专题九：万有引力定律与天体运动(自整理)

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1、专题九　万有引力定律及天体运动经典力学的成就与局限性考纲内容考纲解读1.万有引力定律及其应用(Ⅱ)2．环绕速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度(Ⅰ)3．经典力学的适用范围和局限性(Ⅰ)1.了解万有引力定律的发现过程，知道万有引力定律，认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用2．知道环绕速度与哪些因素有关，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度3．通过实例了解经典力学的发展历程和伟大成就，了解经典力学的适用范围和局限性考点一、万有引力定律及其应用一、开普勒行星定律1．第一定律(轨道定律)：所有行星围绕太阳运动的轨迹都是__________．2

2、．第二定律(面积定律)：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过__________的面积．3．第三定律(周期定律)：行星绕太阳公转周期的平方和其轨道半长轴的三次方成__________．椭圆相同正比二、万引有力定律1．内容：宇宙间任意两个有质量的物体间都存在____________，其大小与_________________成正比，与__________________成反比．2．数学表达式：____________，式中G称为引力常量，且G＝6.67×10－11N·m2/kg2，第一次在实验室中较准确测量出G的是英国科学家________．3．适用条件：适用

3、于相距很远，可看作质点的两物体间的相互作用；若两物体是质量分布均匀的球体，则r为两球体球心间的距离．相互吸引力两物体的质量乘积它们间距离的二次方卡文迪许F＝GACA．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B．当r趋于零时，万有引力趋于无限大C．任意两个物体间存在吸引力，与m1、m2是否相等无关D．两物体受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力解析：引力常量G是由卡文迪许在实验室测出的；当r趋于零时公式不再成立；两个物体间的引力是作用力和反作用力的关系．万有引力定律AA．RB．2RC．4RD．8R1-1．(单选Ⅱ)(2010年广东学业水

4、平考试)卡文迪许利用扭秤实验测量的物理量是()A．地球的半径B．太阳的质量C．地球到太阳的距离D．万有引力常数解析：卡文迪许利用扭秤实验测出了万有引力常量，选D.答案：D考点2、万有引力定律的应用1．解题的相关知识:应用万有引力定律解题的知识常集中于两点:一是天体运动的向心力来源于___________________，即F引＝F向，具体来讲就是：G＝m＝mr＝mω2r；二是______________________近似等于物体的重力，即G＝mg从而得出GM＝R2g，式中R为地球半径，g为地表的重力加速度．天体之间的万有引力地球对物体的万有引力轨道越高（

5、r越大），向心力（Fn）、向心加速度（an）、线速度（v）、角速度（ω）均减小，但周期（T）增大。小试身手2-1、(2012年6月广东学业水平考试)将太阳系中各行星绕太阳的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星()A．角速度越大B．周期越大C．线速度越大D．向心加速度越大B2-2、(单选Ⅱ)宇宙飞船在半径为R1的轨道上运行，变轨后的半径为R2，R1>R2.宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的()A．线速度变小B．角速度变小C．周期变大D．向心加速度变大2-3．(单选Ⅰ)(2010年贵阳会考)我国2005年发射的“神舟六号”载人飞船，与“神

6、舟五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中正确的是()A．“神舟六号”的速度较小B．“神舟六号”的速度与“神舟五号”的相同C．“神舟六号”的周期更短D．“神舟六号”的周期与“神舟五号”的相同考点3、宇宙速度1．第一宇宙速度(环绕速度)v＝___________，是人造卫星近地环绕速度，它是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，是人造地球卫星的最小______________，该速度又是环绕地球做匀速圆周运动的卫星中的最大___________．2．第二宇宙速度(又叫脱离速度)v＝________：在地面

7、上发射物体，使之能够脱离地球的引力作用，成为绕太阳运行的人造行星或飞到其他行星上去所必需的最小发射速度，称为第二宇宙速度．7.9km/s发射速度运行速度11.2km/s3．第三宇宙速度(逃逸速度)v＝16.7km/s：在地面上发射物体，使之最后能脱离太阳的引力范围，飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小速度，称为第三宇宙速度．3-1．(单选Ⅱ)关于宇宙速度，下列说法不正确的是()A．第一宇宙速度v＝7.9km/s，是人造卫星绕地球飞行的最大速度CB．第一宇宙速度v＝7.9km/s，是人造卫星绕地球飞行发射的最小速度C．当飞船的速度7.9km/s

8、km/s时，飞船将会脱离地球D．当飞船的速度大于16.7km/s时