万有引力定律章末复习.ppt

变式训练2、(2010·山东理综)1970年4月2日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元．如图4-7-2所示，“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km，则(　　) 　图4-7-2 A．卫星在M点的势能大于N点的势能 B．卫星在M点的角速度大于N点的角速度 C．卫星在M点的加速度大于N点的加速度 D．卫星在N点的速度大于7.9km/s (2009·江苏高考)英国《新科学家(New Scientist)》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650—500双星系统中发现的最小黑洞位列其中．若某黑洞的半径R约45 km，质量M和半径R的关系满足＝(其中c为光速，G为引力常量)，则该黑洞表面重力加速度的数量级为 (　　) A．108m/s2 B．1010m/s2 C．1012m/s2 D．1014m/s2 答案：C * * 　　课时15　万有引力定律 题型一　对开普勒行星运动定律的理解 [例1]　飞船以半径为R的圆周绕地球运动，其周期为T.如果飞船要返回地面，可在轨道的某一点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在B点相切，如图1所示，如果地球半径为R0，求飞船由A点到B点所需要的时间． 图1 据《环球时报》报道：“神舟”三号飞船发射升空后，美国方面立即组织力量进行追踪，但英国权威军事刊物《简史防务周刊》评论说，“这使美国感到某种程度的失望”．美国追踪失败的原因是“神舟”三号在发射数小时后，进行了变轨操作，后期轨道较初始轨道明显偏低，如图2所示，开始飞船在轨道1上运行几周后，在Q点开启发动机喷射高速气体使飞船减速，随即关闭发动机，飞船接着沿椭圆轨道2运行，到达P点再次开启发动机，使飞船速度变为符合圆轨道3的要求，进入轨道3后绕地球做圆周运动，则飞船在轨道2上从Q点到P点的过程中，运行速率将 (　　) A．保持不变　　　　 B．逐渐增大 C．逐渐减小 D．先减小后增大 解析：由开普勒第二定律可知，飞船与地球的连线在相等的时间内扫过相等的面积，连线越短，单位时间内通过的弧长越长即速率越大．B正确． 答案：B 题型二　计算星体的质量和密度 [例2]　中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大．现有一中子星，观测到它的自转周期为T＝ s． 问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定，不致因自转而瓦解．(计算时星体可视为均匀球体，引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2) [分析]　设想中子星赤道处有一小块物质，只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时，中子星才不会瓦解． [答案]　1.27×1014 kg/m3 (2009·全国卷Ⅰ)天文学家新发现了太阳系外的一颗行星．这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的25倍．已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，由此估算该行星的平均密度约为(　　) A．1.8×103 kg/m3 B．5.6×103 kg/m3 C．1.1×104 kg/m3 D．2.9×104 kg/m3 答案：D 题型三　计算天体表面的重力加速度 [例3]　地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的3.8倍，则地球表面重力加速度是月球表面重力加速度的多少倍？如果分别在地球和月球表面以相同初速度上抛一物体，物体在地球上上升高度是在月球上上升高度的几倍？ 题型四、描述卫星运行的物理量 1．下列哪一组数据不能够估算出地球的质量( D ） A．月球绕地球运行的周期与月地之间的距离 B．地球表面的重力加速度与地球的半径 C．绕地球运行卫星的周期与线速度 D．地球表面卫星的周期与地球的密度 2．(2011 年肇庆检测)“嫦娥二号”卫星于 2010 年 10 月 1 日 18 时 59 分 57 秒在西昌卫星发射中心发射升空，“嫦娥 二号”卫星在距月球表面约 100 km 高度的轨道上绕月运行，较 “嫦娥一号”距月表 200 km 的轨道要低，若把这两颗卫星的运 行都看成是绕月球做匀速圆周运动，下列说法正确的是( ) B A．“嫦娥二号”的线速度较小 B．“嫦娥二号”的周期较小 C．“嫦娥二号”的角速度较小 D．“嫦娥二号”的向心加速度较小 题型五、卫星的变轨 1．卫星变轨问题 (1)解卫星变轨问题，可根据其向心力的供求平衡关系进行 分析求解． ①若 F供＝F 求，供求平衡——物体做匀速圆周运动． ②若 F