四川省木里縣中學高三物理專題1萬有引力和航天復習(精).doc

四川省木里縣中學高三物理復習：專題1 萬有引力和航天1本節(jié)主要講開普勒行星運動定理和萬有引力定律的綜合應用，是力學的主要內容，也是萬有引力定律和圓周運動知識、牛頓第二定律的綜合應用。高考重點會圍繞萬有引力與重力、開普勒行星運動定律以航天航空為素材考察這方面知識。核心1:開普勒第一定律（又稱軌道定律）：反映了不同行星的橢圓軌道式是不同的，但所有行星橢圓軌道有一個焦點是重合的（太陽）。開普勒第二定律（面積定律）。開普勒第三定律（周期定律）：長半軸的立方與周期平方成定值1：（1）行星繞太陽運動長半軸的三次方與它公轉周期的平方成正比；比值k，將行星繞太陽運動看做圓周處理，請推導出k的表達式；（G和已知）（2）開普勒定律適用于一切具有中心天體的引力系統(tǒng)，經(jīng)測定地月距離為r，周期為t，求地球質量（單位m，s，kg）2：月球半徑1700km，嫦娥二號近月點軌道高度100km，遠月點8000km，求近月點和遠月點的速度之比。3：哈雷彗星繞太陽運轉周期為76年，哈雷彗星離太陽最近距離8.9M，但最遠點不能測出，根據(jù)開普勒行星運動定律計算這個最遠距離（常亮 ）4：某行星和地球繞太陽公轉的軌道均可視作圓。每過N年，該行星會運行到日地連線的延長線上，求該行星與地球公轉半徑之比。核心2：萬有引力定律公式雖然只適用于2質點的相互作用。但是對于均勻球體和可視為質點的物體也適用，對于不規(guī)則的物體和不可視作質點的物體，則可以通過割補法轉化為規(guī)則的可視作質點的物體進行分析。空腔球球內任一點萬有引力合力為0；質量均勻的實心球內部的質點，受到實心球萬有引力就等于距離球心距離部分球體的引力。4：假設地球是半徑為R、質量分布均勻的球體。一礦井深度為d。已知質量分布均勻的球殼對球殼內物體引力為0.求礦井地步和地面處重力加速度大小之比為：5：設想把物體放到地球中心，則此物與地球間的萬有引力大小是（ ）A：0 B：無窮大 C：與地面相同 D：無法確定6：金星是太陽系8大行星之一，從地球上看，它是最亮的行星。已知太陽光從太陽射到地球要，地球公轉為，質量為M，太陽光照射到金星用時，研究發(fā)現(xiàn)太陽隊地球引力是太陽隊金星引力的1.6倍，求金星質量。7:2個大小相同的實心小球緊靠在一起，他們之間的萬有引力為F，若2個半徑為鐵球3倍的實心木球緊靠在一起，它們的萬有引力也為F，求鐵球與木球密度之比。若2個半徑是小球2倍的鏤空大鐵球緊靠在一起，空心部分球心與鐵球球心重合，它們萬有引力也為F，求鏤空部分半徑與鐵球半徑之比。核心2:1：計算天體質量，密度 ，環(huán)繞天體運動各種物理量的關系轉換。宇宙第123速度。1：地球赤道上的物體重力加速度為g，物體在赤道上地球自轉產生的向心加速度為a，要使物體在赤道上飄起來，地球自轉速度應為原來的多少倍（ ）。某月球探測器每天在月球表面上空繞月球飛行。若以T表示探測器在月球表面高度為h處的軌道上做勻速圓周運動周期，以R表示月球的半徑，求探測器的向心加速度（ ）和月球表面重力加速度（ ）。月球繞地球做勻速圓周運動的向心加速度大小為a，設月球表面重力加速度為b，在月球繞地球運行的軌道處由地球引力產生的加速度大小為c，則（ ）A：a=b B：a=c C:b+c=a D:c-b=a2（2013河南開封一模）隨著世界航空事業(yè)的發(fā)展，深太空探測已逐漸成為各國關注的熱點，假設深太空中有一顆外星球，其質量是地球質量的2倍，半徑是地球半徑的，則下列判斷正確的是： A該外星球的同步衛(wèi)星周期一定小于地球同步衛(wèi)星的周期 B某物體在該外星球表面所受的重力是在地球表面所受重力的4倍 C該外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍D繞該外星球的人造衛(wèi)星和以相同軌道半徑繞地球的人造衛(wèi)星運行速度相同3（2013重慶九校聯(lián)考）2011年11月3日，“神州八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器成功實施了首次交會對接。任務完成后“天宮一號”經(jīng)變軌升到更高的軌道，等待與“神州九號”第二次交會對接變軌前和變軌完成后“天宮一號”的運行軌道均可視為圓軌道，對應的軌道半徑分別為R1、R2，對應的角速度和向心加速度分別為1、2和a1、a2，則有（ ）A BC變軌后的“天宮一號”比變軌前動能增大了，機械能增加了D在正常運行的“天宮一號”內，體重計、彈簧測力計、天平都不能使用了4（2013山東濟南期中檢測）經(jīng)國際小行星命名委員會命名的“神舟星”和“楊利偉星”的軌道均處在火星和木星軌道之間.已知“神舟星”平均每天繞太陽運行174萬公里，“楊利偉星”平均每天繞太陽運行145萬公里.假設兩行星均繞太陽做勻速圓周運動，則兩星相比較( )A.“神舟星”的軌道半徑大 B.“神舟星”的公轉周期大C.“神舟星”的加速度大 D.“神舟星”受到的向心力大5（2013廣州調研）如圖，O是地球球心，下列說法正確的是bc地球Oa赤道面dA同步衛(wèi)星軌道只能與軌道a共面B同步衛(wèi)星軌道只能與軌道d共面C衛(wèi)星可能的軌道為c、dD衛(wèi)星可能的軌道為a、b6（2013山東濟南外國語學校測試）嫦娥二號探月衛(wèi)星于2009年前后發(fā)射，其環(huán)月飛行的高度距離月球表面100km，所探測到的有關月球的數(shù)據(jù)將比環(huán)月飛行高度為200km的嫦娥一號更加翔實。若兩顆衛(wèi)星環(huán)月運行均可視為勻速圓周運動，運行軌道如圖所示。則（ ）A嫦娥二號環(huán)月運行的周期比嫦娥一號更小B嫦娥二號環(huán)月運行的周期比嫦娥一號更大C嫦娥二號環(huán)月運行時向心加速度比嫦娥一號更小D嫦娥二號環(huán)月運行時向心加速度與嫦娥一號相等7. （2013山東濟南測試）宇宙中存在一些質量相等且離其他恒星較遠的四顆星組成的四星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用。設四星系統(tǒng)中每個星體的質量均為m，半徑均為R，四顆星穩(wěn)定分布在邊長為a的正方形的四個頂點上已知引力常量為G關于四星系統(tǒng)，下列說法錯誤的是 ( )A四顆星圍繞正方形對角線的交點做勻速圓周運動 B四顆星的軌道半徑均為C四顆星表面的重力加速度均為 D四顆星的周期均為8（7分）（2013河南中原名校第三次聯(lián)考）天文工作者觀測到某行星的半徑為R1，自轉周期為T1，它有一顆衛(wèi)星，軌道半徑為R2，繞行星公轉周期為T2。若萬有引力常量為G，求：（1）該行星的平均密度；（2）要在此行星的赤道上發(fā)射一顆質量為m的近地人造衛(wèi)星，使其軌道平面與行星的赤道平面重合，且設行星上無氣體阻力，則對衛(wèi)星至少應做多少功？9.（9分）（2013山東壽光市質檢）已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度大小為g，萬有引力常量為G，不考慮地球自轉的影響試求：（1）衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的第一宇宙速度v1的大?。唬?）若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動且運行周期為T，求衛(wèi)星運行的軌道半徑r；（3）由題干所給條件，推導出地球平均密度p的表達式10. (12分) （2013安徽望江二中月考）中國首個月球探測計劃“嫦娥工程”預計在2017年送機器人上月球，實地采樣送回地球，為載人登月及月球基地選址做準備設想我國宇航員隨“嫦娥”號登月飛船繞月球飛行，飛船上備有以下實驗儀器：A.計時表一只；B.彈簧測力計一把；C.已知質量為m的物體一個。在飛船貼近月球表面時可近似看成繞月球做勻速圓周運動，宇航員測量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時間為t.飛船的登月艙在月球上著陸后，遙控機器人利用所攜帶的儀器又進行了第二次測量，利用上述兩次測量的物理量可以推導出月球的半徑和質量(已知引力常量為G，忽略月球的自轉的影響)(1)說明機器人是如何進行第二次測量的？用相應的符號表示第二次測量的物理量，并寫出相關的物的物理關系式，(2)試用上述兩次測量的物理量和已知物理量推導月球半徑和質量的表達式核心3：在天體運動中，宇宙中2個靠的比較近的天體成為雙星，它們在萬有引力提供向心力的情況下繞同一圓心做圓周運動，2個向心力正好是一對相互作用力，大小相等，方向相反。雙星距離保持不變。周期角速度相等。11：冥王星與其附近的一顆行星a構成雙星希特，質量之比為7:1，同時繞他們連線上某點0做勻速圓周運動，由此可知冥王星與a星，運動半徑之比為（ ），角速度之比（ ），線速度之比（ ）向心力之比（ ）12：一般雙星系統(tǒng)距離其他天體很遠，可以看做孤立系統(tǒng)處理。現(xiàn)根據(jù)對某一雙星系統(tǒng)的光學測量確定，該雙星質量