,V＝πR3得：ρ＝.R为中心天体的星体半径．
当r＝R时,即卫星绕天体M表面运行时,ρ＝,由此可以测量天体的密度．
(3)环绕天体的绕行速度、角速度、周期与半径的关系
①由G＝m得：v＝,即轨道半径越大,绕行速度越小；
②由G＝mω2r,得：ω＝,即轨道半径越大,绕行角速度越小；
③由G＝m r得：T＝2π,即轨道半径越大,绕行周期越大．
[学考真题对练]
1．(2020·广东学业水平考试)质量为m的人造地球卫星离地面的高度是h,它绕地球飞行一圈的时间是T.若地球的质量是M,半径是R,万有引力常量是G,下列说法中正确的是( )
A．卫星受到的万有引力大小为G
B．卫星受到的万有引力大小为G
C．卫星运行的角速度大小为
D．卫星运行的角速度大小为
[答案] B
2.(2019·广东学业水平考试)假设某飞船在变轨前后都绕地球做匀速圆周运动,变轨前和变轨后的轨道半径分别是r1和r2,且r1<r2,如图所示．则变轨后的飞船( )
A．线速度增大 B．角速度增大
C．加速度增大 D．周期增大
[答案] D
3．(2017·广东学业水平考试)下列科学家中,用扭秤实验测出引力常量数值的是( )
A．牛顿 B．爱因斯坦
C．卡文迪许 D．伽利略
C [用扭秤实验测出引力常量数值的是卡文迪许．]
4．(2017·广东学业水平考试1月)发现万有引力定律的科学家是( )
A．库仑 B．爱因斯坦
C．牛顿 D．伽利略
[答案] C
5．(2017·广东学业水平考试)人造卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v,轨道半径为r,已知引力常量为G,根据万有引力定律,可算出地球的质量为( )
A. B.
白居易的名诗C. D.
A [人造卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v,轨道半径为r,已知引力常量为G,根据万有引力定律G＝,得地球的质量M＝,A正确．]
6.(2017·广东学业水平考试)如图所示,两颗人造地球卫星M、N环绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A．M的线速度比N的小
B．M的角速度比N的大
C．M的环绕周期比N的小
D．M的向心加速度比N的大
A [人造地球卫星M、N环绕地球做匀速圆周运动,由图可知,RM>RN,则M的线速度、角速度、向心加速度都比N的小,M的环绕周期比N的大,A正确．]
卫星的运行特点
由于万有引力提供卫星绕地球运动的向心力,所以有：
F万＝F向＝G＝
mg＝(近地时)→GM＝gR(黄金代换)
[最新模拟快练]
1．(2020·茂名学考模拟)关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是( )
A．不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力
B．只有能看作质点的两物体间的引力才能用F＝计算
C．由F＝知,两物体间距离r减小时,它们之间的引力增大
D．万有引力常量的大小首先是由牛顿测出来的,且等于6.67×10－11N·m2/kg2
[答案] C
2．(2020·清远学考模拟)理论和实践证明,开普勒行星运动定律不仅适用于太阳系中的天体运动,而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用．对于开普勒第三定律的公式＝k,下列说法正确的是( )
A．公式只适用于轨道是椭圆的运动
B．公式中的T为天体的自转周期
C．公式中的k值,只与中心天体有关,与绕中心天体公转的行星(或卫星)无关
D．若已知月球与地球之间的距离,根据开普勒第三定律公式可求出地球与太阳之间的距离
C [开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕行星的运动,所以也适用于轨道是圆的运动,故A错误；式中的T是行星(或卫星)的公转周期,B错误；式中的k是与中心星体的质量有关,与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关,故C正确；月球绕地球运动,地球绕太阳运动,不是同一个中心天体,式中的k是与中心星体的质量有关,已知月球与地球之间的距离,无法求出地球与太阳之间的距离,故D错误．]
3．地球质量大约是月球质量的81倍,在登月飞船通过月、地之间的某一位置时,月球和地球对它的引力大小相等,该位置到月球中心和地球中心的距离之比为( )
A．1∶27 B．1∶9
C．1∶3 D．9∶1
B [根据F＝G,由于引力大小相等,即＝G,所以＝＝＝,故选项B正确．]
版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。
发表评论