内容正文:
第五部分:万有引力与航天
一、开普勒行星运动规律及物理学史
1关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是( )
A. 开普勒在牛顿运动定律的基础上,导出了行星运动的规律
B. 开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律
C. 开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
D. 开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律
2火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )
A. 太阳位于木星运行轨道的中心 B. 火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C. 火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D. 相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
二、万有引力定律
3. 若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证( )
A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的
B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的
C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的
D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
4根据万有引力定律,两个质量分别是m1和m2的物体,他们之间的距离为r时,它们之间的吸引力大小为F=,式中G是引力常量,若用国际单位制的基本单位表示G的单位应为( )
A.kg·m·s-2 B.N·kg2·m-2 C.m3·s-2·kg-1 D.m2·s-2·kg-2
5.(2019·新课标全国Ⅱ卷)2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆,在探测器“奔向”月球的过程中,用h表示探测器与地球表面的距离,F表示它所受的地球引力,能够描述F随h变化关系的图像是( )
三、万有引力定律应用
1.中心天体质量、密度的计算
例1. 假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星,已知引力常量为G
(1)若卫星距该天体表面的高度为h,测得卫星在该处做圆周运动的周期为T1,则该天体的密度是多少?
(2)若卫星贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为T2,则该天体的密度是多少?
例2.火星探测器在距火星表面高度为h的轨道绕其飞行,该运动可看作匀速圆周运动.已知探测器飞行一周的时间为 T,火星视为半径为 R 的均匀球体,引力常量为 G,求:
(1)火星的质量 M;