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1、第四专题万有引力,一、知识体系：,（1）、开普勒三定律,开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上,开普勒第二定律：对于每一个行星，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过的面积相等,离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢,开普勒第三定律：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,比值k是与行星无关的恒量,二、基本知识：,（2）、万有引力定律,1、定律表述：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量成正比，跟它们的距离的二次方成反比,2、公式表示：,3、引力常量G适用于任何两个物体；它在数值上等于两个质量都是1kg的物体相
2、距1m时的相互作用力,5、适用条件：万有引力定律只适用于质点间引力大小的计算当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时，物体可以看成质点，直接使用万有引力定律计算当两物体是质量均匀分布的球体时，它们间的引力也可直接用公式计算，但式中的r是指两球心间距离,6、万有引力定律的进一步理解,1普遍性：万有引力是普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体（大到天体小到微观粒子）间的相互吸引力，它是自然界的物体间的基本相互作用之一2相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力，符合牛顿第三定律3宏观性：通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义在微观世界中，粒
3、子的质量都非常小，粒子间的万有引力很不显著，万有引力可以忽略不计,7、积累的新经验,你能说出解决本章问题的基本思路吗?1.当物体在地面及其附近且不考虑地球的自转时,万有引力的大小重力的大小,即:,1、人造地球卫星的轨道半径越大，则（）A速度越小，周期越小；B速度越小，周期越大；C速度越大，周期越小；D速度越大，周期越大2、两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动，周期之比为,则轨道半径之比和运动速率之比分别为（）A,B,C,D,及,B,A,练习：,3如图4-4所示，半径为r的圆形转筒绕其竖直中心轴OO转动，质量为m的小物块a在圆筒的内壁上相对圆筒静止，它与圆筒间静摩擦力为Ff，支持力为FN，则下列关
4、系正确的是（）,AD,AB,D,6测得海王星绕太阳公转的轨道半径是地球绕太阳公转轨道半径的30倍，则它的公转周期约是()年 30年 年 90年7下列各力属于万有引力的是（）地球对人造卫星的吸引力 月球对登月舱的吸引力机车对列车的牵引力 原子核对核外电子的吸引力8火星的质量是地球质量的m倍，它的公转轨道的半径是地球公转轨道半径的n倍，则太阳对火星的引力是对地球引力的多少倍？()mn倍 Bmn2倍 mn2倍 n3m19设土星绕太阳的运动是匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离是r，土星绕太阳运动的周期是T，万有引力常量G已知，根据这些数据无法求出的量是()土星的线速度大小 土星的加速度大小 土星的质
5、量 D太阳的质量,C,AB,C,C,10关于地球同步卫星，下列说法中正确的是()地球同步卫星只是依靠惯性运动 质量不同的地球同步卫星轨道高度不同 质量不同的地球同步卫星线速度不同 所有地球同步卫星的加速度大小相同11我国先后发射的“风云一号”和“风云二号”气象卫星，运行轨道不同，前者采用“极地圆形轨道”，轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两极，每12小时巡视地球一周，每天只能对同一地区进行两次观测；后者采用“地球同步轨道”，轨道平面在赤道平面内，能对同一地区进行连续观测两种不同轨道的气象卫星在运行与观测时（）“风云一号”卫星观测区域比“风云二号”卫星观测区域小“风云一号”卫星轨道半径比“风云二号
6、”卫星轨道半径大“风云一号”卫星运行角速度比“风云二号”卫星运行角速度小“风云一号”卫星运行线速度比“风云二号”卫星运行线速度大,D,D,12.设地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，则地球的平均密度为（）13对人造地球卫星，下列说法正确的是（）由v=r，卫星轨道半径增大到原来的两倍时，速度增大到原来的2倍 由，卫星轨道半径增大到原来的两倍时，速度增大到原来的 倍 由，卫星轨道半径增大到原来的两倍时，向心力减为原来的 由，卫星轨道半径增大到原来的两倍时，向心力减为原来的,A,C,14有一质量为100kg的人造卫星，在离地1000km的高空绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为
7、6400km。求：卫星所受的向心力；卫星运行的速度；卫星运行的周期。（地球质量为61024kg）15我国著名体操运动员童非，首次在单杠项目中完成了“单臂大回环”：用一只手抓住单杠，以单杠为轴做竖直面上的圆周运动假设童非的质量为55 kg，为完成这一动作，童非在通过最低点时的向心加速度至少是4g，那么在完成“单臂大回环”的过程中，童非的单臂至少要能够承受多大的力(g取10 m/s2),（2）,参考答案：,卫星绕地球做匀速圆周运动所需的向心力由万有引力提供的,1、第一宇宙速度（环绕速度）v1=7.9km/s它是人造卫星地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具备的速度,、第二宇宙速度（脱离速度）,v2=11.2 km/s,3、第三宇宙速度（逃逸速度）,v3=16.7 km/s,
