万有引力定律及应用.doc

《万有引力定律及应用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万有引力定律及应用考题1　对天体质量与密度的考查例1　科学家在南极冰层中发现了形成于30亿年前的火星陨石，并从中发现了过去微生物的生命迹象，从此火星陨石变得异常珍贵．中国新闻网报道：2011年7月坠落于摩洛哥的陨石被证实来自于火星．某同学根据平时收集来的部分火星资料(如图所示)，计算出火星的密度，再与这颗陨石的密度进行比较(G是引力常量，忽略火星自转的影响)．下列计算火星密度的公式，正确的是(　　)A.　　　B.　　　C.　　　D.方法总结估算中心天体的质量和密度的两条思路：(1)测出中心天体表面的重力加速度g，估算天体质量，

2、G＝mg，进而求得ρ＝＝.(2)利用环绕天体的轨道半径r、周期T，估算天体质量，G＝mr，即M＝.当环绕天体绕中心天体表面做匀速圆周运动时，轨道半径r＝R，则ρ＝＝.突破练习1．承载着我国载人飞船和空间飞行器交会对接技术的“天宫一号”已于2011年9月29日成功发射，随后发射了“神舟八号”飞船并与其实现交会对接．假设“天宫一号”和“神舟八号”做匀速圆周运动的轨道如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道．“天宫一号”和“神舟八号”离地高度分别为h1、h2，运行周期分别为T1、T2，引力常量为G，则以下说

3、法正确的是(　　)A．利用以上数据可计算出地球密度和地球表面的重力加速度B．“神舟八号”受到的地球引力和运行速度均大于“天宫一号”受到的地球引力和运行速度C．“神舟八号”加速有可能与“天宫一号”实现对接D．若宇航员在“天宫一号”太空舱无初速度释放小球，小球将做自由落体运动2．为纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年，2009年被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年．我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了既定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月．如图所示为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星在控制

4、点1开始进入撞月轨道，假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G，根据题中信息，以下说法正确的是(　　)A．可以求出月球的质量B．可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力C．“嫦娥一号”卫星在控制点1处应加速D．“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2km/s考题2　对人造卫星运动规律的考查例2　我国于2013年发射“神舟十号”载人飞船与“天宫一号”目标飞行器对接．如图所示，开始对接前，“天宫一号”在高轨道，“神舟十号”飞船在低轨道各自绕地球做匀速圆周运动，距离地面的高度分别为h1和h2，地球半径为R，“天宫一

5、号”运行周期约为90分钟．则以下说法正确的是(　　)A．“天宫一号”跟“神舟十号”的线速度大小之比为B．“天宫一号”跟“神舟十号”的向心加速度大小之比C．“天宫一号”的角速度比地球同步卫星的角速度大D．“天宫一号”的线速度大于7.9km/s规律总结1．人造卫星做匀速圆周运动时所受万有引力完全提供其所需向心力，即G＝m＝mrω2＝mr，由此可以得出v＝，ω＝，T＝2π.2．同步卫星指相对地面静止的卫星，其只能定点于赤道上空，离地面的高度是一定值，其周期等于地球自转周期．3．卫星运行的向心加速度就是引力加速度，由G＝mg′可知g′

6、＝G＝G，其大小随h的增大而减小．突破练习3．我国的航天事业发展迅速，到目前为止，我们不仅有自己的同步通信卫星，也有自主研发的“神舟”系列飞船，还有自行研制的全球卫星定位与通信系统(北斗卫星导航系统)．其中“神舟”系列飞船绕地球做圆轨道飞行的高度仅有几百千米；北斗卫星导航系统的卫星绕地球做圆轨道飞行的高度达2万多千米．对于它们运行过程中的下列说法正确的是(　　)A．“神舟”系列飞船的加速度小于同步卫星的加速度B．“神舟”系列飞船的角速度小于同步通信卫星的角速度C．北斗导航系统的卫星的运行周期一定大于“神舟”系列飞船的运行周期D

7、．同步卫星所受的地球引力一定大于北斗导航系统的卫星所受的地球引力4．中国第三颗绕月探测卫星——“嫦娥三号”计划于2013年发射，“嫦娥三号”卫星将实现软着陆、无人探测及月夜生存三大创新．假设为了探测月球，载着登陆舱的探测飞船在以月球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1.登陆舱随后脱离飞船，变轨到离月球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2，则下列说法正确的是(　　)A．月球的质量M＝B．登陆舱在半径为r2轨道上的周期T2＝T1C．登陆舱在半径为r1与半径为r2的轨道上的线速度之比为D．

8、月球表面的重力加速度g月＝考题3　对卫星变轨问题的考查例3　很多国家发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆形轨道1运行，然后在Q点点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后在P点再次点火，将卫星送入同步圆形轨道3运行，如图所示．已知轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点．若只考虑