专题02 必修二第六章 万有引力与航天-2018-2019学年高一物理下学期核心知识随学随练

专题02 必修二第六章 万有引力与航天 一.史实总结 1.人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说 2.伽利略研制了第一架天文望远镜 3.17世纪，德国天文学家开普勒在第谷的观测数据的基础上提出开普勒三大定律；奠定了万有引力定律的基础。 4.牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量；卡文迪许也是第一个算出地球质量的人 5.哈雷依据万有引力定律算出哈雷卫星的轨道并预言了它的回归 6.1799年拉普拉斯通过计算得出黑洞成立的条件 5.1846年，英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈应用万有引力定律，计算并观测到海王星，1930年，美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。 6.我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖，与现代火箭原理相同； 7.俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父，他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念。 8.1957年10月，苏联发射第一颗人造地球卫星； 9.1961年4月，世界第一艘载人宇宙飞船“东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空。 例题：发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（　　） A．开普勒、卡文迪许 B．牛顿、库仑 C．牛顿、卡文迪许 D．法拉第、库仑 二.定理定律 开普勒行星运动三定律 1. 轨道定律：所有行星绕日运行轨道是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上 2. 面积定律：行星与太阳连线在单位时间内扫过面积相同[来源:Zxxk.Com] 推论：行星在近日点的v与ω比远日点的大 3. 周期定律：所有行星的长半轴三次方与周期平方之比为定值 开普勒第三定律=K(=) 常数R:轨道半径 T :周期 K:常量(与行星质量无关) 1.行星绕太阳公转轨道是椭圆，冥王星公转周期为 ，其近日点距太阳的距离为a ， 远日点距太阳的距离为b ， 半短轴的长度为c ， 如图所示 若太阳的质量为M ， 万有引力常数为G ， 忽略其它行星对它的影响，则 　　 [来源:学科网] A.冥王星从 的过程中，速率逐渐变小 B.冥王星从 的过程中，万有引力对它先做负功后做正功 C.冥王星从 所用的时间等于 D.冥王星在B点的加速度为 2.某行星绕太阳运动轨道为椭圆，该行星在近日点A时的速度大小为vA ， 加速度大小为 ；在远日点B时的速度大小为vB ， 加速度大小为 ，则（     ） A.   B.   C.   D.  3.如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M，N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为 ，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中     A.从P到M所用的时间等于 B.从Q到N阶段，机械能逐渐变大 C.从P到Q阶段，速率逐渐变小 D.从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功 2.万有引力定律F= G 方向在它们的连线上 引力常量：G=6.67×10-11N·m2/kg2 引力常量是英国科学家卡文迪许用扭秤实验测出。 3.在天体表面的重力和万有引力近似相等 天体表面：GMm/R2=mg 黄金变换：GM= R2g R:天体半径(m) M：天体质量（kg） 4.卫星做匀速圆周运动F向=F万 GMm/r2=ma 向= m2 r= m r=R+h (轨道半径r和天体半径R、离地高度h的关系) 结论r变大 a变小 ,v变小,ω变小,T变大（高轨低速大周期） 中心天体的质量计算方法：M= （ r=R+h） 球体体积V=[来源:Z#xx#k.Com] 中心天体的密度ρ== r:轨道半径 R：中心天体半径 1.三颗人造地球卫星 绕地球做匀速圆周运动，运行方向如图所示.已知 ，则关于三颗卫星，下列说法错误的是（    ） A.卫星运行线速度关系为 B.卫星轨道半径与运行周期关系为 C.已知万有引力常量 ，现测得卫星 的运行周期 和轨道半径 ，可求地球的平均密度 D.为使 与 同向对接，可对 适当加速 2.某天文兴趣小组的同学们，想估算出太阳到地球的距离，进行了认真的讨论，如果已知地球的公转周期为T，万有引力常量为G，通过查找资料得到太阳与地球的质量比为N，你认为还需要的条件是 　　 A.地球半径和地球的自转周期 B.月球绕地球的公转周期 C.地球的平均密度和太阳的半径 D.地球半径和地球表面的重力加速度 3.甲为近地圆轨道地球卫星，乙为近月圆轨道月球卫星，若地球半径为月球半径的4倍，地球表面重力加速度为月球表面重力加速度的6倍，则（  ） A.甲