人教版物理必修二教材习题点拨:第六章万有引力与航天 （6份打包）

教材习题点拨 教材问题全解 “做一做” (1)椭圆的画法 我们可以用细绳和两个大头钉画椭圆，如图，把白纸铺在平木板上，然后把大头钉分别固定在板上的两个位置A和B，把细绳的两端分别系在两个钉子上，用一支铅笔紧贴着细绳滑动，使绳子始终处于张紧状态，铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆，钉子所在的位置即是椭圆的两个焦点。 (2)椭圆的特点 通过以上椭圆的画法，我们会发现，椭圆上任何一点到两焦点的距离之和均等于绳长，即椭圆上任何一点到两个焦点的距离之和都相等。 教材习题全解 1．671天 点拨：行星绕太阳的运动按圆轨道处理，根据开普勒第三定律有 ＝ ，故火星的公转周期为T火＝T地 ＝365× 天≈671天。 2．卫星在近地点速度较大，在远地点速度较小 点拨：由开普勒第二定律知行星运动的速率是在不断变化的。由于行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，说明行星在运转过程中离太阳越近速率越大，离太阳越远速率越小。也就是说，行星在近日点的速率最大，在远日点的速率最小。 3． 点拨：设通信卫星离地心的距离为r，运行周期为T1，月心离地心的距离为r2，月球绕地球运行的周期为T2，根据开普勒第三定律有 ＝ ， ＝ ＝ ＝ ，即通信卫星离地心的距离大约是月心离地心距离的 。 4．2062年 点拨：将地球的公转轨道近似看成圆形轨道，其周期为T1，半径为r1，哈雷彗星的周期为T2，轨道半长轴为r2，则根据开普勒第三定律有： ＝ ，可得哈雷彗星的公转周期T彗＝ ＝1× 年≈76.4年，则哈雷彗星下次出现的时间是1986年＋76年＝2062年。 $$ 教材习题点拨 教材问题全解 “说一说” 要验证太阳与行星之间引力的规律是否适用于行星与它的卫星，我们需要观测这些卫星与行星间的中心距离R(轨道的半长轴)、运行周期T，它们间的关系应满足 ＝k；我们利用这些数据还可求出向心加速度，而且应遵守a1∶a2＝R22∶R12。 教材习题全解 1．这节的讨论属于根据物体的运动探究它的受力。前一章平抛运动的研究属于根据物体受力探究它的运动，圆周运动的研究属于根据物体的运动探究它受的力。 2．这个无法在实验室验证的规律就是开普勒第三定律 ＝k，它是开普勒根据研究天文学家第谷的行星观测记录发现的。 3．假设月地距离为r，月球公转周期为T，则月球公转的向心加速度为a＝ ＝ r 可查得r＝3.8×108 m，T＝27.3天，代入上式可得a＝2.7×10－3 m/s2。 这一数据约为 ，即月球公转的向心加速度约为地面附近自由落体加速度的 。 $$ 教材习题点拨 教材习题全解 1．F＝2.4×10－7 N　这样小的力我们是无法觉察的。 点拨：假设两个人的质量都是60 kg，相距1 m，则可估算他们之间的万有引力为F＝Gm2,r2＝6.67×10－11×602,12 N≈2.4×10－7 N。这样小的力我们是无法觉察的，所以我们通常分析物体受力时不需要考虑物体间的万有引力。值得注意的是，两个相距1 m 时不能把人看成质点。上面的计算是一种估算。 2．1.19×1038 N 点拨：根据万有引力定律，可得大、小麦哲伦云之间的引力F＝G ＝6.67×10－11× N≈1.19×1038 N。可见，天体之间的万有引力是很大的。 3．3.4×10－37 N 点拨：根据万有引力定律，可得两个夸克相距1.0×10－16 m时的引力F＝G ＝6.67×10－11× N≈3.4×10－37 N。 $$ 教材习题点拨 教材习题全解 1．1.68 m/s2，在月球上感觉很轻。 点拨：在月球表面，由G ＝mg可得，月球表面的自由落体加速度g＝G ＝6.67×10－11× m/s2＝1.68 m/s2，g月约为地球表面自由落体加速度的 ，在月球上感觉很轻。习惯在地球表面行走的人，在月球表面行走时是跳跃前进的。 2．地球表面的重力加速度与物体本身的质量m无关，高山上的物体距离地心的距离大，即高山上的r较大，所以在高山上的重力加速度g′值就较小。 点拨：在地球表面，对于质量为m的物体有G ＝mg，故地球表面的重力加速度g＝ 。对于质量不同的物体，得到的结果是相同的，即地球表面的重力加速度与物体本身的质量m无关。又根据万有引力定律G ＝mg′，高山上的r较大，所以在高山上的重力加速度g′值就较小。 3．5.93×1024 kg 点拨：由G ＝mr 可得，地球质量 M＝ ＝ kg＝5.93×1024 kg。 4．需要测量的量为：木星卫星的公转周期T和木星卫星的公转轨道半径r。M木＝ 点拨：需要观测一颗绕木星运转的卫星的运转周期T及绕行半径r，对于绕木星运行的卫星，有G ＝m( )2r，故木星的质量M木＝ 。 $$ 教材习题点拨 教材习题全解 1．300 km　点拨：神舟五号绕地球运动的向心力由其受到的万有引力提供，G ＝