专题8：万有引力定律.doc

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1、专题8：万有引力定律专题八：万有引力定律参考答案“万能”连等式其中gr为距天体中心r处的重力加速度．人造卫星1．应用万有引力定律分析天体运动的方法把天体运动看成是匀速圆周运动，其所需的向心力由天体间的万有引力提供．应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析和计算．三个近似(1)近地卫星贴近地球表面运行，可近似认为做匀速圆周运动的半径等于地球半径；(2)在地球表面随地球一起自转的物体可近似认为其重力等于地球对它的万有引力；(3)天体的运动轨道可近似看作圆轨道．2．关于同步卫星的五个“一定”(1)轨道平面一定：轨道平

2、面与赤道平面共面．(2)周期一定：与地球自转周期相同，即T＝24h.(3)角速度一定：与地球自转的角速度相同．(4)高度一定：由(R＋h)得同步卫星离地面的高度h＝≈3.6×107m.(5)速度一定：v＝＝3.1×103m/s.题型1：万有引力定律在天体运动中的应用1．两条线索(1)万有引力提供向心力F引＝F向．(2)重力近似等于万有引力提供向心力．2．两组公式(gr为轨道所在处重力加速度3．应用实例(1)天体质量M、密度ρ的估算测出卫星绕天体做匀速圆周运动的半径r和周期T，由，，R为天体的半径．当卫星沿天体表面

3、绕天体运行时，r＝R，则.此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。(2)卫星的绕行速度、角速度、周期与半径R的关系①由得知：r越大，v越小．②由得知：r越大，ω越小．③由得知：r越大，T越大．1.三颗人造地球卫星A、B、C在同一平面内沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动，且绕行方向相同，已知RA＜RB＜RC.若在某一时刻，它们正好运行到同一条直线上，如图所示．那么再经过卫星A的四分之一周期时，卫星A、B、C的位置可能是(　　)答案：C2．质量相等的甲、乙两颗卫星分别贴近某星球

4、表面和地球表面围绕其做匀速圆周运动，已知该星球和地球的密度相同，半径分别为R和r，则(　　)A．甲、乙两颗卫星的加速度之比等于R∶rB．甲、乙两颗卫星所受的向心力之比等于1∶1C．甲、乙两颗卫星的线速度之比等于1∶1D．甲、乙两颗卫星的周期之比等于R∶r解析：由F＝G和M＝ρπR3可得万有引力F＝GπRmρ，又由牛顿第二定律F＝ma可得，A正确．卫星绕星球表面做匀速圆周运动时，万有引力等于向心力，因此B错误．由F＝GπRmρ，F＝m可得，选项C错误．由F＝GπRmρ，F＝mR可知，周期之比为1∶1，故D错误．答案

5、：A3.2020年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新时代的到来(如图所示)．“神舟七号”绕地球做近似匀速圆周运动，其轨道半径为r，若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r，则可以确定(　　)A．卫星与“神舟七号”的加速度大小之比为4∶1B．卫星与“神舟七号”的线速度大小之比为1∶此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。C．翟志刚出舱后不再受地球引力D．翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验

6、样品脱手，则它做自由落体运动解析：加速度计算公式为a＝，所以卫星和“神舟七号”的加速度之比为1∶4，A选项错误；线速度计算公式为v＝，所以卫星和“神舟七号”的线速度之比为1∶，B选项正确；翟志刚出舱后依然受到地球的引力，引力提供其做匀速圆周运动所需的向心力，C选项错误；实验样品脱手后，依然做匀速圆周运动，相对飞船静止，D选项错误．答案：B4．据报道，2020年4月29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其他行星逆向运行的小行星，代号为2020HC82.该小行星绕太阳一周的时间为T年，直径2～3千米，而

7、地球与太阳之间的距离为R0.如果该行星与地球一样，绕太阳运动可近似看做匀速圆周运动，则小行星绕太阳运动的半径约为(　　)A．R0B．R0C．R0　D．R0解析：小行星和地球绕太阳做圆周运动，都是由万有引力提供向心力，有＝m22R，可知小行星绕太阳运行轨道半径为R＝R0　＝R0　，A正确．答案：A5.2020年9月27日16时40分，我国航天员翟志刚打开“神舟”七号载人飞船轨道舱舱门，首度实施空间出舱活动，在茫茫太空第一次留下中国人的足迹(如图所示)．翟志刚出舱时，“神舟”七号的运行轨道可认为是圆周轨道．下列关于翟

8、志刚出舱活动的说法正确的是(　　)A．假如翟志刚握着哑铃，肯定比举着五星红旗费力B．假如翟志刚自由离开“神舟”七号，他将在同一轨道上运行此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。C．假如没有安全绳束缚且翟志刚使劲向前推“神舟”七号，他将可能沿竖直线自由落向地球D．假如“神舟”七号上有着和轮船一样的甲板，翟志刚在上面行走的步幅将比在地