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1、高三物理自主學習講義(第16課時)開普勒定律 萬有引力定律班級_ 學號_ 姓名_一、雙基回顧1開普勒定律(1)開普勒第一定律:所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在所有橢圓的一個_上(2)開普勒第二定律:對于每一個行星而言,太陽和行星的連線在相同的時間內掃過相等的_(3)開普勒第三定律:所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等表達式:_2萬有引力定律(1)內容:自然界中任何兩個物體間都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個物體的_成正比,跟它們的_成反比。(2)公式:如果用m1和m2分別表示兩個物體的質量,用r表示它們的距離,那么,萬有引力定律可以用下面的公式來表示:_式
2、中質量的單位是_,距離的單位是_G為常量,叫做引力常量,適用于任何兩個物體,它在數(shù)值上等于兩個質量都是1 kg的物體相距1 m時的相互作用力,通常G=6.671011Nm2/kg2(3)萬有引力定律中,兩個物體的距離:由于相距很遠而可以看做質點的物體,就是指_的距離;對于均勻的球體,指的是_的距離(4)1789年,即在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多年以后。英國物理學家卡文迪許,巧妙地利用_裝置,第一次在實驗室里比較準確地測出了引力常量二、過關練習1關于開普勒第三定律的公式,下列說法中正確的是 ( ) A公式只適用于繞太陽做橢圓軌道運行的行星 B公式適用于宇宙中所有圍繞星球運行的行星(或衛(wèi)星) C式
3、中的k值,對所有行星或衛(wèi)星都相等 D圍繞不同星球運行的行星(或衛(wèi)星),其k值不同2據(jù)報道“嫦娥一號”和“嫦娥二號”繞月飛行器的圓形工作軌道距月球表面分別約為200km和100km,運行速率分別為v1和v2,那么v1和v2的比值為(月球半徑取1700km)( ) ABCD3下列論述正確的是() A由開普勒定律可知行星離太陽較近時運動速度較慢,離太陽較遠時速度較快 B“月地”檢驗的結果表明地面物體受到的地球引力與月球所受的地球引力是同一種力 C卡文迪許在實驗室中通過幾個鉛球之間萬有引力的測量,比較準確地測定了萬有引力常量G的值 D人們利用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了海王星、冥王星,從而確立了萬有引力定律的地
4、位,成為科學史上的美談4對于萬有引力定律的表達式F=G,下面說法中正確的是 () A公式中G為引力常量,它是由實驗測得的,而不是人為規(guī)定的 B當r趨近于零時,萬有引力趨于無窮大 Cm1與m2受到的引力總是大小相等,方向相反,而與rn1、m2是否相等無關 Dm1與m2受到的引力是一對平衡力 E用該公式可直接求出任何兩個物體之間的萬有引力5兩大小相同的實心小鐵球緊靠在一起時,它們之間的萬有引力為F若兩個半徑是小鐵球半徑2倍的實心大鐵球緊靠在一起,則它們之間的萬有引力為 () A2F B4F C8F D16F6火星的質量和半徑分別約為地球的和,地球表面的重力加速度為g,則火星表面的重力加速度約為 (
5、 ) A0.2g B0.4g C2.5g D5g7我國已啟動月球探測計劃“嫦娥工程”如圖為設想中的“嫦娥1號”月球探測器飛行路線示意圖(1)在探測器飛離地球的過程中,地球對它的引力_(選填“增大”“減小”或“不變”)。(2)已知月球與地球質量之比為M月M地=181當探測器飛至月地連線上某點P時,月球與地球對它的引力恰好抵消,此時P到月球球心與地球球心的距離之比為_。(3)結合圖中信息,通過推理,可以得出的結論是 ( )A探測器飛離地球時速度方向指向月球B探測器經過多次軌道修正,進入預定繞月軌道C探測器繞地球的旋轉方向與繞月球的旋轉方向一致D探測器進入繞月軌道后,運行半徑逐漸減小,直至到達預定軌道8如圖所示,在距一質量為M、半徑為R、密度均勻的大球體R處有一質量為m的質點,此時大球體對質點的萬有引力為F1。當大球體中挖出一半徑為的小球體時,剩下部分對m的萬有引力為F2,則F1:F2為多少?9飛船沿半徑R的圓周繞地球運動,其周期為T。如果飛船要返回地面,可在軌道上的某一點A處,將速率降低到適當數(shù)值,從而使飛船沿著以地心為焦點的橢圓軌道運動,橢圓和地球表面在B點相切,如圖所示,如果地球半徑為R0,求飛船由A點到B點所需要的時間。